一種完全混合曝氣池脈沖曝氣脫氮方法
【專利摘要】本發(fā)明屬環(huán)境工程【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種用于廢水生物處理的完全混合曝氣池脈沖曝氣脫氮方法。具體處理過程為：廢水按設(shè)計(jì)流量及負(fù)荷進(jìn)入完全混合曝氣池內(nèi)，通過PLC可編程控制器設(shè)計(jì)池內(nèi)的脈沖曝氣方式，調(diào)節(jié)脈沖曝氣頻率、峰值及谷值等參數(shù)，通過脈沖曝氣使池內(nèi)活性污泥處于頻繁的周期性好氧-缺氧交替環(huán)境中，廢水中的有機(jī)物及氮得到去除后再進(jìn)入快速曝氣池中，泥水混合物進(jìn)入后續(xù)二沉池進(jìn)行泥水分離，部分污泥回流返回完全混合曝氣池內(nèi)，出水由二沉池排放。本發(fā)明的曝氣方式由PLC可編程控制器控制，簡單易行，好氧-缺氧交替的溶解氧環(huán)境可使脫氮效果明顯提高，同時氧利用率高、能耗低，可顯著降低運(yùn)行費(fèi)用。
【專利說明】一種完全混合曝氣池脈沖曝氣脫氮方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種適用于廢水完全混合曝氣處理的脈沖曝氣脫氮方法，屬環(huán)境工程

【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002] 當(dāng)前污水處理廠二級生化處理單元是處理工藝的核心單元，其能耗在總能耗中的 比例達(dá)5(Γ70%，是主要的能耗節(jié)點(diǎn)。對于常規(guī)生化技術(shù)，各子系統(tǒng)的能耗排序?yàn)椋汗娘L(fēng)機(jī)能 耗> 其他機(jī)械系統(tǒng)能耗 >泥泵系統(tǒng)，因此從曝氣能耗著手，在達(dá)到處理要求的前提下盡可 能降低曝氣量，是節(jié)能降耗的重要措施。
[0003] 從提高生物脫氮效果的角度考慮，生化單元應(yīng)能實(shí)現(xiàn)好氧硝化及缺氧反硝化兩個 過程，普通的好氧生物處理技術(shù)處于穩(wěn)定的好氧狀態(tài)，可滿足硝化對氧的需求，但不能實(shí)現(xiàn) 缺氧反硝化，因此雖可達(dá)到一定的氨氮去除效果，但總氮去除效果較差。為提高總氮去除效 果，典型脫氮工藝如A/ο脫氮工藝加入了缺氧反硝化單元，在提高脫氮效果的同時又產(chǎn)生 了硝化液回流能耗的問題。近年來，SBR技術(shù)得到廣泛應(yīng)用，其運(yùn)行周期上可實(shí)現(xiàn)好氧、缺 氧兩個階段，可獲得較好的脫氮效果，根據(jù)處理水質(zhì)的不同，SBR每周期曝氣時間為2-6小 時，其曝氣階段是穩(wěn)定的連續(xù)曝氣。
[0004] 專利CN201020141705. 2公布的《脈沖式曝氣裝置》及專利CN201120079952. 9公 布的《一種抗阻塞脈沖式曝氣裝置》均是將連續(xù)氣流轉(zhuǎn)化為間歇的、短時的脈沖氣流，其用 途主要是用于水處理曝氣攪拌，且其脈沖方式是通過曝氣系統(tǒng)末端結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)，節(jié)能 效果不明顯。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明針對上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種完全混合曝氣池脈沖曝氣脫氮方 法，通過對脈沖曝氣頻率、峰值及谷值等參數(shù)的調(diào)節(jié)，滿足出水達(dá)標(biāo)的要求，同時達(dá)到降低 曝氣能耗、提1?脫氣效率的目的。
[0006] 本發(fā)明采用的技術(shù)方案為： 一種完全混合曝氣池脈沖曝氣脫氮方法，其系統(tǒng)包括脈沖曝氣系統(tǒng)、完全混合曝氣池、 快速曝氣池、二沉池、風(fēng)機(jī)及PLC可編程自動控制器，完全混合曝氣池采用連續(xù)進(jìn)出水方 式，脈沖曝氣系統(tǒng)對完全混合曝氣池進(jìn)行脈沖曝氣；所述完全混合曝氣池的出水經(jīng)快速曝 氣池連續(xù)曝氣后到二沉池進(jìn)行沉淀排放，二沉池的部分污泥回流到完全混合曝氣池內(nèi)，剩 余污泥排放；PLC可編程自動控制器控制完全混合曝氣池的脈沖曝氣方式。
[0007] 所述PLC可編程自動控制器通過控制曝氣系統(tǒng)的變頻風(fēng)機(jī)來控制脈沖曝氣方式， 其中脈沖峰值曝氣量與水的體積比為10?15 : 1，脈沖谷值曝氣量與水的體積比為0. 5? 1 : 1，脈沖周期時間為10?25min。
[0008] 廢水在快速曝氣池內(nèi)的停留時間為20?30min ;所述快速曝氣池池內(nèi)采用連續(xù)穩(wěn) 定曝氣方式，其曝氣量低于脈沖曝氣的峰值曝氣量，快速曝氣池的曝氣量與水的體積比為 2 : 1〇
[0009] 本發(fā)明是一種用于連續(xù)進(jìn)、出水的完全混合曝氣池脈沖曝氣脫氮方法，其優(yōu)點(diǎn)是： (1)通過脈沖曝氣使池內(nèi)活性污泥處于頻繁的周期性好氧-缺氧交替環(huán)境中，可使脫氮效 果明顯提高；（2)脈沖曝氣可提高氧轉(zhuǎn)移推動力，氧利用率高；（3)該曝氣方式由PLC可編 程控制器控制變頻風(fēng)機(jī)實(shí)現(xiàn)，簡單易行，能耗低，在提高脫氮效率的同時可顯著降低運(yùn)行費(fèi) 用。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0010] 圖1為本發(fā)明脈沖曝氣廢水處理工藝流程； 圖2為本發(fā)明脈沖曝氣方式。

【具體實(shí)施方式】
[0011] 本發(fā)明是一種基于節(jié)能和脫氮的完全混合曝氣池脈沖曝氣方法，包括脈沖曝氣系 統(tǒng)、完全混合曝氣池、快速曝氣池、二沉池、風(fēng)機(jī)及PLC可編程自動控制器，廢水以連續(xù)進(jìn)、 出水方式依次進(jìn)入完全混合曝氣池、快速曝氣池及二沉池后排放，二沉池污泥部分經(jīng)回流 泵返回完全混合曝氣池內(nèi)，剩余污泥排放。
[0012] 廢水按設(shè)計(jì)流量及負(fù)荷進(jìn)入完全混合曝氣池內(nèi)，脈沖曝氣系統(tǒng)用于對完全混合曝 氣池進(jìn)行脈沖曝氣，其脈沖方式由可編程控制器控制變頻風(fēng)機(jī)實(shí)現(xiàn)，脈沖曝氣量及脈沖周 期時間根據(jù)實(shí)際廢水水質(zhì)設(shè)定，其中，峰值曝氣量按氣水體積比ΚΓ15 : 1設(shè)計(jì)，谷值曝氣 量按氣水體積比〇.5~1 : 1設(shè)計(jì)，脈沖周期時間按l(T25min設(shè)計(jì)。
[0013] 快速曝氣池功能為出水充氧及反硝化產(chǎn)生的氮?dú)獯得摚岣叱恋硇Ч?。廢水在池 內(nèi)的停留時間按2(T30min設(shè)定，池體體積較小，節(jié)省占地面積，池內(nèi)采用連續(xù)穩(wěn)定曝氣方 式，曝氣量低于脈沖曝氣的峰值曝氣量，氣水體積比根據(jù)實(shí)際廢水水質(zhì)按2 : 1設(shè)計(jì)。
[0014] 試驗(yàn)期間完全混合曝氣池連續(xù)進(jìn)、出水運(yùn)行，水力停留時間HRT控制為8. 4h，通過 調(diào)節(jié)剩余污泥排放量使活性污泥系統(tǒng)泥齡控制在10天。試驗(yàn)進(jìn)水為模擬生活污水，進(jìn)水 C0D為254mg/L，NH4-N為24mg/L，TN為38. 2mg/L，通過流量計(jì)控制進(jìn)水流量為10L/h、峰值 曝氣量為120L/h。脈沖曝氣池峰值溶解氧在:Γ4 mg/L，SV3(I穩(wěn)定在18%。調(diào)整曝氣/停曝 時間，穩(wěn)定運(yùn)行3天后在連續(xù)四個脈沖周期內(nèi)等時間間隔取八個水樣進(jìn)行測定，從出水平 均值及水質(zhì)波動情況評價系統(tǒng)處理效果。經(jīng)測定，在曝氣/停曝時間為l〇/l〇min時，八個 水樣的變化幅度較小，出水水質(zhì)穩(wěn)定，出水C0D均值為41. 5mg/L，去除率達(dá)到83. 7% ;出水 NH4-N均值為1. 3 mg/L，去除率達(dá)到了 94. 6% ;出水TN均值為6. 3mg/L，去除率達(dá)到了 83. 4%。 考慮谷值曝氣量和快速曝氣池的能耗，整個裝置曝氣能耗與普通活性污泥相比可降低33%。
[0015] 本發(fā)明針對完全混合活性污泥法的連續(xù)進(jìn)、出水處理，在曝氣方式上，通過對曝氣 系統(tǒng)源頭的風(fēng)機(jī)進(jìn)行PLC變頻控制從而實(shí)現(xiàn)脈沖曝氣，形成頻繁的好氧硝化/缺氧反硝化 交替過程，在顯著節(jié)能的同時還可提高脫氮效果。
【權(quán)利要求】
1. 一種完全混合曝氣池脈沖曝氣脫氮方法，其系統(tǒng)包括脈沖曝氣系統(tǒng)、完全混合曝氣 池、快速曝氣池、二沉池、風(fēng)機(jī)及PLC可編程自動控制器，其特征在于，完全混合曝氣池采用 連續(xù)進(jìn)出水方式，脈沖曝氣系統(tǒng)對完全混合曝氣池進(jìn)行脈沖曝氣；所述完全混合曝氣池的 出水經(jīng)快速曝氣池連續(xù)曝氣后到二沉池進(jìn)行沉淀排放，二沉池的部分污泥回流到完全混合 曝氣池內(nèi)，剩余污泥排放；PLC可編程自動控制器控制完全混合曝氣池的脈沖曝氣方式。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種完全混合曝氣池脈沖曝氣脫氮方法，其特征在于，所述 PLC可編程自動控制器通過控制曝氣系統(tǒng)的變頻風(fēng)機(jī)來控制脈沖曝氣方式，其中脈沖峰值 曝氣量與水的體積比為10?15 : 1，脈沖谷值曝氣量與水的體積比為0.5?1 : 1，脈沖 周期時間為10?25min。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種完全混合曝氣池脈沖曝氣脫氮方法，其特征在于， 廢水在快速曝氣池內(nèi)的停留時間為20?30min ;所述快速曝氣池池內(nèi)采用連續(xù)穩(wěn)定曝氣方 式，其曝氣量低于脈沖曝氣的峰值曝氣量，快速曝氣池的曝氣量與水的體積比為2 : 1。
【文檔編號】C02F3/30GK104045159SQ201410326721
【公開日】2014年9月17日 申請日期:2014年7月9日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月9日
【發(fā)明者】張勇, 陳嬌, 許睿驍 申請人:南京師范大學(xué)