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专利号: 201910316234X
申请人: 长春工程学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 水、废水、污水或污泥的处理
更新日期:2023-12-11
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种短程硝化的分段进水SBR工艺玉米淀粉废水脱氮方法,其特征在于:将玉米淀粉企业废水站“厌氧+好氧”工艺中的厌氧段出水称为第一浓度水,将厌氧段的进水称为第二浓度水;

(1)系统稳定运行阶段,对分段进水SBR反应器进水的调配①经第一浓度水箱进水管(6)引第一浓度水至第一浓度水箱(1),经第二浓度水箱进水管(7)引第二浓度水至第二浓度水箱(2);

②第一浓度水配水泵(15)和第二浓度水配水泵(17)分别自第一浓度水箱(1)和第二浓度水箱(2)取水,经第一浓度水配水阀(16)和第二浓度水配水阀(18)及相应的配水管(8),将第一浓度水和第二浓度水按比例配入混合水箱(3);

根据第一浓度水、第二浓度水的COD浓度C1、C2和第一浓度水的氨氮浓度CN,确定第二浓度水在混合水箱(3)中的配入比例λ1;λ1确定后,第一浓度水配入混合水箱(3)的比例为1‑λ1;

③λ1值由式(1)确定

               (1) 式中λ1为配入混合水箱(3)中第二浓度水所占的比例;

C1为第一浓度水中COD浓度;

C2为第二浓度水中COD浓度;

CN为第一浓度水中氨氮浓度;

④每天根据废水水质的变化情况,检测C1、C2和CN值,根据检测结果由式(1)修正λ1值,然后根据修正的λ1调整第一浓度水与第二浓度水配入混合水箱(3)的比例,使混合水箱(3)中的混合水具有稳定的C/N比,以满足反硝化的需要;

⑤每天检测废水的总碱度,总碱度以CaCO3计,当检测到第一浓度水箱(1)和第二浓度水箱(2)中的第一浓度水和第二浓度水的总碱度/氨氮<4.0时,采用碳酸氢钠溶液调节第一浓度水箱(1)和第二浓度水箱(2)中水的碱度,使其总碱度/氨氮>4.0;

(2)系统稳定运行阶段,所述分段进水SBR反应器一个处理周期的进水方式①在一个处理周期中,具有n个串联的A/O运行时段, ,在每一个A/O的A时段开始时集中进水,共有n次进水;第1次进第一浓度水箱(1)中的第一浓度水;第2次 第n‑1次进混合水~

箱(3)中的混合水;第n次只进第二浓度水箱(2)中的第二浓度水;

②控制SBR反应器前n‑1次为等量进水,即第1次第一浓度水的进水量Q1与第2次~第n‑1次混合水的进水量Q2~Qn‑1相等,Q1=Q2…=Qn‑1;第n次第二浓度水的进水量Qn按照其占第n‑1次混合水进水量Qn‑1的比例λ2确定,即 ;

③ Qn占Qn‑1的比例λ2由式(2)确定            (2)

Qn占SBR一个处理周期全部处理水量的比例λ3由式(3)确定            (3)

在SBR一个处理周期中引入的第二浓度水占全部处理水量的比例λ4由式(4)确定                         (4)式(3)和式(4)中的n为SBR反应器一个处理周期的进水次数;

④根据每天检测得到的C2和CN值,由式(2)修正λ2,根据修正的λ2调整Qn;

(3)系统稳定运行阶段,所述分段进水SBR反应器一个处理周期的运行控制方式①进第一浓度水搅拌运行:在A1时段,实时开启第一浓度水进水泵(23)和第一浓度水进水阀(24),自第一浓度水箱(1)引水,经第一浓度水进水管(9)向SBR反应器(5)进水,同时开启搅拌器(31)搅拌运行;

当达到预定的进水量时,实时关闭第一浓度水进水阀(24)和第一浓度水进水泵(23),然后继续搅拌t1时间后关闭搅拌器(31),停止搅拌运行,t1取0~20min;

②曝气运行:在Oi时段,i≥1,实时开启鼓风机(29)和曝气阀(30),对SBR反应器(5)曝气运行;在曝气运行过程中,控制正常硝化段的DO浓度不超过2.0mg/L,所谓正常硝化段是指,在固定曝气量的条件下,曝气硝化过程中DO浓度不变的阶段;

开始曝气后,实时在线监测pH和DO信号,在线监测的pH和DO信号的采样间隔t2取60s,并对所采集的pHi和DOi值进行4值实时滑动滤波处理,即计算4个值的滑动平均值,同时计算相邻两个滑动滤波值pHLbi‑1、pHLbi与DOLbi‑1、DOLbi对时间的平均变化率KpHi=(pHLbi‑pHLbi‑1)/(ti‑ti‑1)和KDOi=(DOLbi‑DOLbi‑1)/(ti‑ti‑1)值;

在曝气过程中,当监测到KpHi值连续3min以上均<0后,注意监测KpHi和KDOi值变化的情况,当监测到KpHi值由负变正,同时满足KDOi>KDOi‑1>KDOi‑2>KDOi‑3>0时,实时关闭鼓风机(29)和曝气阀(30),停止曝气运行;

停止曝气运行后,系统自动读取预先设定的进水次数n值, ;若读取的n值没有达到n‑1次进水次数,系统将进入工序③运行,当达到第n‑1次进水次数时,系统跳转到工序④运行;

③进混合水搅拌运行:在Ai时段,i≥2,实时开启混合水进水泵(25)和混合水进水阀(26),自混合水箱(3)引水,经混合水进水管(10)向SBR反应器(5)进水,同时开启搅拌器(31)搅拌运行,当达到预定的进水量时,实时关闭混合水进水阀(26)和混合水进水泵(25),停止进水;

开始搅拌后,实时在线监测pH信号,在线监测pH信号的采样间隔t3取60s;在搅拌过程中,对所采集的pHi值进行4值实时滑动滤波处理,即计算4个值的滑动平均值,并实时计算相邻两个滑动滤波值pHLbi‑1与pHLbi对时间的平均变化率KpHi=(pHLbi‑pHLbi‑1)/(ti‑ti‑1);

在搅拌过程中,当监测到KpHi值连续3min以上均>0后,注意监测KpHi值的正负变化情况,当监测到KpHi值由正变负,并保持t4时间以上KpHi值均<0时,实时关闭搅拌器(31),停止搅拌运行,然后系统返回到工序②曝气运行,t4取2~3min;

④进第二浓度水搅拌运行:在An时段,实时开启第二浓度水进水泵(27)和第二浓度水进水阀(28),自第二浓度水箱(2)引水,经第二浓度水进水管(11)向SBR反应器(5)进行第n次进水,同时启动搅拌器(31)搅拌运行,当达到进水量时,实时关闭第二浓度水进水阀(28)和第二浓度水进水泵(27),停止进水;

开始搅拌后,实时在线监测pH信号,在线监测pH信号的采样间隔t3取60s;在搅拌过程中,对所采集的pHi值进行4值实时滑动滤波处理,即计算4个值的滑动平均值,并实时计算相邻两个滑动滤波值pHLbi‑1与pHLbi对时间的平均变化率KpHi=(pHLbi‑pHLbi‑1)/(ti‑ti‑1);

在搅拌过程中,当监测到KpHi值连续3min以上均>0后,注意监测KpHi值的正负变化情况,当监测到KpHi值由正变负,并保持t4时间以上KpHi值均<0时,实时关闭搅拌器(31),停止搅拌运行,t4取2~3min;

⑤短时间曝气运行:停止搅拌后,再次实时开启鼓风机(29)和曝气阀(30)对SBR反应器(5)进行短时间鼓风曝气,曝气时间t5取15~35min;当达到设定的曝气时间t5时,实时关闭鼓风机(29)和曝气阀(30),停止曝气运行;

⑥沉淀:停止短时间曝气运行后,使反应器中的混合液处于沉淀状态,实现泥水分离;

⑦排水和排泥:待达到设定的沉淀时间t6时,实时开启排水阀(32),将处理后的上清液经排水管(13)排出SBR反应器(5),t6取40~70min;根据设定的排泥方案,实时开启排泥阀(33),经排泥管(14)排泥;当达到设定的排水时间t7和排泥时间t8时,实时关闭排水阀(32)和排泥阀(33),停止排水和排泥,t7取30~70min,t8取5~20min;

⑧闲置:反应器处于停止工作的待机状态,当达到预定的闲置时间t9后,系统自动转入下一周期的循环运行;

(4)分段进水SBR脱氮系统的启动①接种污泥:接种具有硝化与反硝化功能的活性污泥,充入SBR反应器(5),使反应器充满时的污泥浓度为4500 5000mg/L;

~

②接种污泥活性的恢复:按照上述工序(1)(3)运行分段进水SBR工艺系统,在运行过~

程中,控制各好氧时段的溶解氧充足,待系统稳定后,进入下一阶段;

③采用游离氨、温度、pH和DO四重因素联合抑制亚硝酸盐氧化菌的策略启动系统的短程硝化:

维持反应器充满时的污泥浓度为4500~5000mg/L、系统的温度不低于28℃,同时控制O1~On‑1时段内正常硝化段的DO浓度不超过1.0mg/L,采用碳酸氢钠溶液调节SBR反应器(5)进水的碱度,使各好氧时段末的pH值不低于7.8,如果进水的氨氮浓度小于350mg/L,采用氯化铵溶液将第一浓度水和混合水的氨氮浓度调至不低于350mg/L,然后按照上述工序(1)(3)运行分段进水SBR工艺系统;但在短程硝化的驯化初期,需增大混合水箱(3)中~

第二浓度水的配入比例λ1和An时段第二浓度水的进水量Qn,即增大λ2,然后随着曝气过程中亚硝酸盐氮积累率的增加,逐渐减小λ1和Qn,直至完成短程硝化启动后再按照上述工序(1)所述的式(1)确定λ1、按照工序(2)所述的式(2)确定λ2;在驯化过程中,每天监测各好氧时段末混合液中的硝酸盐氮和亚硝酸盐氮浓度,当各好氧时段末混合液中的亚硝酸盐氮的积累率大于80%时,即完成短程硝化的启动;

(5)所述分段进水SBR工艺系统的长期稳定运行①短程硝化驯化完成后,不再对系统进水的氨氮浓度和对各曝气时段末pH值的限制,可按照上述工序(1)(3)运行分段进水SBR工艺系统,在运行过程中,控制反应器充满时的~

污泥浓度为4500 5000mg/L,并注意控制各曝气时段内正常硝化段的DO浓度不超过2.0mg/~

L,即可保证系统的长期稳定运行;

②分段进水SBR工艺短程硝化长期稳定运行的保安措施现场废水处理站在运行过程中,会受到某些极端因素的影响,出现反应器中的短程硝化向全程硝化转化的现象,为了保证系统短程硝化的稳定运行,当监测到各曝气时段末混合液中亚硝酸盐氮积累率降低到小于70%时,可再次按照上述工序(4)中③的步骤,及时将亚硝酸盐氮积累率调整恢复到80%以上。