一种城市污水短程硝化效果预判装置及其使用方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种城市污水短程硝化效果预判装置及其使用方法。该城市污水短程硝化效果预判装置包括活性污泥检测系统和控制调节系统。本发明专利技术通过维持一个利于亚硝酸盐氧化菌生长的最佳环境来检测其活性强弱，能适用于活性污泥中某个菌群的活性检测，工艺流程简单，控制操作灵活，准确度高。本发明专利技术的短程预判装置具有结构简单、设计合理、操作使用灵活方便、处理效率高、方便携带、装置运行稳定及安全可靠等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种城市污水短程硝化效果预判装置及其使用方法
本专利技术属于污水处理菌种活性检测
，更具体地，涉及一种城市污水短程硝化效果预判装置及其使用方法。
技术介绍
城市污水处理最普遍的工艺为活性污泥法。传统活性污泥法通过活性污泥在缺氧-好氧的环境下交替运行，可同时实现多种污染物去除。在好氧环境中微生物进行硝化反应并去除部分有机物、缺氧条件下利用有机物进行反硝化反应实现脱氮。常规硝化反硝化工艺的脱氮效果受有机物的影响显著，在低碳氮比条件下脱氮效率普遍不高。部分城市污水碳氮比普遍偏低，而且进水中的有机物未能高效利用，导致出水氮元素难以稳定达标，不符合再生水回用的基本要求。短程硝化/厌氧氨氧化工艺的出现为城市污水处理和再生回用提供了新的思路。短程硝化将部分氨氮氧化成亚硝态氮，然后通过后续厌氧氨氧化直接将氨氮和亚硝酸盐转换为氮气。该工艺处理负荷高、能耗少、无需外加碳源且污泥产量低，具有显著地优势。厌氧氨氧化工艺实现碳和氮污染物去除的分离，改变了污水处理工艺流程，是未来水处理发展的核心技术。基于厌氧氨氧化技术的工艺流程对短程硝化的稳定具有更高的要求。短程硝化的稳定运行是厌氧氨氧化可以稳定运行的充分条件，只有稳定的短程硝化反应才能为后续的厌氧氨氧化提供其生长所需的氨氮和亚硝氮底物。如果短程硝化无法实现，那么厌氧氨氧化也无法实现，因此短程硝化反应能否稳定运行是厌氧氨氧化技术成败的关键。在目前国内外低氨氮废水厌氧氨氧化技术研究过程中，对短程硝化反应是否稳定无法做出精准的判断，会导致短程硝化破坏进而导致厌氧氨氧化菌失去活性。针对该问题，应考虑如何能够快速精准的监测短程硝化反应的稳定性，以及预判短程硝化反应的趋势并及时做出工艺调整防止短程硝化破坏。因此，研究一种城市污水短程硝化效果预判装置具有极其重要的研究意义。
技术实现思路
针对现有技术中城市污水短程硝化稳定性预判不足，本专利技术的目的在于：提供一种城市污水短程硝化效果预判装置及其操作方法，该预判装置及操作方法具有结构简单、设计合理、操作使用灵活方便、精准度高、便于携带及安全可靠等优点。为了实现上述目的，本专利技术的第一方面提供一种城市污水短程硝化效果预判装置，该城市污水短程硝化效果预判装置包括活性污泥检测系统和控制调节系统；所述活性污泥检测系统包括加热水箱、曝气池、药剂池和空气泵；所述加热水箱内设有用于对加热水箱中的水进行加热的控温加热棒、用于搅拌的液下推进器和与加热水箱的底部连接、用于排空加热水箱内的液体的加热水箱泄空阀；所述曝气池设有取样口，底部设置有曝气盘，曝气盘与曝气管连接；所述药剂池包括酸药剂池、碱药剂池和氨药剂池，分别与酸药剂池泄空阀、碱药剂池泄空阀和氨药剂池泄空阀连接，用于排空药剂池中的药液；所述空气泵通过气量调节阀与曝气池底部的曝气管连接；所述控制调节系统包括控制器、加药泵和设置于曝气池内的在线水质监测探头；所述控制器通过信号线分别与在线水质监测探头、气量调节阀以及加药泵连接；所述加药泵分别通过加酸管、加碱管和加氨管将对应的药剂注入曝气池；所述在线监测探头的监测指标包括：NH4+-N浓度、NO3--N浓度、pH值以及溶解氧，根据在线监测探头传回的数据，通过控制器实时调整加药泵的加药量及气量调节阀的开度。优选地，气量调节阀和曝气管之间还设置有气体流量计。优选地，所述曝气池为多个，每个曝气池均可独立运行。优选地，所述曝气池为3个。优选地，每个曝气池均设有至少两个取样口，至少一个位于曝气池底部，至少一个位于曝气池顶部。优选地，每个曝气池均设有4个取样口，4个取样口沿曝气池垂直轴线方向均匀分布。优选地，所述酸药剂池、所述碱药剂池和所述氨药剂池的顶部均设有单向密封盖。本专利技术的第二方面提供一种城市污水短程硝化效果预判装置的使用方法，其特征在于，该使用方法包括如下步骤：1)向加热水箱中注满水，打开控温加热棒和液下推进器，调节控温加热棒为26-30℃；向酸药剂池中加入盐酸溶液，向碱药剂池中加入碳酸氢钠溶液，向氨药剂池中加入碳酸氢氨溶液；2)取待检测的活性污泥以水洗净后倒入曝气池内，然后加入水稀释至曝气池最高水位线；3)打开控制器和空气泵，在线水质监测探头将监测值传输到控制器9，经控制器处理后实时调整气量调节阀的开度，经过曝气管将气体输送至对应的曝气盘，保证曝气池内DO值维持在2.5-3mg/L之间；与此同时，控制器通过控制加药泵首先将氨药剂池内的药剂通过加氨管加入曝气池，再根据在线水质监测探头测定的pH值通过控制加药泵将酸药剂池或碱药剂池内药剂通过对应的加酸管和加碱管注入曝气池，使曝气池内pH值稳定在6.8-7.2之间；4)在上述控制条件下，维持曝气池持续运行，当经在线水质监测探头监测NH4+-N浓度降为0mg/L且全部氧化为NO3--N后，计量总时间为H；5)当H≥18h，说明活性污泥反应稳定无需改变运行参数；当12≤H＜18h，说明活性污泥存在短程破坏的风险，需降低曝气池溶解氧浓度避免短程破坏；当6≤H＜12h，说明活性污泥已经出现短程破坏的迹象，需降低曝气池溶解氧浓度，并加大系统排泥量；当H＜6h，说明系统短程已经遭到破坏，需立刻降低曝气池溶解氧浓度，并加大系统排泥量，同时向系统中投加亚硝酸氧化菌抑制剂，使系统短程得到恢复，实现稳定的短程硝化反应。优选地，计量总时间后，还包括：关闭装置所有电源，打开加热水箱泄空阀、取样口、酸药剂池泄空阀、碱药剂池泄空阀和氨药剂池泄空阀，将装置内所有溶液释放并清洗后关闭所有阀门。作为优选方案，步骤5)中，降低曝气池(2)溶解氧浓度至1-1.5mg/L。本专利技术的有益效果：本专利技术的短程预判装置具有结构简单、设计合理、操作使用灵活方便、处理效率高、方便携带、装置运行稳定及安全可靠等优点。本专利技术的短程预判装置在使用的过程中，可通过维持一个利于亚硝酸盐氧化菌生长的最佳环境来检测其活性强弱，能适用于活性污泥中某种菌群的活性检测，工艺流程简单，控制操作灵活，准确度高。本专利技术的其它特征和优点将在随后具体实施方式部分予以详细说明。附图说明通过结合附图对本专利技术示例性实施方式进行更详细的描述，本专利技术的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本专利技术示例性实施方式中，相同的参考标号通常代表相同部件。图1示出了根据本专利技术的一个实施例的一种城市污水短程硝化效果预判装置的结构示意图；图2示出了根据本专利技术的一个实施例的一种城市污水短程硝化效果预判装置的右视结构示意图；图3示出了根据本专利技术的一个实施例的一种城市污水短程硝化效果预判装置的俯视结构示意图；附图标记说明：1-加热水箱、2-曝气池、3-曝气盘、4-空气泵；5-酸药剂池；6-碱药剂池、7-氨药剂池、8-加药泵、9-控制器、10-气量调节阀、11-气体流量计、12-液下推进器、13-控温加热棒、14-在线水质监测探头、15-取样口、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种城市污水短程硝化效果预判装置，其特征在于，该城市污水短程硝化效果预判装置包括活性污泥检测系统和控制调节系统；/n所述活性污泥检测系统包括加热水箱(1)、曝气池(2)、药剂池和空气泵(4)；/n所述加热水箱(1)内设有用于对加热水箱(1)中的水进行加热的控温加热棒(13)、用于搅拌的液下推进器(12)和与加热水箱(1)的底部连接、用于排空加热水箱(1)内的液体的加热水箱泄空阀(16)；/n所述曝气池(2)设有取样口(15)，底部设置有曝气盘(3)，曝气盘(3)与曝气管(23)连接；/n所述药剂池包括酸药剂池(5)、碱药剂池(6)和氨药剂池(7)，分别与酸药剂池泄空阀(17)、碱药剂池泄空阀(18)和氨药剂池泄空阀(19)连接，用于排空药剂池中的药液；/n所述空气泵(4)通过气量调节阀(10)与曝气池(2)底部的曝气管(23)连接；/n所述控制调节系统包括控制器(9)、加药泵(8)和设置于曝气池(2)内的在线水质监测探头(14)；/n所述控制器(9)通过信号线分别与在线水质监测探头(14)、气量调节阀(10)以及加药泵(8)连接；所述加药泵(8)分别通过加酸管(21)、加碱管(20)和加氨管(22)将对应的药剂注入曝气池(2)；/n所述在线监测探头(14)的监测指标包括：NH...

【技术特征摘要】
1.一种城市污水短程硝化效果预判装置，其特征在于，该城市污水短程硝化效果预判装置包括活性污泥检测系统和控制调节系统；
所述活性污泥检测系统包括加热水箱(1)、曝气池(2)、药剂池和空气泵(4)；
所述加热水箱(1)内设有用于对加热水箱(1)中的水进行加热的控温加热棒(13)、用于搅拌的液下推进器(12)和与加热水箱(1)的底部连接、用于排空加热水箱(1)内的液体的加热水箱泄空阀(16)；
所述曝气池(2)设有取样口(15)，底部设置有曝气盘(3)，曝气盘(3)与曝气管(23)连接；
所述药剂池包括酸药剂池(5)、碱药剂池(6)和氨药剂池(7)，分别与酸药剂池泄空阀(17)、碱药剂池泄空阀(18)和氨药剂池泄空阀(19)连接，用于排空药剂池中的药液；
所述空气泵(4)通过气量调节阀(10)与曝气池(2)底部的曝气管(23)连接；
所述控制调节系统包括控制器(9)、加药泵(8)和设置于曝气池(2)内的在线水质监测探头(14)；
所述控制器(9)通过信号线分别与在线水质监测探头(14)、气量调节阀(10)以及加药泵(8)连接；所述加药泵(8)分别通过加酸管(21)、加碱管(20)和加氨管(22)将对应的药剂注入曝气池(2)；
所述在线监测探头(14)的监测指标包括：NH4+-N浓度、NO3--N浓度、pH值以及溶解氧，根据在线监测探头(14)传回的数据，通过控制器(9)实时调整加药泵(8)的加药量及气量调节阀(10)的开度。


2.根据权利要求1所述的城市污水短程硝化效果预判装置，其中，气量调节阀(10)和曝气管(23)之间还设置有气体流量计(11)。


3.根据权利要求1所述的城市污水短程硝化效果预判装置，其中，所述曝气池(2)为多个，每个曝气池均可独立运行。


4.根据权利要求3所述的城市污水短程硝化效果预判装置，其中，所述曝气池(2)为3个。


5.根据权利要求1所述的城市污水短程硝化效果预判装置，其中，每个曝气池(2)均设有至少两个取样口(15)，至少一个位于曝气池(2)底部，至少一个位于曝气池(2)顶部。


6.根据权利要求5所述的城市污水短程硝化效果预判装置，其中，每个曝气池(2)均设有4个取样口(15)，4个取样口(15)沿曝气池(2)垂直轴线方向均匀分布。


7.根据权利要求1所述的城市污水短程硝化效果预判装置，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：张树军，蒋勇，谷鹏超，韩晓宇，周桐，吕心涛，李权，王志彬，曲之明，刘垚，
申请(专利权)人：北京城市排水集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：北京;11