CN116903139A - 适用污水处理厂改造的多段进水多级ao系统及控制方法 - Google Patents
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Abstract
一种适用污水处理厂改造的多段进水多级AO系统及控制方法，将现状生物池容分格改造为多段进水多级AO工艺，尽可能少动或不动现状生化池，大幅减少改造建设成本，缩短改造施工周期。本发明在进水处设置了BOD在线检测仪和NH3‑N在线检测仪，实时检测进水的BOD和NH3‑N，通过分析碳氮比值了解水中可生化碳源的比例，进一步确定多级AO流量分配数值。在配水渠道上设置带流量计量的调节堰，根据配水比例计算结果，进行流量分配，由此形成一套完整的控制装置与方法。本发明显著解决多级AO应用于污水处理厂改造所面临的困难，并可根据水质情况调整配水比例，充分利用进水碳源进行反硝化，提高多段进水多级AO工艺的运行效果降低建设和运行成本。
Description
技术领域
本发明涉及一种污水处理系统。特别是涉及一种适用污水处理厂改造的多段进水多级AO系统及控制方法。
背景技术
目前大部分污水处理厂的出水水质标准从《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)的一级A标准提升至《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)中类地表V类水标准、类地表Ⅳ类水标准等水质标准，对氮、磷的排放均提出了更高标准。此外，随着城市污水收集管网实行雨污分流制后，进入污水处理系统的污染物浓度上升，污水处理厂出水水质难以稳定达标。因此，大量污水处理厂已经开展或即将面临提标改造。早期建设的污水处理厂大多采用传统AAO、氧化沟、SBR等处理工艺，厂内无预留空地，周边无拓展空间，面临新增占地难、改造工期紧等问题，选择合适的处理工艺以满足改造需求，已经成为当前污水处理的热点及难点。
如图1所示，目前现有的生物池的工艺流程为：水解酸化池1→厌氧池2→缺氧池3→好氧池4、5、6→缺氧池7→MBR池8，污泥由MBR池8回流至厌氧池2，出水由产水泵13提升至下一个处理单元进一步处理。其中进水流量为5000m3/d，水解酸化池1有效池容为508m3，厌氧池2有效池容318m3,缺氧池Ⅰ3有效池容254m3,好氧池Ⅰ4有效池容254m3，好氧池Ⅱ5有效池容829m3，好氧池Ⅲ6有效池容254m3，缺氧池Ⅱ7有效池容381m3，MBR池8有效池容508m3。厌氧池2、缺氧池Ⅰ3和缺氧池Ⅱ7中设置搅拌器9，好氧池Ⅰ4、好氧池Ⅱ5和好氧池Ⅲ6中设置曝气系统11。MBR池8内设置回流装置，将污泥回流至厌氧池2，水流方向如图中箭头所示。这种上述结构构成的生物池的工艺流程存在着如下问题：
系统的脱氮效率好坏取决于MBR池混合液回流至缺氧池的回流比大小及碳源的投加量，回流比越大，碳源投加量越大，脱氮效率越高。为了满足总氮的出水要求，常常需要将混合液回流比调至300％，碳源年投加费用高达百万。同时，系统运营几年后，MBR出现堵塞，膜通量大幅度下降，需要全部更换膜，膜更换费用高。面对该系统碳源投加量大，膜更换费用高等缺点，急需将系统改造为脱氮效率高，碳源投加量小的系统。
近年来，多段进水多级AO工艺凭借其出色的TN去除效果，在污水处理厂改造领域得到了广泛应用。缺氧池进水流量的分配是影响多段进水多级AO工艺计算和池容设计的主要因素，因此，现有的多段进水工艺设计在应用于现状改造时面临以下几个问题：
1)设计大多采用等比例配水，流量分配采用无计量的调节堰或固定堰，计算出的池容为固定比例递增，往往导致内部隔墙拆改工程过大，显著增加工程建设成本，改造工期长，影响现状污水处理厂的运营，难以适应现状池体改造。
2)也有新建工程采用阀门+流量计的管道配水方式，由于流量计有安装高度和安装距离的要求，占用空间过大，在现状改造项目中难以使用；且阀门对流量调节的线性度较差，难以实现进水流量的准确分配。
3)缺少根据水量水质实时调控流量分配的仪表，实验室中通常采用在线COD测定仪，不仅化验测量成本较高，且仅能分批次取样检测，分析时长达30～60min，同时COD难以准确表征进水的可生化碳源，无法有效指导多段进水多级AO的进水流量分配。
因此，研究出一种对现有的生物池体改动小，改造周期短，同时还可以根据进水水质快速调整配水比例，且能精确控制分配进水的适用于污水处理厂改造的多段进水多级AO工艺系统十分迫在眉睫。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，为克服现有技术的不足，提供一种能够使整个多级AO系统能最大限度利用进水中的碳源，进行反硝化脱氮，提高系统脱氮效率的适用污水处理厂改造的多段进水多级AO系统及控制方法。
本发明所采用的技术方案是：一种适用于污水处理厂改造的多段进水多级AO系统，包括有生化前处理单元和生化后处理单元，所述的生化前处理单元内设置有用于对流入的污水分别进行BOD浓度和NH3-N浓度检测的BOD在线检测仪和NH3-N在线检测仪，多段进水多级AO包括有依次串接的一级A池、一级O池、二级A池、二级O池、三级A池和三级O池，以及沿池壁设置的配水渠道，所述配水渠道的入口端连接所述生化前处理单元的污水出口端，所述配水渠道上分别形成有三个出水口，所述的三个出水口分别通过一个带有流量计量的调节堰连接一级A池、二级A池和三级A池前端污水入口，所述三级O池的污水出口端连接所述生化后处理单元进入后续处理单元，所述生化后处理单元还设置有污泥回流口，所述污泥回流口连接一级A池的前端，进入一级A池后与从生化前处理单元流入的污水混合，所述的一级O池、二级O池和三级O池分别通过一个空气调节阀连接用于提供溶解氧的曝气系统，还设置有控制单元，所述的控制单元分别连接所述的生化前处理单元和三个调节堰，根据生化前处理单元提供的BOD和NH3-N值控制三个调节堰的流量。
一种适用于污水处理厂改造的多段进水多级AO工艺控制方法，控制单元根据从生化前处理单元中的BOD在线检测仪和NH3-N在线检测仪得到从生化前处理单元中流出的污水中BOD浓度和NH3-N浓度，确定污水中生化碳源的比例，从而确定每级A池的前端污水入口处设置的调节堰的流量分配数值，并通过从每级A池前端污水入口的调节堰得到的进入池内的污水流量值调整调节堰的流量值，精确控制流入每级A池前端污水入口的流量。
本发明的适用污水处理厂改造的多段进水多级AO系统及控制方法，可利用现状配水渠道，或新建配水渠道，在配水渠道不同缺氧区进水口处设置带有流量计量功能的调节堰，调节堰将缺氧区的进水流量精确控制在经过计算后的某一特定值，使整个多级AO系统能最大限度利用进水中的碳源，进行反硝化脱氮，提高系统脱氮效率。
本发明在生化前处理单元采用BOD在线检测仪，该BOD在线检测仪采用生物电化学原理，将水中BOD浓度变化以电信号变化的形式输出，以电量量化有机物消耗，得出BOD的浓度值。该BOD在线检测仪能够实时检测进水的BOD浓度，并将数据传输给控制系统。
综上所述，本发明的适用污水处理厂改造的多段进水多级AO系统及控制方法具有以下
有益效果：
(1)本发明根据现状生化池池容分格，少动或不动已有的适用于现有工艺流程的生物池的池体结构，将现有池体改造为多段进水多级AO工艺，大幅减少改造建设成本，缩短改造施工周期。
(2)本发明在配水渠道不同缺氧区进水口处设置带有流量计量功能的调节堰，将缺氧区的进水流量精确控制在经过计算后的某一特定值，使整个多级AO系统能最大限度利用进水中的碳源，进行反硝化脱氮，提高系统脱氮效率。
(3)本发明在生化前处理单元采用BOD在线检测仪和NH3-N在线检测仪，实时检测进水的BOD和NH3-N浓度，通过分析进水BOD与NH3-N比值，快速调整缺氧区的进水流量，保证系统运行调控的时效性，确保出水稳定达标。
附图说明
图1是改造前已有生物池的现状平面结构示意图；
图2是本发明改造后的生物池平面结构示意图；
图3是本发明改造后的系统工艺原理示意图；
图4是采用等比例计算改造生物池的平面示意图；
图5是本发明中使用的调节堰的横向断面结构示意图；
图6是图5中局部A的放大示意图；
图7是图5中局部A的纵向断面结构示意图。
图中
1：水解酸化池 2：厌氧池
3：缺氧池Ⅰ 4：好氧池Ⅰ
5：好氧池Ⅱ 6：好氧池Ⅲ
7：缺氧池Ⅱ 8：MBR池
9：搅拌器 10：回流装置
11：曝气系统 12：膜组件
13：产水泵 14：一级A池
15：一级O池 16：二级A池
17：二级O池 18：三级A池
19：三级O池 20：配水渠道
21：调节堰 22：隔墙
23：空气调节阀 24：BOD在线检测仪
25：NH3-N在线检测仪 26：生化前处理单元
27：控制单元 28：生化后处理单元
29：拆除隔墙 30：新建隔墙
31：配水渠 32：堰宽调节板
33：堰高调节板 34：堰口
35：堰宽调节电机 36：堰高调节电机
37：接收板 38：连接件
39：超声波液位计 40：第一红外线测距仪
41：第二红外线测距仪
具体实施方式
下面结合实施例和附图对本发明的适用污水处理厂改造的多段进水多级AO系统及控制方法做出详细说明。
如图2、图3所示，本发明的适用于污水处理厂改造的多段进水多级AO系统，包括有生化前处理单元26和生化后处理单元28，所述的生化前处理单元26内设置有用于对流入的污水分别进行BOD浓度和NH3-N浓度检测的BOD在线检测仪24和NH3-N在线检测仪25，多段进水多级AO包括有依次串接的一级A池14、一级O池15、二级A池16、二级O池17、三级A池18和三级O池19，以及沿池壁设置的配水渠道20，所述配水渠道20的入口端连接所述生化前处理单元26的污水出口端，所述配水渠道20上分别形成有三个出水口，所述的三个出水口分别通过一个带有流量计量的调节堰21连接一级A池14、二级A池16和三级A池18前端污水入口，所述三级O池19的污水出口端连接所述生化后处理单元28进入后续处理单元，所述生化后处理单元28还设置有污泥回流口，所述污泥回流口连接一级A池14的前端，进入一级A池14后与从生化前处理单元26流入的污水混合，所述的一级O池15、二级O池17和三级O池19分别通过一个空气调节阀23连接用于提供溶解氧的曝气系统11，还设置有控制单元27，所述的控制单元27分别连接所述的生化前处理单元26和三个调节堰21，根据生化前处理单元26提供的BOD和NH3-N值控制三个调节堰21的流量。
所述的一级O池15是由第一一级O池15a和第二一级O池15b相串连构成，所述的二级O池17由第一二级O池17a和第二二级O池17b相串连构成，所述的三级A池18是由第一三级A池18a和第二三级A池18b相串连构成，其中，所述第一一级O池15a、第一二级O池17a和第一三级A池18a均为所在级的前端，第二一级O池15b、第二二级O池17b和第二三级A池18b均为所在级的后端。所述的一级A池14、二级A池16和第一三级A池18a和第二三级A池18b内各设置有2个搅拌器9。
本发明的适用于污水处理厂改造的多段进水多级AO系统，由多个A/O串联组成，回流污泥从首个A池进入，污水按一定比例从每个A池首端进入，为反硝化提供碳源。具体工艺是污水按一定比例分别从一级A池14、二级A池16、三级A池18进入处理系统，污泥从生化后处理单元28回流至一级A池14前端，与流入的污水混合。在生化前处理单元26末端出水处设置BOD在线检测仪24和NH3-N在线检测仪25，BOD在线检测仪24和NH3-N在线检测仪25将污水中BOD和NH3-N浓度实时传输至控制单元27，控制单元27根据BOD/NH3-N值，执行流量分配规则计算后得到一级A池14、二级A池16、三级A池18的进水流量，并将该进水流量值反馈给调节堰21，调节堰21根据进水流量作出相应调整，同时将调整后的过堰流量反馈给控制系统，直至过堰流量与进水流量误差在计算的进水流量值2％范围内，配水完成。一级O池15、二级O池17、三级O池19由曝气系统11提供氧气，通过空气调节阀23控制不同段O池的溶解氧浓度，为了保证A池的缺氧环境，O池末端溶解氧浓度控制在1mg/L。
所述控制单元27的信号输入端与所述的生化前处理单元26中的BOD在线检测仪24和NH3-N在线检测仪25的信号输出端相连，所述控制单元27的信号输入端还连接三个分别设置在一级A池14、二级A池16和第一三级A池18a的前端污水入口的调节堰21的信号输出端，所述控制单元27的控制输出端分别连接三个调节堰21的输出控制端。
结合图1、图2所示，本发明的设备改造的内容为：将图1中的MBR池8改造为图2所示的一级A池14，拆除MBR池8内膜组件12和回流装置10，在一级A池14内增加2台搅拌器9。将图1中的缺氧池Ⅱ7改造为图2所示的一级O池15，拆除图1中的缺氧池Ⅱ7内2台搅拌器9，在一级O池15内增加曝气系统11；将图1中的好氧池Ⅲ6改造为图2所示的一级O池15，池内曝气系统11不变；将图1中的好氧池Ⅱ5中新增一堵隔墙22，好氧池Ⅱ5的一部分改造后为图2所示的二级A池16，拆除好氧池Ⅱ5内的曝气系统11，二级A池16内增加2台搅拌器9，好氧池Ⅱ5的另一部分改造后为图2所示的二级O池17，池内曝气系统11不变；将图1中的好氧池Ⅰ4改造为图2所示的二级O池17，池内曝气系统11不变；将图1中的缺氧池Ⅰ3改造为图2所示的三级A池18，池内搅拌器9不变；将图1中的厌氧池2改造为图2所示的三级A池18，搅拌器9数量不变，安装位置作出如图2所示的调整；将图1中的水解酸化池1改造为图2所示的三级O池19，拆除水解酸化池1内布水管23，三级O池19内增加曝气系统11。
在一级A池14和一级O池15池壁上新增配水渠道20，在配水渠道20上设置有3个调节堰21，调节堰21分别设置一级A池14、二级A池16、三级A池18的进水端，调节堰21为带有流量计量的调节堰，能实时向控制单元27反馈一级A池14、二级A池16、三级A池18的进水流量，同时也能根据进水水质情况，将一级A池14、二级A池16、三级A池18的进水流量调整至某一特定值，使整个多级AO系统能最大限度利用进水中的碳源，进行反硝化脱氮，提高系统脱氮效率。
如图4所示，本发明采用等比例计算对现状生化池改造，一级A池14有效池容262m3，一级O池15有效池容393m3，二级A池16有效池容393m3，二级O池17有效池容655m3，三级A池18有效池容655m3，三级O池19有效池容为1049m3，需拆除隔墙29多处，生化池内隔墙几乎都要被拆除，新建隔墙30一共5处，新增配水渠道20对不同段A池进行配水，方能将生化改造为三段进水三级AO工艺。
本发明中所使用的调节堰21如图5、图6、图7所示，是设置在每级A池前端污水入口处，包括有配水渠31，设置在堰口34临近配水渠31一侧的堰宽调节板32和用于驱动堰宽调节板32沿堰口34宽度方向移动的堰宽调节电机35，以及设置在堰口34临近A池一侧的堰高调节板33和用于驱动堰高调节板33与堰口34之间距离的堰高调节电机36。
所述的堰宽调节电机35和堰高调节电机36的控制输入端连接所述控制单元27的控制输出端，所述的流量检测部件的信号输出端连接所述控制单元27的信号输入端。
图6、图7中，h0是配水渠道31的高；h1是配水渠31的有效水深；h2是各级A池内的有效水深；h3是各级A池顶端至堰高调节板33顶端之间的距离；H为堰上水头，是配水渠31的水位线h1与堰高调节板33顶端之间的距离；P为堰高，是堰高调节板33顶端与配水渠31底端之间的距离。
其中，在配水渠道31的顶端设置有用于测配水渠31有效水深h1的超声波液位计39；在堰口34的口侧边设置有用于测堰宽b的第一红外线测距仪40；在各级A池顶端设置有用于测配水渠31顶部到堰高调节板33顶端的距离h3的第二红外线测距仪41；在堰高调节板33顶端位于各级A池一侧设置有能够向第二红外线测距仪41反射堰高调节板33顶端位置的接收板37，所述的接收板37是通过连接件38连接所述堰高调节板33顶端，所述堰高调节板33的顶端、连接件38和接收板37均位于同一水平面。
所述的超声波液位计39、第二红外线测距仪41和第一红外线测距仪40的信号输出端连接所述控制单元27的信号输入端，根据所述的超声波液位计39、第二红外线测距仪41和第一红外线测距仪40得到的配水渠31的有效水深h1、各级A池顶端至堰高调节板33顶端之间的距离h3，可以得到：
堰上水头H＝h1-P堰高P＝h0-h3。
本发明中所使用的BOD在线检测仪24是采用专利号为202011229333.3，发明名称为一种新型间歇转连续式微生物电解池原位监测系统中所公开的技术，或采用申请号为202111614165.4，发明名称为一种基于自养异养转换的生物阴极BOD传感系统的制备中所公开的技术。
本发明中所使用的NH3-N在线检测仪25是采用型号为SG1000的在线氨氢/PH分析仪，或采用厂家为江苏崇生环保科技有限公司生产的氨氮在线分析仪(电极法)。
理想状态下多段进水多级AO工艺系统将发生如下反应：A1池进入的污水Q1为反硝化反应提供碳源，将回流污泥中的硝态氮完全转化为氮气，混合污水在O1池进行硝化反应，剩余的BOD在O1池去除，进入的污水Q1中的氨氮全部氧化成硝态氮；O1池出水与A2池进入的污水Q2混合，A2池进水再为反硝化反应提供碳源，反硝化O1池产生的硝态氮，混合污水在O2池进行硝化反应，A2池剩余的BOD在O2池去除，进入的污水Q2中的氨氮全部氧化成硝态氮；依次类推，至最后An池时，进入的污水Qn为反硝化提供碳源，Qn中剩余的BOD在好氧段被去除，氨氮则被氧化成硝态氮后直接排放至二沉池。由此，多段进水多级AO脱氮效率好坏取决于缺氧区进水碳源是否充足，多段进水多级AO缺氧区的配水比例是影响整个系统脱氮效率的重要因素。
本发明的适用于污水处理厂改造的多段进水多级AO工艺控制方法，控制单元27根据从生化前处理单元26中的BOD在线检测仪24和NH3-N在线检测仪25得到从生化前处理单元26中流出的污水中BOD浓度和NH3-N浓度，确定污水中生化碳源的比例，从而确定每级A池的前端污水入口处设置的调节堰21的流量分配数值，并通过从每级A池前端污水入口的调节堰21得到的进入池内的污水流量值调整调节堰21的流量值，精确控制流入每级A池前端污水入口的流量。
其中，控制单元27是采用如下方法控制流入每个一级A池前端污水入口的流量：
1)按如下流量分配规则计算应流入每级A池前端污水入口的流量值：
Qn＝α/βQn-1，n＝2、3、4…
Q1≥Qnαr/β(1+r)
其中，Qn为从生化前处理单元26应流入第n级A池污水的流量值，Q1为从生化前处理单元26应流入第一级A池污水的流量值；r为污泥回流比；α＝BOD设定/NH3-N设定，为理想反硝化碳源时的BOD浓度与NH3-N浓度之比；β＝BOD实际/NH3-N实际，为实际的BOD浓度与NH3-N浓度之比；
2)计算第n级A池前端调节堰21的流量值Qtn
其中，c为流量系数，c＝0.95m；m为正堰流量系数，P为堰高；b为调节堰的侧堰宽；g为重力加速度，g＝9.8米/秒2；H为堰上水头；
3)判断第n级A池前端调节堰的流量值Qtn与按流量分配规则计算出的应流入第n级A池前端污水入口的流量值Qn的差值Q差，当0＜Q差≤2％Qn时，进入步骤4；当2％Qn＜Q差≤10％Qn时，进入步骤5；当Q差>10％Qn时，进入步骤6；
4)将当前的调节堰的流量值Qtn值作为调节堰流入第n级A池前端污水入口的实际流量值；
5)控制单元27通过驱动堰宽调节电机35调整调节堰的侧堰宽b，使0<Q差≤2％Qn，并将此调整后的调节堰的流量值Qtn值作为调节堰流入第n级A池前端污水入口的实际流量值；
6)控制单元27首先通过驱动堰高调节电机36调整堰高P，当2％Qn<Q差≤10％Qn时，停止驱动堰高调节电机36，控制单元27再通过驱动堰宽调节电机35调整调节堰的侧堰宽b，使0<Q差≤2％Qn，并将此调整后的调节堰的流量值Qtn值作为调节堰流入第n级A池前端污水入口的实际流量值。
本发明可利用现状配水渠道，或新建配水渠道，在配水渠道不同缺氧区进水口处设置带有流量计量功能的调节堰，调节堰将缺氧区的进水流量精确控制在经过计算后的某一特定值，使整个多级AO系统能最大限度利用进水中的碳源，进行反硝化脱氮，提高系统脱氮效率。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变换或替换，或其他的改造项目都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
Claims (7)
1.一种适用于污水处理厂改造的多段进水多级AO系统，包括有生化前处理单元(26)和生化后处理单元(28)，其特征在于，所述的生化前处理单元(26)内设置有用于对流入的污水分别进行BOD浓度和NH3-N浓度检测的BOD在线检测仪(24)和NH3-N在线检测仪(25)，多段进水多级AO包括有依次串接的一级A池(14)、一级O池(15)、二级A池(16)、二级O池(17)、三级A池(18)和三级O池(19)，以及沿池壁设置的配水渠道(20)，所述配水渠道(20)的入口端连接所述生化前处理单元(26)的污水出口端，所述配水渠道(20)上分别形成有三个出水口，所述的三个出水口分别通过一个带有流量计量的调节堰(21)连接一级A池(14)、二级A池(16)和三级A池(18)前端污水入口，所述三级O池(19)的污水出口端连接所述生化后处理单元(28)进入后续处理单元，所述生化后处理单元(28)还设置有污泥回流口，所述污泥回流口连接一级A池(14)的前端，进入一级A池(14)后与从生化前处理单元(26)流入的污水混合，所述的一级O池(15)、二级O池(17)和三级O池(19)分别通过一个空气调节阀(23)连接用于提供溶解氧的曝气系统(11)，还设置有控制单元(27)，所述的控制单元(27)分别连接所述的生化前处理单元(26)和三个调节堰(21)，根据生化前处理单元(26)提供的BOD和NH3-N值控制三个调节堰(21)的流量。
2.根据权利要求1所述的一种适用于污水处理厂改造的多段进水多级AO工艺，其特征在于，所述的一级O池(15)是由第一一级O池(15a)和第二一级O池(15b)相串连构成，所述的二级O池(17)由第一二级O池(17a)和第二二级O池(17b)相串连构成，所述的三级A池(18)是由第一三级A池(18a)和第二三级A池(18b)相串连构成，其中，所述第一一级O池(15a)、第一二级O池(17a)和第一三级A池(18a)均为所在级的前端，第二一级O池(15b)、第二二级O池(17b)和第二三级A池(18b)均为所在级的后端。
3.根据权利要求2所述的一种适用于污水处理厂改造的多段进水多级AO工艺，其特征在于，所述的一级A池(14)、二级A池(16)和第一三级A池(18a)和第二三级A池(18b)内各设置有2个搅拌器(9)。
4.根据权利要求2所述的一种适用于污水处理厂改造的多段进水多级AO工艺，其特征在于，所述控制单元(27)的信号输入端与所述的生化前处理单元(26)中的BOD在线检测仪(24)和NH3-N在线检测仪(25)的信号输出端相连，所述控制单元(27)的信号输入端还连接三个分别设置在一级A池(14)、二级A池(16)和第一三级A池(18a)的前端污水入口的调节堰(21)的信号输出端，所述控制单元(27)的控制输出端分别连接三个调节堰(21)的输出控制端。
5.一种权利要求1所述的适用于污水处理厂改造的多段进水多级AO工艺控制方法，其特征在于，控制单元(27)根据从生化前处理单元(26)中的BOD在线检测仪(24)和NH3-N在线检测仪(25)得到从生化前处理单元(26)中流出的污水中BOD浓度和NH3-N浓度，确定污水中生化碳源的比例，从而确定每级A池的前端污水入口处设置的调节堰(21)的流量分配数值，并通过从每级A池前端污水入口的调节堰(21)得到的进入池内的污水流量值调整调节堰(21)的流量值，精确控制流入每级A池前端污水入口的流量。
6.根据权利要求5所述的适用于污水处理厂改造的多段进水多级AO工艺控制方法，其特征在于，控制单元(27)是采用如下方法控制流入每级A池前端污水入口的流量：
(1)按如下流量分配规则计算应流入每级A池前端污水入口的流量值：
Qn＝(α/β)Qn-1，n＝2、3、4…
Q1≥Qnαr/β(1+r)
其中，Qn为从生化前处理单元(26)应流入第n级A池污水的流量值，Q1为从生化前处理单元(26)应流入第一级A池污水的流量值；r为污泥回流比；α＝BOD设定/NH3-N设定，为理想反硝化碳源时的BOD浓度与NH3-N浓度之比；β＝BOD实际/NH3-N实际，为实际的BOD浓度与NH3-N浓度之比；Q差
(2)计算第n级A池前端调节堰(21)的流量值Qtn
其中，c为流量系数，c＝0.95m；m为正堰流量系数，P为堰高；b为调节堰的侧堰宽；g为重力加速度，g＝9.8米/秒；H为堰上水头；
(3)判断第n级A池前端调节堰的流量值Qtn与按流量分配规则计算出的应流入第n级A池前端污水入口的流量值Qn的差值Q差，当0＜Q差≤2％Qn时，进入步骤(4)；当2％Qn＜Q差≤10％Qn时，进入步骤(5)；当Q差＞10％Qn时，进入步骤(6)；
(4)将当前的调节堰的流量值Qtn值作为调节堰流入第n级A池前端污水入口的实际流量值；
(5)控制单元(27)通过驱动堰宽调节电机(35)调整调节堰的侧堰宽b，使0＜Q差≤2％Qn，并将此调整后的调节堰的流量值Qtn值作为调节堰流入第n级A池前端污水入口的实际流量值；
(6)控制单元(27)首先通过驱动堰高调节电机(36)调整堰高P，当2％Qn＜Q差≤10％Qn时，停止驱动堰高调节电机(36)，控制单元(27)再通过驱动堰宽调节电机(35)调整调节堰的侧堰宽b，使0＜Q差≤2％Qn，并将此调整后的调节堰的流量值Qtn值作为调节堰流入第n级A池前端污水入口的实际流量值。
7.根据权利要求5所述的适用于污水处理厂改造的多段进水多级AO工艺控制方法，其特征在于，每级O池末端溶解氧浓度控制在1mg/L。
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Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101254981A (zh) * | 2008-03-25 | 2008-09-03 | 北京城市排水集团有限责任公司 | 污水处理厂分配进水碳源的装置及方法 |
| CN102225808A (zh) * | 2011-04-11 | 2011-10-26 | 北京城市排水集团有限责任公司 | 污水处理精确分配进水堰门装置与控制方法 |
| CN106116045A (zh) * | 2016-08-04 | 2016-11-16 | 安徽华骐环保科技股份有限公司 | 一种高效村镇污水处理回用装置及其工艺 |
| CN106587544A (zh) * | 2017-02-09 | 2017-04-26 | 山东建筑大学 | 一种强化除磷与污泥减量型污水处理装置 |
| CN107473508A (zh) * | 2017-08-28 | 2017-12-15 | 福建微水环保股份有限公司 | 一种环境微生物和分段进水两级ao去除总氮的水处理方法 |
| CN110002697A (zh) * | 2019-05-24 | 2019-07-12 | 北京工业大学 | 垃圾渗滤液uasb产甲烷与分段进水ifas a/o spnapd脱氮装置与方法 |
| US20200031697A1 (en) * | 2017-04-04 | 2020-01-30 | Kubota Corporation | Organic wastewater treatment method and organic wastewater treatment device |
| CN111268796A (zh) * | 2019-12-17 | 2020-06-12 | 北控水务(中国)投资有限公司 | 一种厌氧/缺氧填料和分段进水三级ao处理低c/n比生活污水系统及方法 |
| CN212375002U (zh) * | 2020-01-16 | 2021-01-19 | 中国市政工程中南设计研究总院有限公司 | 一种基于两种工艺运行的生化池 |
-
2023
- 2023-08-24 CN CN202311071201.6A patent/CN116903139A/zh active Pending
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101254981A (zh) * | 2008-03-25 | 2008-09-03 | 北京城市排水集团有限责任公司 | 污水处理厂分配进水碳源的装置及方法 |
| CN102225808A (zh) * | 2011-04-11 | 2011-10-26 | 北京城市排水集团有限责任公司 | 污水处理精确分配进水堰门装置与控制方法 |
| CN106116045A (zh) * | 2016-08-04 | 2016-11-16 | 安徽华骐环保科技股份有限公司 | 一种高效村镇污水处理回用装置及其工艺 |
| CN106587544A (zh) * | 2017-02-09 | 2017-04-26 | 山东建筑大学 | 一种强化除磷与污泥减量型污水处理装置 |
| US20200031697A1 (en) * | 2017-04-04 | 2020-01-30 | Kubota Corporation | Organic wastewater treatment method and organic wastewater treatment device |
| CN107473508A (zh) * | 2017-08-28 | 2017-12-15 | 福建微水环保股份有限公司 | 一种环境微生物和分段进水两级ao去除总氮的水处理方法 |
| CN110002697A (zh) * | 2019-05-24 | 2019-07-12 | 北京工业大学 | 垃圾渗滤液uasb产甲烷与分段进水ifas a/o spnapd脱氮装置与方法 |
| CN111268796A (zh) * | 2019-12-17 | 2020-06-12 | 北控水务(中国)投资有限公司 | 一种厌氧/缺氧填料和分段进水三级ao处理低c/n比生活污水系统及方法 |
| CN212375002U (zh) * | 2020-01-16 | 2021-01-19 | 中国市政工程中南设计研究总院有限公司 | 一种基于两种工艺运行的生化池 |
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