DE212021000108U9

DE212021000108U9 - Denitrification and phosphorus removal device for a batch reactor SBR with double sludge sequencing

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Publication number: DE212021000108U9
Application number: DE212021000108.4U
Authority: DE
Original assignee: Guizhou University
Current assignee: Guizhou University
Priority date: 2021-06-24
Filing date: 2021-06-29
Publication date: 2021-12-02
Anticipated expiration: 2031-06-30
Also published as: DE212021000108U1; AU2021103760A4

Abstract

Denitrifikations- und Phosphorentfernungsvorrichtung für einen Batch-Reaktor SBR mit Doppelschlammsequenzierung, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen 1 #-Batch-Reaktor SBR1 mit Sequenzierung (2), einen 2 #-Batch-Reaktor SBR2 mit Sequenzierung (5), einen Nitrataustauscher (9) und eine COD/N/P-Überwachungs- und Steuervorrichtung (10) umfasst, wobei der 1 #-Batch-Reaktor SBR1 mit Sequenzierung (2) mit einer ersten Wasserzulaufpumpe (1) durch eine Rohrleitung verbunden ist und auch mit dem Nitrataustauscher (9) durch eine Rohrleitung verbunden ist, wobei die COD/N/P-Überwachungs- und Steuervorrichtung (10) zur Überwachung der COD/N/P-Konzentration des Zulaufwassers und zur Regulierung der COD/N/P-Konzentration in dem 1 #-Batch-Reaktor SBR1 mit Sequenzierung (2) verwendet wird, wobei der Nitrataustauscher (9) mit dem 1 #-Batch-Reaktor SBR1 mit Sequenzierung (2) durch eine dritte Wasserzulaufpumpe (7) verbunden ist und auch mit dem 2 #-Batch-Reaktor SBR2 mit Sequenzierung (5) durch eine zweite Wasserzulaufpumpe (4) verbunden ist, und wobei der 2 #-Batch-Reaktor SBR2 mit Sequenzierung (5) ebenfalls mit dem Nitrataustauscher (9) durch eine Rohrleitung verbunden ist.

Denitrification and phosphorus removal device for a batch reactor SBR with double sludge sequencing, characterized in that it has a 1 # batch reactor SBR1 with sequencing (2), a 2 # batch reactor SBR2 with sequencing (5), a nitrate exchanger (9 ) and a COD / N / P monitoring and control device (10), the 1 # batch reactor SBR1 with sequencing (2) being connected to a first water supply pump (1) by a pipeline and also to the nitrate exchanger ( 9) is connected by a pipeline, the COD / N / P monitoring and control device (10) for monitoring the COD / N / P concentration of the feed water and for regulating the COD / N / P concentration in the 1 # -Batch reactor SBR1 with sequencing (2) is used, the nitrate exchanger (9) being connected to the 1 # batch reactor SBR1 with sequencing (2) by a third water feed pump (7) and also to the 2 # batch -Reactor SBR2 with sequencing (5) through a zw eite water feed pump (4) is connected, and the 2 # batch reactor SBR2 with sequencing (5) is also connected to the nitrate exchanger (9) by a pipeline.

Description

TECHNISCHES GEBIETTECHNICAL AREA

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der stickstoff- und phosphorhaltigen Abwasserbehandlung und insbesondere auf eine Denitrifikations- und Phosphorentfernungsvorrichtung für einen Batch-Reaktor SBR mit Doppelschlammsequenzierung.The present invention relates to the field of nitrogen and phosphorus wastewater treatment and, more particularly, to a denitrification and phosphorus removal device for a batch reactor SBR with double sludge sequencing.

STAND DER TECHNIKSTATE OF THE ART

Die internationale Forschung zur biologischen Stickstoffentfernung begann im Jahr 1890.Nach der traditionellen Theorie der biologischen Stickstoff- und Phosphorentfernung wird Ammoniakstickstoff im Abwasser durch N₂-Ableitung nach zwei Stufen der aeroben Nitrifikation und anaeroben Denitrifikation entfernt, während Phosphor im Abwasser durch Schlammableitung nach zwei Stufen der anaeroben Phosphorfreisetzung und aeroben Phosphoranreicherung entfernt wird. Seit 1978 haben Wissenschaftler im In- und Ausland damit begonnen, die Denitrifikation und Phosphorentfernung zu untersuchen. Das Grundprinzip besteht darin, dass nach der anaeroben Phosphorfreisetzung durch denitrifizierende und phosphorentfernende Bakterien (kurz DPB) O₂ durch NO₂- oder NO₃- als Elektronenakzeptor unter anoxischen Bedingungen ersetzt wird, um eine gleichzeitige Stickstoff- und Phosphorentfernung zu realisieren. Durch Denitrifikation und Phosphorentfernung kann der COD um 50% und der Sauerstoffverbrauch um 30% eingespart werden, um die verbleibende Schlammmenge um 50% zu reduzieren. Allerdings gibt es Widersprüche und Kontroversen in den folgenden Aspekten im In- und Ausland: welche ist effektiver bei der Ersetzung von Sauerstoff mit Nitratstickstoff und Nitratstickstoff als Elektronenakzeptor für die biologische Phosphorentfernung; wie wirkt sich der aerobe Abschnitt auf die Stabilität der denitrifizierenden und phosphorentfernenden Bakterien aus; ob die Arten der phosphorentfernenden Bakterien der Theorie der Gattung 1 oder der Theorie der Gattung 2 folgen. Dabei handelt es sich meist um kleine Laborstudien, so dass technische Anwendungen und Industrialisierungen nicht realisiert werden können. Unsere früheren Untersuchungen haben vier neue denitrifizierende und phosphorentfernende Bakterien DPB in kommunalem Klärschlamm gefunden. Denitrifizierende und phosphorentfernende Bakterien haben nachweislich sehr ähnliche Stoffwechseleigenschaften wie aerobe phosphorentfernende Bakterien, d.h. aerobe Phosphoranreicherung kann durch anoxische Phosphoranreicherung ersetzt werden. Angesichts des Problems der geringen Emissionsreduktionseffizienz von Abwasserstickstoff- und -phosphorprojekten sind daher dringend effiziente, wirtschaftliche und praktische Schlüsseltechnologien und Anlagen zur gleichzeitigen Stickstoff- und Phosphorentfernung erforderlich, um den technischen Maßstab und die industrielle Anwendung zu erreichen.International research into biological nitrogen removal began in 1890. According to the traditional theory of biological nitrogen and phosphorus _{removal, ammonia nitrogen in wastewater is removed by N 2} removal after two stages of aerobic nitrification and anaerobic denitrification, while phosphorus in wastewater is removed by sludge removal after two stages the anaerobic phosphorus release and aerobic phosphorus accumulation is removed. Since 1978, scientists at home and abroad have begun to study denitrification and phosphorus removal. The basic principle is that after the anaerobic phosphorus release by denitrifying and phosphorus-removing bacteria (DPB for short), O _{2 is} replaced by NO ₂ - or NO ₃ - as an electron acceptor under anoxic conditions, in order to achieve simultaneous nitrogen and phosphorus removal. Through denitrification and phosphorus removal, COD can be saved by 50% and oxygen consumption by 30% in order to reduce the remaining amount of sludge by 50%. However, there are contradictions and controversies in the following aspects at home and abroad: which one is more effective in replacing oxygen with nitrate nitrogen and nitrate nitrogen as an electron acceptor for biological phosphorus removal; how does the aerobic section affect the stability of denitrifying and phosphorus-removing bacteria; whether the species of phosphorus-removing bacteria follow the theory of genus 1 or the theory of genus 2. These are mostly small laboratory studies so that technical applications and industrializations cannot be implemented. Our previous research found four new denitrifying and phosphorus-removing bacteria DPB in municipal sewage sludge. Denitrifying and phosphorus-removing bacteria have been shown to have very similar metabolic properties as aerobic phosphorus-removing bacteria, ie aerobic phosphorus enrichment can be replaced by anoxic phosphorus enrichment. In view of the problem of the low emission reduction efficiency of wastewater nitrogen and phosphorus projects, efficient, economical and practical key technologies and facilities for simultaneous nitrogen and phosphorus removal are urgently required in order to achieve the technical scale and industrial application.

Seneesrisaku et al. fanden heraus, dass, wenn das Volumenverhältnis von R1:R2:R3 1:1,5:5 betrug, war die COD-Entfernungsrate am höchsten (90%) und war die Extraktionseffizienz der Gesamtenergie so hoch wie 66%. Das Volumenverhältnis entspricht gut dem Zeitverhältnis der mikrobiellen Bildung bei Hydrolyse/Acidogenese, Acetylierung und Methanogenese, so dass es zur Verstärkung von 3S-ASBR- und 3-Stufen-Upflow-anaeroben Schlammdecken (3S-UASB) angewendet werden kann.Seneesrisaku et al. found that when the volume ratio of R1: R2: R3 was 1: 1.5: 5, the COD removal rate was the highest (90%) and the total energy extraction efficiency was as high as 66%. The volume ratio corresponds well to the time ratio of microbial formation during hydrolysis / acidogenesis, acetylation and methanogenesis, so that it can be used to reinforce 3S-ASBR and 3-stage upflow anaerobic mud blankets (3S-UASB).

INHALT DER VORLIEGENDEN ERFINDUNGCONTENT OF THE PRESENT INVENTION

Im Hinblick auf die Unzulänglichkeiten des Standes der Technik besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine Denitrifikations- und Phosphorentfernungsvorrichtung für einen Batch-Reaktor SBR mit Doppelschlammsequenzierung und ein Verfahren zur Dosierungssteuerung bereitzustellen. Belebtschlammverfahren und Biomembranverfahren werden in den beiden SBR eingesetzt, um die beste Wachstumsumgebung für nitrifizierende Bakterien und denitrifizierende und phosphorentfernende Bakterien zu schaffen. Nitrifizierende Bakterien und denitrifizierende und phosphorentfernende Bakterien werden in verschiedenen Schlammsystemen kultiviert, um eine Ammoniakstickstoffnitrifikation bzw. Denitrifikation und Phosphorentfernung zu erreichen, wodurch der Zweck der Verbesserung der gleichzeitigen Stickstoff- und Phosphorentfernungseffekte erreicht wird. Die COD-Entfernungsrate der vorliegenden Erfindung liegt über 90 %, und die Entfernungsrate von Ammoniakstickstoff und Gesamtphosphor erreicht mehr als 90%. Unter den optimierten Bedingungen kann die Entfernungsrate von COD, Ammoniumstickstoff und Gesamtphosphor 100 % erreichen.In view of the shortcomings of the prior art, the object of the present invention is to provide a To provide denitrification and phosphorus removal device for a batch reactor SBR with double sludge sequencing and a method for dosing control. Activated sludge processes and biomembrane processes are used in the two SBRs to create the best growth environment for nitrifying bacteria and denitrifying and phosphorus-removing bacteria. Nitrifying bacteria and denitrifying and phosphorus removing bacteria are cultivated in various sludge systems to achieve ammonia nitrogen nitrification and denitrification and phosphorus removal, respectively, thereby achieving the purpose of improving the simultaneous nitrogen and phosphorus removal effects. The COD removal rate of the present invention is over 90%, and the removal rate of ammonia nitrogen and total phosphorus reaches over 90%. Under the optimized conditions, the removal rate of COD, ammonium nitrogen and total phosphorus can reach 100%.

Um den Zweck der obigen Erfindung zu erreichen, wendet die vorliegende Erfindung die folgende technische Lösung an:

Denitrifikations- und Phosphorentfernungsvorrichtung für einen Batch-Reaktor SBR mit Doppelschlammsequenzierung, umfassend einen 1 #-Batch-Reaktor SBR1 mit Sequenzierung, einen 2 #-Batch-Reaktor SBR2 mit Sequenzierung, einen Nitrataustauscher und eine COD/N/P-Überwachungs- und Steuervorrichtung, wobei der 1 #-Batch-Reaktor SBR1 mit Sequenzierung mit einer ersten Wasserzulaufpumpe durch eine Rohrleitung verbunden ist und auch mit dem Nitrataustauscher durch eine Rohrleitung verbunden ist, wobei die COD/N/P-Überwachungs- und Steuervorrichtung zur Überwachung der COD/N/P-Konzentration des Zulaufwassers und zur Regulierung der COD/N/P-Konzentration in dem 1 #-Batch-Reaktor SBR1 mit Sequenzierung verwendet wird, wobei der Nitrataustauscher mit dem 1 #-Batch-Reaktor SBR1 mit Sequenzierung durch eine dritte Wasserzulaufpumpe verbunden ist und auch mit dem 2 #-Batch-Reaktor SBR2 mit Sequenzierung durch eine zweite Wasserzulaufpumpe verbunden ist, und wobei der 2 #-Batch-Reaktor SBR2 mit Sequenzierung ebenfalls mit dem Nitrataustauscher durch eine Rohrleitung verbunden ist.

In order to achieve the purpose of the above invention, the present invention adopts the following technical solution:

Denitrification and phosphorus removal device for a batch reactor SBR with double sludge sequencing, comprising a 1 # batch reactor SBR1 with sequencing, a 2 # batch reactor SBR2 with sequencing, a nitrate exchanger and a COD / N / P monitoring and control device , the 1 # batch reactor SBR1 with sequencing is connected to a first water supply pump by a pipeline and is also connected to the nitrate exchanger by a pipeline, the COD / N / P monitoring and control device for monitoring the COD / N / P concentration of the feed water and to regulate the COD / N / P concentration in the 1 # batch reactor SBR1 with sequencing, the nitrate exchanger being connected to the 1 # batch reactor SBR1 with sequencing by a third water feed pump and is also connected to the 2 # batch reactor SBR2 with sequencing by a second water feed pump, and the 2 # batch reactor SBR2 with Sequen zation is also connected to the nitrate exchanger by a pipe.

Vorzugsweise ist vorgesehen, dass der 1 #-Batch-Reaktor SBR1 mit Sequenzierung und der 2 #-Batch-Reaktor SBR2 mit Sequenzierung jeweils mit einem zweiten Gebläse und einem ersten Gebläse versehen sind.It is preferably provided that the 1 # batch reactor SBR1 with sequencing and the 2 # batch reactor SBR2 with sequencing are each provided with a second fan and a first fan.

Vorzugsweise ist vorgesehen, dass der 1 #-Batch-Reaktor mit Sequenzierung auch mit einem Rührer versehen ist.It is preferably provided that the 1 # batch reactor with sequencing is also provided with a stirrer.

Vorzugsweise ist vorgesehen, dass der 1 #-Batch-Reaktor SBR1 mit Sequenzierung und der 2 #-Batch-Reaktor SBR2 mit Sequenzierung aus Plexiglas hergestellt sind.It is preferably provided that the 1 # batch reactor SBR1 with sequencing and the 2 # batch reactor SBR2 with sequencing are made from Plexiglas.

Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die COD/N/P-Überwachungs- und Steuervorrichtung jeweils mit der ersten Wasserzulaufpumpe, dem 1 #-Batch-Reaktor SBR1 mit Sequenzierung und einem Überwachungssensor für COD/N/P-Konzentration verbunden ist, wobei der Überwachungssensor für COD/N/P-Konzentration zur Überwachung der COD/N/P-Konzentration des Zulaufwassers verwendet wird.It is preferably provided that the COD / N / P monitoring and control device is connected to the first water feed pump, the 1 # batch reactor SBR1 with sequencing and a monitoring sensor for COD / N / P concentration, the monitoring sensor for COD / N / P concentration is used to monitor the COD / N / P concentration of the inlet water.

Weiter vorzugsweise ist vorgesehen, dass der Überwachungssensor für COD/N/P-Konzentration in dem 1 #-Batch-Reaktor SBR1 mit Sequenzierung (2) angeordnet ist.It is also preferably provided that the monitoring sensor for COD / N / P concentration in the 1 # batch reactor SBR1 with sequencing ( 2 ) is arranged.

Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die COD/N/P-Überwachungs- und Steuervorrichtung die COD/N/P-Konzentration in dem 1 #-Batch-Reaktor SBR1 mit Sequenzierung durch Zugabe von COD, Stickstoff und Phosphor reguliert.It is preferably provided that the COD / N / P monitoring and control device regulates the COD / N / P concentration in the 1 # batch reactor SBR1 with sequencing by adding COD, nitrogen and phosphorus.

Vorzugsweise ist vorgesehen, dass der 1 #-Batch-Reaktor SBR1 mit Sequenzierung und der 2 #-Batch-Reaktor SBR2 mit Sequenzierung von der Struktur eines Doppelschichtzylinders sind, in denen ein Hohlraum zur Aufnahme von heißem Wasser angeordnet ist, wobei der Wasserbadtopf mit konstanter Temperatur jeweils mit dem mittleren Hohlraum des Doppelschichtzylinders des 1 #-Batch-Reaktors mit Sequenzierung und des 2 #-Batch-Reaktors mit Sequenzierung durch Rohrleitungen verbunden ist.It is preferably provided that the 1 # batch reactor SBR1 with sequencing and the 2 # batch reactor SBR2 with sequencing are of the structure of a double-layer cylinder, in which a cavity is arranged for receiving hot water, the water bath pot with constant Temperature is connected to the central cavity of the double-layer cylinder of the 1 # batch reactor with sequencing and the 2 # batch reactor with sequencing by pipelines.

Verfahren zur Dosierungssteuerung einer Denitrifikations- und Phosphorentfernungsvorrichtung für einen Batch-Reaktor SBR mit Doppelschlammsequenzierung nach dem obigen Anspruch, wobei das COD/N/P-Dosierverhältnis durch Zugabe von COD, Stickstoff und Phosphor gemäß dem COD/N/P-Dosierverhältnis verschiedener Zulaufwässer reguliert wird, um hocheffiziente Denitrifikations- und Phosphorentfernungseffekte zu erzielen.Method for dosing control of a denitrification and phosphorus removal device for a batch reactor SBR with double sludge sequencing according to the above claim, wherein the COD / N / P dosing ratio is regulated by adding COD, nitrogen and phosphorus according to the COD / N / P dosing ratio of different feed waters to achieve highly efficient denitrification and phosphorus removal effects.

Vorzugsweise ist vorgesehen, dass das Dosierverhältnis des regulierten COD/N/P ist: das N/P-Verhältnis beträgt 6,0 oder mehr und das COD/N-Verhältnis beträgt 3,0-5,0.It is preferably provided that the metering ratio of the regulated COD / N / P is: the N / P ratio is 6.0 or more and the COD / N ratio is 3.0-5.0.

Gemäß den beiden SBR-Reaktoren der vorliegenden Erfindung wird ein SBR-System (1) mit dem Doppelschlammmembranverfahren aufgebaut, wobei SBR1 ein Denitrifikations-Phosphorentfernungsreaktor und SBR2 ein Nitrifizierer ist. Die beiden SBR tauschen den Überstand aus, aber nicht den Belebtschlamm, und belüften zur Stickstoffentfernung und Phosphorentfernung für kurze Zeit, um die sekundäre Freisetzung von Phosphor zu verhindern.According to the two SBR reactors of the present invention, an SBR system ( 1 ) built with the double sludge membrane process, where SBR1 is a denitrification phosphorus removal reactor and SBR2 is a nitrifier. The two SBR exchange the supernatant, but not the activated sludge, and aerate for nitrogen and phosphorus removal for a short time in order to prevent the secondary release of phosphorus.

Verglichen mit dem Stand der Technik hat die vorliegende Erfindung die folgenden vorteilhaften Wirkungen:

(1) Die vorliegende Erfindung verwendet zwei Batch-Reaktoren SBR1 und SBR2 mit Sequenzierung und einen Nitrataustauscher, wobei die beiden SBR-Reaktoren nur den Überstand austauschen und den jeweiligen Belebtschlamm im Reaktionszyklus nicht austauschen, um ein Doppelschlammsystem zu bilden, das einfach aufgebaut und praktisch in Betrieb und Wartung ist.
(2) Der 2 #-Batch-Reaktors SBR2 mit Sequenzierung ist ein unabhängiger aerober Nitrifikationstank. Durch die Zugabe von Fasermembranen als Füllstoff sollte das Wachstum und die Vermehrung von nitrifizierenden Bakterien erleichtert werden, damit diese nicht durch das Schlammalter eingeschränkt werden können und somit stabile Bedingungen für das Wachstum von nitrifizierenden Bakterien geschaffen werden.
(3) Der COD wird in der anaeroben Stufe des 1 #-Batch-Reaktors SBR1 mit Sequenzierung fast vollständig entfernt. Die COD-Entfernung wird teilweise von der Nitrifikation getrennt, wodurch der Einfluss des C/N-Verhältnisses auf die biologische Nitrifikation verringert wird. Im Normalbetrieb ist der Gehalt an organischen Stoffen im Zulaufwasser des 2 #-Batch-Reaktors SBR2 mit Sequenzierung sehr gering, wodurch das Wachstum von heterotrophen Bakterien gehemmt und der dominante Florastatus von nitrifizierenden Bakterien sichergestellt wird.
(4) Die Doppelschlammreaktionsvorrichtung der vorliegenden Erfindung hat eine gute Wirkung auf COD, Ammoniakstickstoff und Phosphor. Der COD des Ablaufwassers liegt unter 20 mg/l, der Phosphor unter 0,5 mg/l und der Ammoniakstickstoff unter 3 mg/l.
(5) Die Steuerung und Optimierung des Dosierverhältnisses wird durch Überwachung des COD/N/P-Konzentrationsverhältnisses des Zulaufwassers durchgeführt. Wenn das N/P-Verhältnis über 6,0 liegt, wird sichergestellt, dass die Effizienz der anoxischen Phosphorabsorption stark verbessert wird, so dass die Gesamtphosphorkonzentration am Ende der Anoxie stark verringert wird und sich die Phosphorentfernungseffizienz 100% nähert.

Compared with the prior art, the present invention has the following advantageous effects:

(1) The present invention uses two batch reactors SBR1 and SBR2 with sequencing and a nitrate exchanger, whereby the two SBR reactors only exchange the supernatant and do not exchange the respective activated sludge in the reaction cycle, in order to form a double sludge system that is simple and practical is in operation and maintenance.
(2) The 2 # SBR2 batch reactor with sequencing is an independent aerobic nitrification tank. By adding fiber membranes as fillers, the growth and multiplication of nitrifying bacteria should be facilitated so that they cannot be restricted by the age of the mud and thus stable conditions are created for the growth of nitrifying bacteria.
(3) The COD is almost completely removed in the anaerobic stage of the 1 # batch reactor SBR1 with sequencing. The COD removal is partially separated from the nitrification, which reduces the influence of the C / N ratio on the biological nitrification. During normal operation, the content of organic substances in the feed water of the 2 # batch reactor SBR2 with sequencing is very low, which inhibits the growth of heterotrophic bacteria and ensures the dominant flora status of nitrifying bacteria.
(4) The double sludge reaction device of the present invention has a good effect on COD, ammonia nitrogen and phosphorus. The COD of the drainage water is below 20 mg / l, the phosphorus below 0.5 mg / l and the ammonia nitrogen below 3 mg / l.
(5) The control and optimization of the dosing ratio is carried out by monitoring the COD / N / P concentration ratio of the inlet water. If the N / P ratio is over 6.0, it is ensured that the anoxic phosphorus absorption efficiency is greatly improved, so that the total phosphorus concentration at the end of the anoxia is greatly reduced and the phosphorus removal efficiency approaches 100%.

FigurenlisteFigure list

1 Fig. 13 is a schematic diagram of the structure of the denitrification and phosphorus removal reaction apparatus for a batch reactor SBR with double sludge sequencing of the present invention.
2 Figure 13 is a schematic diagram of the removal effect of CODGr by denitrification and phosphorus removal reaction apparatus for a batch SBR reactor with double sludge sequencing of the present invention.
3 Figure 13 is a schematic diagram of the ammonia nitrogen removal effect by denitrification and phosphorus removal reaction apparatus for a batch SBR reactor with double sludge sequencing of the present invention.
4th Figure 13 is a schematic diagram of the removal effect of TP by denitrification and phosphorus removal reaction apparatus for a batch SBR reactor with double sludge sequencing of the present invention.
5 Figure 13 is a schematic diagram of the removal effect of nitrate nitrogen by denitrification and phosphorus removal reaction apparatus for a batch SBR reactor with double sludge sequencing of the present invention.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11: erste Wasserzulaufpumpe,first water supply pump,
2-12-1: #-Batch-Reaktor SBR1 mit Sequenzierung,# -Batch reactor SBR1 with sequencing,
33: Rührer,Stirrer,
44th: zweite Wasserzulaufpumpe,second water supply pump,
5-25-2: #-Batch-Reaktor SBR2 mit Sequenzierung,# -Batch reactor SBR2 with sequencing,
66th: erstes Gebläse,first blower,
77th: dritte Wasserzulaufpumpe,third water supply pump,
88th: zweites Gebläse,second blower,
99: Nitrataustauscher,Nitrate exchanger,
1010: COD/N/P-Überwachungs- und Steuervorrichtung,COD / N / P monitoring and control device,
1111: Überwachungssensor für COD/N/P-Konzentration.Monitoring sensor for COD / N / P concentration.

Ausführliche AusführungsformenDetailed embodiments

Die vorliegende Erfindung wird im Folgenden in Verbindung mit der Beschreibung, den Zeichnungen und den Ausführungsformen näher erläutert. Der in der vorliegenden Erfindung beanspruchte Schutzumfang ist jedoch nicht auf den in den spezifischen Ausführungsformen beschriebenen Bereich beschränkt.The present invention is explained in more detail below in connection with the description, the drawings and the embodiments. However, the scope claimed in the present invention is not limited to the range described in the specific embodiments.

Ausführungsform 1Embodiment 1

Denitrifikations- und Phosphorentfernungsvorrichtung für einen Batch-Reaktor SBR mit Doppelschlammsequenzierung und Verfahren zur DosierungssteuerungDenitrification and phosphorus removal device for a batch reactor SBR with double sludge sequencing and method for dosing control

Wie in 1 gezeigt, umfasst Denitrifikations- und Phosphorentfernungsvorrichtung für einen Batch-Reaktor SBR mit Doppelschlammsequenzierung einen 1 #-Batch-Reaktor mit Sequenzierung 2, einen 2 #-Batch-Reaktor mit Sequenzierung 5, einen Nitrataustauscher 9 und eine COD/N/P-Überwachungs- und Steuervorrichtung 10, wobei der 1 #-Batch-Reaktor mit Sequenzierung 2 mit einer ersten Wasserzulaufpumpe 1 durch eine Rohrleitung verbunden ist und auch mit dem Nitrataustauscher 9 durch eine Rohrleitung verbunden ist, wobei der Nitrataustauscher 9 mit dem 1 #-Batch-Reaktor mit Sequenzierung 2 durch eine dritte Wasserzulaufpumpe 7 verbunden ist und auch mit dem 2 #-Batch-Reaktor mit Sequenzierung 5 durch eine zweite Wasserzulaufpumpe 4 verbunden ist, und wobei der 2 #-Batch-Reaktor mit Sequenzierung 5 ebenfalls mit dem Nitrataustauscher 9 durch eine Rohrleitung verbunden ist. Der 1 #-Batch-Reaktor mit Sequenzierung 2 ist mit dem zweiten Gebläse 8 durch ein Belüftungsrohr verbunden, wobei das zweite Gebläse 8 zu dem 1 #-Batch-Reaktor mit Sequenzierung 2 bläst und belüftet. Die Oberseite des 1 #-Batch-Reaktors mit Sequenzierung 2 ist mit einem Rührer 3 versehen, wobei der Rührer die Mischflüssigkeit in dem 1 #-Batch-Reaktor mit Sequenzierung 2 im anaeroben und anoxischen Abschnitt rührt. Der 2 #-Batch-Reaktor mit Sequenzierung 5 ist mit dem zweiten Gebläse 6 durch ein Belüftungsrohr verbunden, wobei das zweite Gebläse 6 zu dem 2 #-Batch-Reaktor mit Sequenzierung 5 bläst und belüftet. Zwei Wasserbadtöpfe mit konstanter Temperatur befinden sich in der Nähe der Reaktionsvorrichtung. Das Wasser mit konstanter Temperatur wird zu der Zwischenverbindung des Doppelschichtzylinders des 1 #-Batch-Reaktors 2 mit Sequenzierung und des 2 #-Batch-Reaktors 5 mit Sequenzierung zugeführt. Um den Zweck der Steuerung und Optimierung der Zulaufdosierung zu erreichen, ist das vordere Ende des Doppelschlammmembransystems mit einer COD/N/P-Überwachungs- und Steuervorrichtung (10) ausgestattet, die jeweils mit der ersten Wasserzulaufpumpe, dem 1 #-Batch-Reaktor SBR1 mit Sequenzierung und einem Überwachungssensor für COD/N/P-Konzentration (11) verbunden. Und durch die Zugabe von organischem Stoff COD, Stickstoff und Phosphor wird das COD/N/P-Verhältnis des Zulaufwassers gesteuert und auch eingestellt und optimiert werden.As in 1 shown, denitrification and phosphorus removal apparatus for a batch reactor SBR with double sludge sequencing comprises a 1 # batch reactor with sequencing 2 , a 2 # batch reactor with sequencing 5 , a nitrate exchanger 9 and a COD / N / P monitoring and control device 10 , the 1 # batch reactor with sequencing 2 with a first water supply pump 1 is connected by a pipe and also with the nitrate exchanger 9 connected by a pipe, the nitrate exchanger 9 with the 1 # batch reactor with sequencing 2 by a third water supply pump 7th connected and also to the 2 # batch reactor with sequencing 5 by a second water supply pump 4th connected, and the 2 # batch reactor with sequencing 5 also with the nitrate exchanger 9 is connected by a pipeline. The 1 # batch reactor with sequencing 2 is with the second blower 8th connected by a ventilation pipe, the second blower 8th to the 1 # batch reactor with sequencing 2 blows and ventilates. The top of the 1 # batch reactor with sequencing 2 is with a stirrer 3 provided, the stirrer the mixed liquid in the 1 # batch reactor with sequencing 2 stirs in the anaerobic and anoxic section. The 2 # batch reactor with sequencing 5 is with the second fan 6th connected by a ventilation pipe, the second blower 6th to the 2 # batch reactor with sequencing 5 blows and ventilates. Two constant temperature water bath pots are located near the reaction device. The constant temperature water becomes the interconnection of the double layer cylinder of the 1 # batch reactor 2 with sequencing and the 2 # batch reactor 5 fed with sequencing. In order to achieve the purpose of controlling and optimizing the feed metering, the front end of the double sludge membrane system is equipped with a COD / N / P monitoring and control device ( 10 ), each with the first water feed pump, the 1 # SBR1 batch reactor with sequencing and a monitoring sensor for COD / N / P concentration ( 11th ) tied together. And through the addition of organic matter COD, nitrogen and phosphorus, the COD / N / P ratio of the inlet water is controlled and also adjusted and optimized.

Ausführungseffekt:Execution Effect:

Die erste Stufe der vorliegenden Erfindung ist die Probebetriebsstufe mit einem Schlammalter von 13 Tagen. Nach 32 Tagen Probebetrieb wird die zweite Stufe durchgeführt, nachdem der Behandlungseffekt des Systems stabil ist, d.h. die Wirkung des ultrakurzen Schlammalters auf den Behandlungseffekt des Systems wird untersucht, wenn das Schlammalter auf 7 Tage reduziert wird. Die dritte Stufe ist die Systemwiederherstellungsstufe. Nach 3 Tagen Betrieb im kurzen Schlammalter geht viel Schlamm verloren, und das System kehrt zu 13 Tagen Betrieb im Schlammalter für 20 Tage zurück. In der vierten Stufe wird das Schlammalter auf 22 Tage nach Stabilisierung des Systembehandlungseffekts erhöht, um den Betrieb des Systems zu untersuchen. In der fünften Stufe wird die COD-Konzentration auf 140 mg/l reduziert, um die Wirkung eines niedrigen C/N-Verhältnisses auf die Denitrifikation- und Phosphorentfernungseffekte zu untersuchen. Gleichzeitig wird das Testabwasser mit unterschiedlichen COD/N/P-Dosierverhältnissen unter verschiedenen Dosierverhältnissen getestet, um die Wirkung unterschiedlicher Dosierverhältnisse auf die Anoxie- und Phosphoranreicherungseffekte zu untersuchen.The first stage of the present invention is the trial run stage with a sludge age of 13 days. After 32 days of trial operation, the second stage is carried out after the treatment effect of the system is stable, i.e. the effect of the ultra-short sludge age on the treatment effect of the system is examined when the sludge age is reduced to 7 days. The third stage is the system recovery stage. After 3 days of operation in the short sludge age, a lot of sludge is lost and the system reverts to 13 days of operation in the sludge age for 20 days. In the fourth stage, the sludge age is increased to 22 days after the system treatment effect has stabilized in order to examine the operation of the system. In the fifth stage, the COD concentration is reduced to 140 mg / L to study the effect of a low C / N ratio on the denitrification and phosphorus removal effects. At the same time, the test wastewater is tested with different COD / N / P dosing ratios under different dosing ratios in order to investigate the effect of different dosing ratios on the anoxic and phosphorus enrichment effects.

Der Testanimpfschlamm wurde aus einer Kläranlage entnommen. Das Zulaufwasser verwendet künstlich aufbereitetes simuliertes Abwasser, und die Zulaufwasserqualität mit unterschiedlichen COD/N/P-Dosierverhältnissen wird entsprechend den unterschiedlichen Testbedingungen konfiguriert. Die Hauptbestandteile sind 250 mg COD/1 NaAc oder Glucose, 0,028 g/l K_2HPO₄, 0,022 g/l KH₂PO₄, 0,115 g/l NH₄Cl, 0,035 g/l CaCl₂2H₂O, 0,15 g/l MgSO₄7H₂O, 0,3 ml/l Spurenelementlösung. Der COD-Konzentrationsbereich des Zulaufwassers beträgt 100,0-500,0 mg/l, der Konzentrationsbereich von Ammoniakstickstoff beträgt 20,0-150,0 mg/l und der Konzentrationsbereich des Gesamtphosphors beträgt 2,0-13,0 mg/l, um das Verhältnis zu steuern und zu optimieren.The test seed sludge was taken from a sewage treatment plant. The inlet water uses artificially treated simulated wastewater, and the inlet water quality with different COD / N / P dosing ratios is configured according to the different test conditions. The main ingredients are 250 mg COD / 1 NaAc or glucose, 0.028 g / l K _2H PO ₄ , 0.022 g / l KH ₂ PO ₄ , 0.115 g / l NH ₄ Cl, 0.035 g / l CaCl ₂ 2H ₂ O, 0, 15 g / l MgSO ₄ 7H ₂ O, 0.3 ml / l trace element solution. The COD concentration range of the Feed water is 100.0-500.0 mg / L, the concentration range of ammonia nitrogen is 20.0-150.0 mg / L, and the concentration range of total phosphorus is 2.0-13.0 mg / L to control the ratio and optimize.

Analyseverfahren: COD: Aufschluss des COD-Aufschlussgeräts vom Typ XJ-1, Kaliumdichromatverfahren; TP: Spektrophotometrie mit Molybdän-Antimon; NH₄ ⁺ -N: Spektrophotometrie mit Nessler-Reagenz; Spektrophotometrie mit NO₂--N:N-(1-Naphthyl)-Ethylendiamin; NO₃ -N: UV-Spektrophotometrie.Analysis method: COD: digestion of the COD digestion device type XJ-1, potassium dichromate method; TP: spectrophotometry with molybdenum-antimony; NH ₄ ⁺ -N: spectrophotometry with Nessler reagent; Spectrophotometry with NO ₂ --N: N- (1-naphthyl) -ethylenediamine; NO ₃ -N: UV spectrophotometry.

1. Entfernungseffekt von COD1. Removal effect of COD

Aus 2 ist ersichtlich, dass die Denitrifikations- und Phosphorentfernungsreaktionsvorrichtung für einen Batch-Reaktor SBR mit Doppelschlammsequenzierung eine gute Behandlungswirkung auf COD hat. Für simuliertes häusliches Abwasser ist der COD-Entfernungseffekt des Systems stabil. Der COD des Ablaufwassers liegt im Wesentlichen unter 20 mg/l, was den nationalen Emissionsnormen entspricht. Die Schwankungsbreite der Ablaufwassekonzentration ist gering, und die Entfernungsrate liegt über 90%. Die COD-Entfernungsrate beträgt jedoch nur etwa 70 %, wenn das Schlammalter auf 7 Tage gesteuert wird, was darauf zurückzuführen ist, dass die tägliche Menge an ausgetragenem Schlamm über 2,0 l liegt und nicht genügend Mikroorganismen zum COD-Abbau vorhanden sind. Anders als bei dem traditionellen Verfahren zur Stickstoff- und Phosphorentfernung von organischen Stoffen wird der größte Teil der organischen Stoffe im Doppelschlammsystem von denitrifizierenden und phosphorentfernenden Bakterien im Anaerobtank verbraucht, um gespeicherte Partikel PHB in Zellen zu synthetisieren und Phosphor freizusetzen.the end 2 It can be seen that the denitrification and phosphorus removal reaction apparatus for a batch reactor SBR with double sludge sequencing has a good treating effect on COD. For simulated domestic sewage, the system's COD removal effect is stable. The COD of the runoff water is essentially below 20 mg / l, which corresponds to the national emission standards. The fluctuation range of the runoff water concentration is small and the removal rate is over 90%. However, the COD removal rate is only around 70% when the sludge age is controlled to 7 days, which is due to the fact that the daily amount of discharged sludge is over 2.0L and there are not enough microorganisms to decompose COD. In contrast to the traditional method for nitrogen and phosphorus removal from organic substances, most of the organic substances in the double sludge system are consumed by denitrifying and phosphorus-removing bacteria in the anaerobic tank in order to synthesize stored PHB particles in cells and to release phosphorus.

2. Entfernung von Ammoniakstickstoff2. Removal of ammonia nitrogen

Wie in 3 gezeigt, beträgt der Ammoniakstickstoff des Zulaufwassers etwa 302 mg/l, und der Ammoniakstickstoff des Ablaufwassers wird auf einem relativ niedrigen Niveau gehalten, das im Wesentlichen weniger als 3 mg/l beträgt, und die Entfernungsrate von Ammoniakstickstoff liegt über 92%. Der Ammoniakstickstoff des Ablaufwassers wird auf einem relativ niedrigen Niveau gehalten.As in 3 As shown, the ammonia nitrogen of the inlet water is about 302 mg / L, and the ammonia nitrogen of the outlet water is kept at a relatively low level, which is substantially less than 3 mg / L, and the removal rate of ammonia nitrogen is over 92%. The ammonia nitrogen in the drainage water is kept at a relatively low level.

3. Entfernung von P3. Removal of P

Aus 4 ist ersichtlich, dass die Phosphorentfernungsrate am 8. Betriebstag 95% erreicht und der Phosphorgehalt des Ablaufwassers weniger als 0,5 mg/l beträgt. In der verbleibenden Zeit der ersten Stufe wird der Phosphorgehalt des Ablaufwassers grundsätzlich unter 0,5 mg/l gehalten und der Phosphorentfernungseffekt ist gut. In der zweiten Stufe wird das Schlammalter auf 7 Tage reduziert, und es wird festgestellt, dass die Phosphorentfernungsrate 98,6% beträgt. In der dritten Stufe erholt sich das Schlammalter auf etwa 13 Tage. Nach fast einem Monat Betrieb wird die SRT auf 22 Tage erhöht, nachdem der Phosphorentfernungseffekt des Systems stabil ist, und es wird festgestellt, dass die Phosphorentfernungsrate schnell auf etwa 50% abnimmt und der Phosphorgehalt im Ablaufwasser sehr hoch ist. Dies liegt daran, dass die Menge an ausgetragenem Schlamm zu gering ist und der phosphorhaltige Schlamm im Reaktor verbleibt, so dass der Zweck der Phosphorentfernung nicht erreicht wird. Es ist ersichtlich, dass die SRT einen wichtigen Einfluss auf den effizienten und stabilen Betrieb des Systems hat.the end 4th it can be seen that the phosphorus removal rate on the 8th day of operation reaches 95% and the phosphorus content of the runoff water is less than 0.5 mg / l. In the remaining time of the first stage, the phosphorus content of the runoff water is generally kept below 0.5 mg / l and the phosphorus removal effect is good. In the second stage, the sludge age is reduced to 7 days and the phosphorus removal rate is found to be 98.6%. In the third stage, the mud age recovers to around 13 days. After almost a month of operation, the SRT is increased to 22 days after the phosphorus removal effect of the system is stable, and it is found that the phosphorus removal rate rapidly decreases to around 50% and the phosphorus content in the drainage water is very high. This is because the amount of discharged sludge is too small and the phosphorus-containing sludge remains in the reactor, so that the purpose of phosphorus removal is not achieved. It can be seen that the SRT has an important influence on the efficient and stable operation of the system.

Aus 4 ist auch ersichtlich, dass die Phosphorentfernungsrate der fünften Stufe mit einer niedrigeren COD-Konzentration deutlich niedriger ist als die der ersten und dritten Stufe. Dies liegt daran, dass, wenn die COD-Konzentration in Stufe 5 auf 140 mg/l reduziert wird, der VFA-Gehalt des Systems gering ist und die anaerobe Phosphorfreisetzung ebenfalls gering ist, so dass am Ende des anoxischen Abschnitts eine große Menge an NO₃ ^--N-Rückständen vorhanden ist. Diese verbleibenden NO₃ ^--N beeinträchtigen den anaeroben Phosphorfreisetzungseffekt des nächsten Zyklus erheblich, so dass ein zu niedriger COD der Entfernung von Phosphor nicht förderlich ist. Wenn die Denitrifikations- und Phosphorentfernungsvorrichtung für einen Batch-Reaktor SBR mit Doppelschlammsequenzierung unter Niedertemperaturbedingungen betrieben wird, ist sie daher notwendig, die Zeit der anoxischen Phosphorabsorption geeignet zu verlängern.the end 4th it can also be seen that the phosphorus removal rate of the fifth stage with a lower COD concentration is significantly lower than that of the first and third stages. This is because if the COD concentration is reduced to 140 mg / L in stage 5, the VFA level of the system will be low and the anaerobic phosphorus release will also be low, so there will be a large amount of NO at the end of the anoxic section ₃ ^- -N residues is present. These remaining NO ₃ ^- -N impair the anaerobic phosphorus release effect of the next cycle, so that a COD that is too low is not conducive to the removal of phosphorus. Therefore, when the denitrification and phosphorus removing apparatus for a batch reactor SBR with double sludge sequencing is operated under low temperature conditions, it is necessary to appropriately lengthen the anoxic phosphorus absorption time.

4. Entfernung von Nitratstickstoff4. Removal of nitrate nitrogen

Wie aus 5 ersichtlich ist, liegt der Nitrat- und Stickstoffgehalt des Ablaufwassers während des Betriebs der ersten Stufe im Wesentlichen unter 3,57 mg/l. Der Nitrat- und Stickstoffgehalt des Ablaufwassers in der zweiten Stufe steigt signifikant an, was möglicherweise auf die große Menge an ausgetragenem Schlamm zurückzuführen ist, was zu einer Abnahme der Gesamtmenge an denitrifizierenden und phosphorentfernenden Bakterien und einer Beeinträchtigung des Denitrifikationsprozesses führt. In der vierten Stufe nimmt die Menge an ausgetragenem Schlamm ab, und die Nitrat- und Stickstoffkonzentration des Ablaufwassers ändert sich nicht wesentlich, als das Schlammalter auf 22 Tage verlängert wird, was darauf hinweist, dass der Denitrifikationseffekt in SBR1 durch das lange Schlammalter nicht beeinflusst wird. Wie in der Figur gezeigt, wird der Nitrat- und Stickstoffgehalt des Ablaufwassers stark erhöht, wenn die COD-Konzentration auf 150 mg/l reduziert wird. Dies liegt daran, dass das C/N-Verhältniss des Zulaufwassers relativ niedrig ist, was zu einer geringen Menge an PHB führt, die im anaeroben Abschnitt synthetisiert wird, und eine geringe Menge an anaerober Phosphorfreisetzung aufweist, und die Nitrifikationsflüssigkeit, die durch den Nitrifikationstank der Biomembran bereitgestellt wird, kann nicht vollständig denitrifiziert werden. Das heißt, der Elektronendonor PHB fehlt relativ zu dem Elektronenakzeptor NO₃ ^--N, so dass NO₃ ^--N nach der anoxischen Reaktion verbleibt und die Menge an NO₃ ^--N im Ablaufwasser hoch ist. Es ist ersichtlich, dass die Angemessenheit des durch den anaeroben Abschnitt bereitgestellten COD direkt mit den Denitrifikations- und Phosphorentfernungseffekten im anoxischen Abschnitt zusammenhängt und letztendlich den Stickstoff- und Phosphorgehalt des Ablaufwassers bestimmt.How out 5 As can be seen, the nitrate and nitrogen content of the discharge water is essentially below 3.57 mg / l during operation of the first stage. The nitrate and nitrogen content of the runoff water in the second stage increases significantly, possibly due to the large amount of sludge discharged, which leads to a decrease in the total amount of denitrifying and phosphorus-removing bacteria and an impairment of the denitrification process. In the fourth stage the crowd increases of discharged sludge, and the nitrate and nitrogen concentration of the runoff water does not change significantly when the sludge age is increased to 22 days, indicating that the denitrification effect in SBR1 is not affected by the long sludge age. As shown in the figure, the nitrate and nitrogen content of the effluent water is greatly increased when the COD concentration is reduced to 150 mg / l. This is because the C / N ratio of the feed water is relatively low, resulting in a small amount of PHB synthesized in the anaerobic section and a small amount of anaerobic phosphorus release and the nitrification liquid flowing through the nitrification tank provided to the biomembrane cannot be completely denitrified. That is, the electron donor PHB is absent relative to the electron acceptor NO ₃ ^- -N, so that NO ₃ ^- -N remains after the anoxic reaction and the amount of NO ₃ ^- -N in the effluent water is high. It can be seen that the adequacy of the COD provided by the anaerobic section is directly related to the denitrification and phosphorus removal effects in the anoxic section and ultimately determines the nitrogen and phosphorus content of the effluent water.

5. Wirkungsanalyse der anaeroben Phosphorfreisetzung und der anoxischen Phosphorabsorption in der SBR-Vorrichtung mit Doppelschlammsequenzierung5. Effect analysis of anaerobic phosphorus release and anoxic phosphorus absorption in the SBR device with double sludge sequencing

Das Kontrollschema des COD/N/P-Dosierverhältnisses des Zulaufwassers des Doppelschlammsystems unter 9 Betriebsbedingungen wird konstruiert, um die Phosphorfreisetzung von DPB-Bakterien im anaeroben Abschnitt und die Phosphoranreicherung von DPB-Bakterien im anoxischen Abschnitt zu untersuchen. Die Ergebnisse zeigen, dass die Angemessenheit des durch den anaeroben Abschnitt bereitgestellten COD direkt mit den Denitrifikations- und Phosphorentfernungseffekten im anoxischen Abschnitt zusammenhängt und letztendlich den Stickstoff- und Phosphorgehalt des Ablaufwassers bestimmt.The control scheme of the COD / N / P dosing ratio of the inlet water of the double sludge system under 9 operating conditions is constructed to investigate the phosphorus release of DPB bacteria in the anaerobic section and the phosphorus accumulation of DPB bacteria in the anoxic section. The results show that the adequacy of the COD provided by the anaerobic section is directly related to the denitrification and phosphorus removal effects in the anoxic section and ultimately determines the nitrogen and phosphorus levels of the runoff water.

Die Menge der anaeroben Phosphorfreisetzung und der anoxische Phosphorabsorptionseffekt des Doppelschlammsystems unter verschiedenen COD/N/P-Dosierverhältnissen hängen eng zusammen (Tabellen 1, 2, 3). Tabelle 1 Der Einfluss des COD/N/P-Verhältnisses des Zulaufwassers auf die anaerobe Phosphorfreisetzung COD/N/P Phosphat des Ablaufwassers, in mg/l P-Entfernungsrate, in % COD des Zulaufwassers, mg/l COD-Entfernungsrate, in % 150:20:3 0 100 0 100 150:20:5 0,88 82,47 0 100 150:20:8 1,53 80,80 0 100 150:30:3 0 100 0 100 150:30:5 0,16 96,79 0 100 150:30:8 0,18 97,76 0 100 150:50:3 0 100 0 100 150:50:5 0 100 0 100 150:50:8 0 100 0 100 Tabelle 2 Der Einfluss des COD/N/P-Verhältnisses des Zulaufwassers auf die anoxische Phosphorabsorption COD/N/P Menge der Phosphorabsorption im anoxischen Abschnitt, in mg/l Phosphorabsorptionsrate Phosphorkonzentration am Ende der Anoxie, in mg/l Phosphorentfernungsrate , in % Linearer Abschnitt Durchschnittlicher Abschnitt 150:20:3 7,73 2,27 0,81 0,22 92,79 150:20:5 9,41 3,59 1,05 3,24 35,46 150:20:8 9,09 3,35 1,01 4,67 41,41 150:30:3 7,38 2,56 1,23 0 100 150:30:5 12,78 3,21 1,42 0,48 90,36 150:30:8 13,72 3,55 1,52 0,45 94,40 150:50:3 5,38 2,69 1,79 0 100 150:50:5 12,32 4,63 2,05 0 100 150:50:8 14,02 4,45 1,87 0 100 Tabelle 3 Der Einfluss der Optimierung des COD/N/P-Verhältnisses des Zulaufwassers auf die anoxische Phosphorabsorption und Phosphorentfernung COD/N/P Menge der Phosphorabsorption im anoxischen Abschnitt, in mg/l Phosphorabsorptionsrate Phosphorkonzentration am Ende der Anoxie, in mg/l Phosphorentfernungsrate, in % Linearer Abschnitt Durchschnittlicher Abschnitt 150:30:3 7,38 2,56 1,23 0 100 150:50:3 5,38 2,69 1,79 0 100 150:50:5 12,32 4,63 2,05 0 100 150:50:8 14,02 4,45 1,87 0 100 250:50:5 16,43 7,26 2,19 0 100 250:50:8 21,35 8,33 2,37 0 100 250:62,5:5 16,23 2,69 1,79 0 100 250:62,5:8 20,08 4,63 2,05 0 100 350:77,8:10 33,98 4,45 1,87 0 100 350:100:8 28,52 - 3,80 0 100 350:100:10 31,79 - 4,24 0 100 The amount of anaerobic phosphorus release and the anoxic phosphorus absorption effect of the double sludge system under different COD / N / P dosing ratios are closely related (Tables 1, 2, 3). Table 1 The influence of the COD / N / P ratio of the inlet water on the anaerobic phosphorus release COD / N / P Phosphate of the effluent water, in mg / l P removal rate, in% COD of the inlet water, mg / l COD removal rate, in% 150: 20: 3 0 100 0 100 150: 20: 5 0.88 82.47 0 100 150: 20: 8 1.53 80.80 0 100 150: 30: 3 0 100 0 100 150: 30: 5 0.16 96.79 0 100 150: 30: 8 0.18 97.76 0 100 150: 50: 3 0 100 0 100 150: 50: 5 0 100 0 100 150: 50: 8 0 100 0 100 Table 2 The influence of the COD / N / P ratio of the feed water on the anoxic phosphorus absorption COD / N / P Amount of phosphorus absorption in the anoxic section, in mg / l Phosphorus absorption rate Phosphorus concentration at the end of the anoxia, in mg / l Phosphorus removal rate, in% Linear section Average section 150: 20: 3 7.73 2.27 0.81 0.22 92.79 150: 20: 5 9.41 3.59 1.05 3.24 35.46 150: 20: 8 9.09 3.35 1.01 4.67 41.41 150: 30: 3 7.38 2.56 1.23 0 100 150: 30: 5 12.78 3.21 1.42 0.48 90.36 150: 30: 8 13.72 3.55 1.52 0.45 94.40 150: 50: 3 5.38 2.69 1.79 0 100 150: 50: 5 12.32 4.63 2.05 0 100 150: 50: 8 14.02 4.45 1.87 0 100 Table 3 The influence of optimizing the COD / N / P ratio of the feed water on the anoxic phosphorus absorption and phosphorus removal COD / N / P Amount of phosphorus absorption in the anoxic section, in mg / l Phosphorus absorption rate Phosphorus concentration at the end of the anoxia, in mg / l Phosphorus removal rate, in% Linear section Average section 150: 30: 3 7.38 2.56 1.23 0 100 150: 50: 3 5.38 2.69 1.79 0 100 150: 50: 5 12.32 4.63 2.05 0 100 150: 50: 8 14.02 4.45 1.87 0 100 250: 50: 5 16.43 7.26 2.19 0 100 250: 50: 8 21.35 8.33 2.37 0 100 250: 62.5: 5 16.23 2.69 1.79 0 100 250: 62.5: 8 20.08 4.63 2.05 0 100 350: 77.8: 10 33.98 4.45 1.87 0 100 350: 100: 8 28.52 - 3.80 0 100 350: 100: 10 31.79 - 4.24 0 100

Bei einer bestimmten COD-Konzentration des Zulaufwassers (z. B. 150 mg/l) wird das COD/N-Verhältnis im Bereich von 3,0-7,5 gesteuert, das N/P-Verhältnis wird eingestellt und die Ammoniakstickstoffkonzentration wird auf 20,0, 30,0, 50,0 mg/l gesteuert, so dass sie mit der Gesamtphosphorkonzentration von 3,0, 5,0 bzw. 8,0 mg/l kombiniert wird, wodurch der Verbrauch von COD durch Mikroorganismen stark erhöht und die COD-Entfernungsrate 100% erreicht wird (Tabelle 1). Bei einer bestimmten COD-Konzentration des Zulaufwassers (z. B. 150 mg/l) wird gleichzeitig das COD/N-Verhältnis im Bereich von 3,0-7,5 gesteuert, das N/P-Verhältnis wird eingestellt und die Ammoniakstickstoffkonzentration wird auf 20,0, 30,0, 50,0 mg/l gesteuert, so dass sie mit der Gesamtphosphorkonzentration von 3,0, 5,0 bzw. 8,0 mg/l kombiniert wird. Wenn das N/P-Verhältnis 4,0 und 2,5 beträgt, ist die Phosphorentfernungsrate niedriger, 35,46 % bzw. 41,4 %. Wenn N/P auf über 6,0 erhöht wird, wird die Gesamtphosphorentfernungsrate stark verbessert und kann 100% erreichen (Tabelle 2). Wenn die COD-Konzentration des Zulaufwassers unterschiedlich ist, wird das N/P-Verhältnis auf über 6,0 erhöht und die COD/N/P-Dosierung wird optimiert. Die Steuerung des COD/N-Verhältnisses im Bereich von 3,0-5,0 kann die Gesamtphosphorkonzentration im Ablaufwasser verringert werden. Wenn COD/N/P 12 metrologische Bedingungen wie 150:50:3, 150:50:5 und 150:50:8 aufweist, beträgt die Phosphorkonzentration am Ende der Anoxie 0 mg/l und die anoxische Phosphorentfernungsrate ist so hoch wie 100% (Tabelle 3).At a certain COD concentration of the feed water (e.g. 150 mg / l), the COD / N ratio is controlled in the range of 3.0-7.5, the N / P ratio is set and the ammonia nitrogen concentration is set to 20.0, 30.0, 50.0 mg / l controlled so that it is combined with the total phosphorus concentration of 3.0, 5.0 or 8.0 mg / l, which greatly increases the consumption of COD by microorganisms and the COD removal rate is 100% (Table 1). At a certain COD concentration of the feed water (e.g. 150 mg / l), the COD / N ratio is controlled in the range of 3.0-7.5 at the same time, the N / P ratio is set and the ammonia nitrogen concentration is set controlled to 20.0, 30.0, 50.0 mg / L so that it is combined with the total phosphorus concentration of 3.0, 5.0 and 8.0 mg / L, respectively. When the N / P ratio is 4.0 and 2.5, the phosphorus removal rate is lower, 35.46% and 41.4%, respectively. When the N / P is increased above 6.0, the total phosphorus removal rate is greatly improved and can reach 100% (Table 2). If the COD concentration of the feed water is different, the N / P ratio is increased to above 6.0 and the COD / N / P dosage is optimized. Controlling the COD / N ratio in the range of 3.0-5.0 can reduce the total phosphorus concentration in the effluent water. If COD / N / P 12 has metrological conditions like 150: 50: 3, 150: 50: 5 and 150: 50: 8, then the phosphorus concentration at the end of the anoxia is 0 mg / L and the anoxic phosphorus removal rate is as high as 100% (Table 3).

Die obige Ausführungsform ist eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, aber die Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist nicht durch die obige Ausführungsform beschränkt. Alle anderen Änderungen, Modifikationen, Ersetzungen, Kombinationen oder Vereinfachungen, die ohne Abweichung vom Geist und den Grundsätzen der vorliegenden Erfindung vorgenommen werden, gelten als gleichwertige Substitutionen und sind in den Schutzumfang der vorliegenden Erfindung einbezogen.The above embodiment is a preferred embodiment of the present invention, but the embodiment of the present invention is not limited by the above embodiment. All other changes, modifications, substitutions, combinations, or simplifications made without departing from the spirit and principles of the present invention are deemed equivalent substitutions and are included within the scope of the present invention.

Claims

Denitrification and phosphorus removal device for a batch reactor SBR with double sludge sequencing, characterized in that it has a 1 # batch reactor SBR1 with sequencing (2), a 2 # batch reactor SBR2 with sequencing (5), a nitrate exchanger (9 ) and a COD / N / P monitoring and control device (10), the 1 # batch reactor SBR1 with sequencing (2) being connected to a first water supply pump (1) by a pipeline and also to the nitrate exchanger ( 9) is connected by a pipeline, the COD / N / P monitoring and control device (10) for monitoring the COD / N / P concentration of the feed water and for regulating the COD / N / P concentration in the 1 # -Batch reactor SBR1 with sequencing (2) is used, the nitrate exchanger (9) being connected to the 1 # batch reactor SBR1 with sequencing (2) by a third water feed pump (7) and also to the 2 # batch -Reactor SBR2 with sequencing (5) by a z wide water feed pump (4) is connected, and wherein the 2 # batch reactor SBR2 with sequencing (5) is also connected to the nitrate exchanger (9) by a pipe.

Denitrification and phosphorus removal device for a batch reactor SBR with double sludge sequencing according to Claim 1 , characterized in that the 1 # batch reactor SBR1 with sequencing (2) and the 2 # batch reactor SBR2 with sequencing (5) are each provided with a second fan (8) and a first fan (6).

Denitrification and phosphorus removal device for a batch reactor SBR with double sludge sequencing according to Claim 1 , characterized in that the 1 # batch reactor with sequencing (2) is also provided with a stirrer (3).

Denitrification and phosphorus removal device for a batch reactor SBR with double sludge sequencing according to Claim 1 , characterized in that the 1 # batch reactor SBR1 with sequencing and the 2 # batch reactor SBR2 with sequencing are made of plexiglass.

Denitrification and phosphorus removal device for a batch reactor SBR with double sludge sequencing according to Claim 1 , characterized in that the COD / N / P monitoring and control device (10) each with the first water feed pump (1), the 1 # batch reactor SBR1 with sequencing (2) and a monitoring sensor for COD / N / P -Concentration (11) is connected, the monitoring sensor for COD / N / P concentration (11) being used to monitor the COD / N / P concentration of the inlet water.

Denitrification and phosphorus removal device for a batch reactor SBR with double sludge sequencing according to Claim 5 , characterized in that the monitoring sensor for COD / N / P concentration (11) is arranged in the 1 # batch reactor SBR1 with sequencing (2).

Denitrification and phosphorus removal device for a batch reactor SBR with double sludge sequencing according to Claim 1 , characterized in that the COD / N / P monitoring and control device (10) regulates the COD / N / P concentration in the 1 # batch reactor SBR1 with sequencing (2) by adding COD, nitrogen and phosphorus .

Denitrification and phosphorus removal device for a batch reactor SBR with double sludge sequencing according to Claim 1 , characterized in that the 1 # batch reactor SBR1 with sequencing and the 2 # batch reactor SBR2 with sequencing are of the structure of a double-layer cylinder, in which a cavity for receiving hot water is arranged, the water bath pot with constant Temperature is connected to the central cavity of the double-layer cylinder of the 1 # batch reactor with sequencing and the 2 # batch reactor with sequencing by pipelines.