本發(fā)明涉及污水處理領(lǐng)域，特別是涉及一種修復(fù)反硝化深床濾池微生物膜的方法及裝置。

背景技術(shù)：

污水處理廠深度處理常采用反硝化深床濾池作為反硝化脫氮和過濾工藝。反硝化過程中，微生物以一定強(qiáng)度吸附在濾料表面形成微生物膜，隨著新陳代謝，新生微生物得到生長，老化微生物逐漸衰亡，新生和生長期微生物膜較老化微生物膜吸附能力強(qiáng)，伴隨著老化微生物膜脫落，新生微生物膜才能夠快速生長。

濾池氣水反沖過程促進(jìn)老化微生物膜脫落。其中，氣水反沖強(qiáng)度過高，不僅使得老化微生物膜脫落，還使得新生和生長期微生物膜大量脫落，濾床內(nèi)微生物濃度急劇降低，表現(xiàn)為氣水反沖結(jié)束后出水硝態(tài)氮濃度急劇升高，導(dǎo)致出水硝態(tài)氮濃度恢復(fù)到控制濃度的時(shí)間更長，影響反硝化脫氮效果；氣水反沖強(qiáng)度過低，老化微生物膜只能部分脫落，如果長期低反沖強(qiáng)度，隨著老化微生物膜累積，濾床內(nèi)反硝化菌群活力降低，表現(xiàn)為氣水反沖結(jié)束后系統(tǒng)出水硝態(tài)氮濃度不升高或稍微升高，導(dǎo)致出水硝態(tài)氮濃度很難達(dá)到控制濃度或碳源投加量增加。

氣水反沖過程包括空氣反沖過程、氣水同時(shí)反沖過程和水反沖過程，空氣反沖過程和氣水同時(shí)反沖過程使得微生物膜脫落，水反沖過程是的脫落的微生物膜隨污水排出濾池，因此通過調(diào)整合適的氣水反沖強(qiáng)度能夠確保老化微生物膜脫落，并保持新生和生長期微生物的濃度，能夠快速修復(fù)微生物膜。

現(xiàn)有的調(diào)整氣水反沖強(qiáng)度過程都依賴于人為經(jīng)驗(yàn)調(diào)整，對(duì)操作工人經(jīng)驗(yàn)要求很高，需要長期觀察，操作過程復(fù)雜。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明主要解決的技術(shù)問題是提供一種修復(fù)反硝化深床濾池微生物的方法及裝置，能夠?qū)崿F(xiàn)快速修復(fù)反硝化深床濾池的過程，提高效率。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的一個(gè)技術(shù)方案是：提供一種修復(fù)反硝化深床濾池微生物膜的方法，包括：

監(jiān)測氣水反沖結(jié)束后反硝化深床濾池出水的最高硝態(tài)氮濃度；

根據(jù)監(jiān)測到的最高硝態(tài)氮濃度而調(diào)節(jié)空氣反沖強(qiáng)度。

其中，所述根據(jù)監(jiān)測到的最高硝態(tài)氮濃度而調(diào)節(jié)空氣反沖強(qiáng)度的步驟，包括:

計(jì)算監(jiān)測到的最高硝態(tài)氮濃度與預(yù)設(shè)的出水控制硝態(tài)氮濃度的差值；

判斷所述差值是否在預(yù)設(shè)的范圍內(nèi)，當(dāng)在所述范圍內(nèi)時(shí)，保持空氣反沖強(qiáng)度不變，當(dāng)所述差值小于預(yù)設(shè)的最低值時(shí)，提高空氣反沖強(qiáng)度，當(dāng)所述差值大于預(yù)設(shè)的最高值時(shí)，降低空氣反沖強(qiáng)度。

所述根據(jù)監(jiān)測到的最高硝態(tài)氮濃度而調(diào)節(jié)空氣反沖強(qiáng)度的步驟，進(jìn)一步包括：

當(dāng)所述差值小于預(yù)設(shè)的最低值時(shí)，將空氣反沖強(qiáng)度提高預(yù)設(shè)的強(qiáng)度值；

當(dāng)所述差值大于預(yù)設(shè)的最高值時(shí)，將空氣反沖強(qiáng)度降低預(yù)設(shè)的強(qiáng)度值。

其中，所述空氣反沖強(qiáng)度通過改變羅茨風(fēng)機(jī)的頻率而對(duì)應(yīng)進(jìn)行調(diào)節(jié)。

其中，還包括：

監(jiān)測下一次氣水反沖結(jié)束后反硝化深床濾池出水的最高硝態(tài)氮濃度；

根據(jù)監(jiān)測到的最高硝態(tài)氮濃度而調(diào)節(jié)空氣反沖強(qiáng)度。

為解決上述問題，本發(fā)明采用的另一個(gè)技術(shù)方案是：提供一種修復(fù)反硝化深床濾池微生物膜的裝置，包括：

監(jiān)測模塊，用于監(jiān)測氣水反沖結(jié)束后反硝化深床濾池出水的最高硝態(tài)氮濃度；

調(diào)節(jié)模塊，用于根據(jù)監(jiān)測到的最高硝態(tài)氮濃度而調(diào)節(jié)空氣反沖強(qiáng)度。

其中，所述調(diào)節(jié)模塊包括：

計(jì)算單元，用于計(jì)算監(jiān)測到的最高硝態(tài)氮濃度與預(yù)設(shè)的出水控制硝態(tài)氮濃度的差值；

判斷單元，用于判斷所述差值與預(yù)設(shè)范圍的關(guān)系；

調(diào)節(jié)單元，用于當(dāng)所述差值在所述范圍內(nèi)時(shí)，保持空氣反沖強(qiáng)度不變，當(dāng)所述差值小于預(yù)設(shè)的最低值時(shí)，提高空氣反沖強(qiáng)度，當(dāng)所述差值大于預(yù)設(shè)的最高值時(shí)，降低空氣反沖強(qiáng)度。

其中，所述的調(diào)節(jié)單元具體用于：

當(dāng)所述差值小于預(yù)設(shè)的最低值時(shí)，將空氣反沖強(qiáng)度提高預(yù)設(shè)的強(qiáng)度值；

當(dāng)所述差值大于預(yù)設(shè)的最高值時(shí)，將空氣反沖強(qiáng)度降低預(yù)設(shè)的強(qiáng)度值。

其中，所述調(diào)節(jié)模塊通過改變羅茨風(fēng)機(jī)的頻率對(duì)空氣反沖強(qiáng)度進(jìn)行對(duì)應(yīng)的調(diào)節(jié)。

其中，所述的監(jiān)測模塊還用于監(jiān)測下一次氣水反沖結(jié)束后反硝化深床濾池出水的最高硝態(tài)氮濃度；

根據(jù)監(jiān)測到的最高硝態(tài)氮濃度，調(diào)節(jié)模塊調(diào)節(jié)空氣反沖強(qiáng)度。

本發(fā)明的有益效果是：通過監(jiān)控氣水反沖結(jié)束后出水的最高硝態(tài)氮濃度，自動(dòng)調(diào)整空氣反沖強(qiáng)度，間接對(duì)氣水反沖強(qiáng)度進(jìn)行調(diào)整，使得老化的微生物膜盡可能脫落，促進(jìn)新微生物膜的快速生長，快速、高效、智能地修復(fù)反硝化深床濾池的微生物膜。

附圖說明

圖1是本發(fā)明修復(fù)反硝化深床濾池微生物膜的方法一實(shí)施例的流程示意圖；

圖2是本發(fā)明修復(fù)反硝化深床濾池微生物膜的方法另一實(shí)施例中S12包括的子步驟流程圖；

圖3是本發(fā)明修復(fù)反硝化深床濾池微生物膜的方法再一實(shí)施例中部分流程示意圖；

圖4是本發(fā)明修復(fù)反硝化深床濾池微生物膜的裝置一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

請參閱圖1，圖1是本發(fā)明修復(fù)反硝化深床濾池微生物膜的方法一實(shí)施方式的流程示意圖，包括以下步驟：

S11：監(jiān)測氣水反沖結(jié)束后反硝化深床濾池出水的最高硝態(tài)氮濃度。

本實(shí)施例中利用在線硝基氮檢測儀表實(shí)時(shí)監(jiān)測氣水反沖結(jié)束后反硝化深床濾池出水的硝態(tài)氮濃度，并分析統(tǒng)計(jì)出氣水反沖結(jié)束后沖高回落過程中最高硝態(tài)氮濃度。

S12：根據(jù)監(jiān)測到的最高硝態(tài)氮濃度而調(diào)節(jié)空氣反沖強(qiáng)度。

根據(jù)步驟S11中分析統(tǒng)計(jì)出的最高硝態(tài)氮濃度，調(diào)節(jié)空氣反沖強(qiáng)度。

請參閱圖2，在本發(fā)明另一實(shí)施例中，步驟S12包括：

S121：計(jì)算監(jiān)測到的最高硝態(tài)氮濃度與預(yù)設(shè)的出水控制硝態(tài)氮濃度的差值。

所述預(yù)設(shè)的出水控制硝態(tài)氮濃度可由用戶根據(jù)經(jīng)驗(yàn)設(shè)定，如10mg/L，根據(jù)所述計(jì)算出水控制硝態(tài)氮濃度和所述最高硝態(tài)氮濃度，計(jì)算出所述最高硝態(tài)氮濃度與所述預(yù)設(shè)的出水控制硝態(tài)氮濃度的差值。

S122：判斷所述差值是否在預(yù)設(shè)的范圍內(nèi)，當(dāng)在所述范圍內(nèi)時(shí)，保持空氣反沖強(qiáng)度不變，當(dāng)所述差值小于預(yù)設(shè)的最低值時(shí)，提高空氣反沖強(qiáng)度，當(dāng)所述差值大于預(yù)設(shè)的最高值時(shí)，降低空氣反沖強(qiáng)度。

所述預(yù)設(shè)的范圍可由用戶根據(jù)經(jīng)驗(yàn)設(shè)定，具體地，用戶可根據(jù)經(jīng)驗(yàn)設(shè)定一最低值和一最高值，例如可設(shè)定所述最低值為0mg/L，最高值為3mg/L，則預(yù)設(shè)的范圍為0～3mg/L，將步驟S121計(jì)算出的差值與所述范圍比較，判斷所述差值是否在所述預(yù)設(shè)的范圍內(nèi)，當(dāng)所述差值在所述范圍內(nèi)時(shí)，則保持空氣反沖強(qiáng)度不變，當(dāng)所述差值小于預(yù)設(shè)的最低值時(shí)，提高空氣反沖強(qiáng)度，如當(dāng)所述最高硝態(tài)氮濃度與所述控制硝態(tài)氮濃度的差值為-1mg/L時(shí)，則提高空氣反沖強(qiáng)度，當(dāng)所述最高硝態(tài)氮濃度與所述控制硝態(tài)氮濃度的差值為4mg/L時(shí)，則降低空氣反沖強(qiáng)度。

其中，當(dāng)所述差值低于預(yù)設(shè)的最低值，需要提高空氣反沖強(qiáng)度時(shí)，可以將空氣反沖強(qiáng)度提高預(yù)設(shè)的強(qiáng)度值，當(dāng)所述差值高于預(yù)設(shè)的最高值，需要降低空氣反沖強(qiáng)度時(shí)，將空氣反沖強(qiáng)度降低預(yù)設(shè)的強(qiáng)度值，所述預(yù)設(shè)的強(qiáng)度值可由用戶根據(jù)經(jīng)驗(yàn)設(shè)定，如5m/h。

所述提高空氣反沖強(qiáng)度或降低空氣反沖強(qiáng)度可通過改變羅茨風(fēng)機(jī)的頻率而對(duì)應(yīng)進(jìn)行調(diào)節(jié)：當(dāng)需要提高空氣反沖強(qiáng)度時(shí)，提高羅茨風(fēng)機(jī)的頻率，當(dāng)需要降低空氣反沖強(qiáng)度時(shí)，降低羅茨風(fēng)機(jī)的頻率。

可以理解的是，在其他實(shí)施例中，未必根據(jù)出水的最高硝態(tài)氮濃度與預(yù)設(shè)的出水控制硝態(tài)氮濃度的差值調(diào)節(jié)空氣反沖強(qiáng)度，還可以根據(jù)出水的最高硝態(tài)氮濃度的大小，進(jìn)行調(diào)節(jié)空氣反沖強(qiáng)度，例如，事先設(shè)定最高硝態(tài)氮濃度的最大值與最小值，將氣水反沖結(jié)束后反硝化深床濾池出水的最高硝態(tài)氮濃度與所述最高硝態(tài)氮濃度的最大值與最小值進(jìn)行對(duì)比，當(dāng)所述最高硝態(tài)氮濃度高于所述最高硝態(tài)氮濃度的最大值時(shí)，降低空氣反沖強(qiáng)度，當(dāng)所述最高硝態(tài)氮濃度低于所述最高硝態(tài)氮濃度的最小值時(shí)，提高空氣反沖強(qiáng)度。

請參閱圖3，在再一實(shí)施例中，該修復(fù)方法在上述步驟S12之后，還包括：

S13：監(jiān)測下一次氣水反沖結(jié)束后反硝化深床濾池出水的最高硝態(tài)氮濃度。

當(dāng)調(diào)節(jié)空氣反沖強(qiáng)度后，繼續(xù)監(jiān)測下一次氣水反沖結(jié)束后反硝化深床濾池出水的最高硝態(tài)氮濃度，所述監(jiān)測的方法與步驟S11中相同，在此不再贅述。

S14：根據(jù)監(jiān)測到的最高硝態(tài)氮濃度而調(diào)節(jié)空氣反沖強(qiáng)度。

根據(jù)監(jiān)測到的最高硝態(tài)氮濃度繼續(xù)調(diào)節(jié)空氣反沖強(qiáng)度，所述調(diào)節(jié)空氣反沖強(qiáng)度的方法與步驟S12中相同，在此不再贅述。

可以理解的是，在其他實(shí)施例中，還可以間隔預(yù)設(shè)的次數(shù)進(jìn)行監(jiān)測調(diào)節(jié)，具體地，當(dāng)調(diào)節(jié)好空氣反沖強(qiáng)度后，等2次或3次的氣水反沖過程結(jié)束后，再進(jìn)行監(jiān)測調(diào)節(jié)，所述的次數(shù)可由用戶根據(jù)經(jīng)驗(yàn)預(yù)先設(shè)定。

請參閱圖4，圖4是本發(fā)明修復(fù)反硝化深床濾池微生物膜的裝置一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖，所述裝置包括：監(jiān)測模塊21及調(diào)節(jié)模塊22。

監(jiān)測模塊21，用于監(jiān)測氣水反沖結(jié)束后反硝化深床濾池出水的最高硝態(tài)氮濃度。

監(jiān)測模塊21可包括一在線硝基氮檢測儀表，實(shí)時(shí)監(jiān)測氣水反沖結(jié)束后反硝化深床濾池出水的硝態(tài)氮濃度，監(jiān)測模塊21根據(jù)所述硝態(tài)氮濃度分析統(tǒng)計(jì)出氣水反沖結(jié)束后沖高回落過程中最高硝態(tài)氮濃度。

調(diào)節(jié)模塊22，用于根據(jù)監(jiān)測到的最高硝態(tài)氮濃度而調(diào)節(jié)空氣反沖強(qiáng)度。

調(diào)節(jié)模塊22根據(jù)監(jiān)測模塊21分析統(tǒng)計(jì)出的最高硝態(tài)氮濃度而調(diào)節(jié)空氣反沖強(qiáng)度。

請繼續(xù)參閱圖4，所述調(diào)節(jié)模塊22包括：計(jì)算單元221、判斷單元222以及調(diào)節(jié)單元223。

所述計(jì)算單元221，用于計(jì)算監(jiān)測到的最高硝態(tài)氮濃度與預(yù)設(shè)的出水控制硝態(tài)氮濃度的差值。

所述預(yù)設(shè)的出水控制硝態(tài)氮濃度可由用戶根據(jù)經(jīng)驗(yàn)設(shè)定，根據(jù)所述出水控制硝態(tài)氮濃度和所述最高硝態(tài)氮濃度，計(jì)算單元221計(jì)算出所述最高硝態(tài)氮濃度與所述預(yù)設(shè)的出水控制硝態(tài)氮濃度的差值。

所述判斷單元222，用于判斷所述差值與預(yù)設(shè)范圍的關(guān)系。

當(dāng)計(jì)算單元221計(jì)算出所述最高硝態(tài)氮濃度與所述預(yù)設(shè)的出水控制硝態(tài)氮濃度的差值后，所述判斷單元222判斷出所述差值與預(yù)設(shè)范圍的關(guān)系，所述預(yù)設(shè)的范圍由用戶根據(jù)經(jīng)驗(yàn)預(yù)先設(shè)定。

所述調(diào)節(jié)單元223，用于當(dāng)所述差值在所述范圍內(nèi)時(shí)，保持空氣反沖強(qiáng)度不變，當(dāng)所述差值小于預(yù)設(shè)的最低值時(shí)，提高空氣反沖強(qiáng)度，當(dāng)所述差值大于預(yù)設(shè)的最高值時(shí)，降低空氣反沖強(qiáng)度。

當(dāng)判斷單元222判斷出所述差值在所述預(yù)設(shè)的范圍內(nèi)時(shí)，則調(diào)節(jié)單元223保持當(dāng)前的空氣反沖強(qiáng)度不變，當(dāng)判斷單元222判斷出所述差值小于預(yù)設(shè)的最低值時(shí)，調(diào)節(jié)單元223提高空氣反沖強(qiáng)度，當(dāng)判斷單元222判斷出所述差值大于預(yù)設(shè)的最低值時(shí)，調(diào)節(jié)單元223降低空氣反沖強(qiáng)度。

具體地，當(dāng)調(diào)節(jié)單元223需要提高空氣反沖強(qiáng)度時(shí)，可將空氣反沖強(qiáng)度提高預(yù)設(shè)的強(qiáng)度值，當(dāng)需要降低空氣反沖強(qiáng)度時(shí)，可將空氣反沖強(qiáng)度降低預(yù)設(shè)的強(qiáng)度值，所述預(yù)設(shè)的強(qiáng)度值可由用戶根據(jù)經(jīng)驗(yàn)設(shè)定。

可以理解的是，在其他實(shí)施例中，所述調(diào)節(jié)模塊22未必根據(jù)所述出水的最高硝態(tài)氮濃度與預(yù)設(shè)的出水控制硝態(tài)氮濃度的差值調(diào)節(jié)空氣反沖強(qiáng)度，還可以根據(jù)出水的最高硝態(tài)氮濃度的大小，進(jìn)行調(diào)節(jié)空氣反沖強(qiáng)度，例如，事先設(shè)定最高硝態(tài)氮濃度的最大值與最小值，判斷單元222判斷氣水反沖結(jié)束后出水的最高硝態(tài)氮濃度與所述最高硝態(tài)氮濃度的最大值與最小值的關(guān)系，當(dāng)所述最高硝態(tài)氮濃度高于所述最高硝態(tài)氮濃度的最大值時(shí)，降低空氣反沖強(qiáng)度，當(dāng)所述最高硝態(tài)氮濃度低于所述最高硝態(tài)氮濃度的最小值時(shí)，提高空氣反沖強(qiáng)度。

所述調(diào)節(jié)模塊22通過改變羅茨風(fēng)機(jī)的頻率對(duì)空氣反沖強(qiáng)度進(jìn)行對(duì)應(yīng)的調(diào)節(jié)，具體地，當(dāng)需要提高空氣反沖強(qiáng)度時(shí)，提高羅茨風(fēng)機(jī)的頻率，當(dāng)需要降低空氣反沖強(qiáng)度時(shí)，降低羅茨風(fēng)機(jī)的頻率。

在其他實(shí)施例中，所述監(jiān)測模塊21還用于監(jiān)測下一次氣水反沖結(jié)束后反硝化深床濾池出水的最高硝態(tài)氮濃度。所述調(diào)節(jié)模塊22根據(jù)所述監(jiān)測模塊21監(jiān)測到的最高硝態(tài)氮濃度調(diào)節(jié)空氣反沖強(qiáng)度。

可以理解的是，在其他實(shí)施例中，所述監(jiān)測模塊21可以按照預(yù)設(shè)間隔次數(shù)進(jìn)行監(jiān)測，所述間隔次數(shù)可以為2次、3次等。

區(qū)別于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明通過監(jiān)測反硝化深床濾池出水的最高硝態(tài)氮濃度，根據(jù)所述最高硝態(tài)氮濃度，進(jìn)行反沖空氣強(qiáng)度的調(diào)節(jié)，間接對(duì)氣水反沖的強(qiáng)度進(jìn)行調(diào)節(jié)，使得老化的微生物膜盡可能脫落，促進(jìn)了新微生物菌群的健康生長，快速、高效、智能地修復(fù)反硝化深床濾池的微生物膜，同時(shí)也簡化人力物力，提高運(yùn)行效率。

以上所述僅為本發(fā)明的實(shí)施方式，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本發(fā)明的專利保護(hù)范圍內(nèi)。