一种智能曝气脱氮系统技术方案

本发明专利技术涉及污水处理技术领域，尤其涉及一种智能曝气脱氮系统，其特征是，包括厌氧区、好氧区、灵活区、后缺氧区、二沉池和碳源投加储罐；所述好氧区和灵活区内均设有曝气设备、溶解氧仪表以及氨氮仪表；所述后缺氧区内设有硝酸氮仪表和氨氮仪表，所述碳源投加储罐与后缺氧区相连通，所述碳源管路上设有碳源控制阀；还包括一端设有进水泵的进水管路，所述进水管路的第一支路和第二支路分别与所述厌氧区和后缺氧区相连通，各所述仪表及控制阀均通过DCS控制系统协同控制及调节。该脱氮系统可智能化运行，即自我调整曝气量、回流量和碳源投加量，且尽可能的减少外加碳源的消耗，减少运行成本，最终达到生化系统的稳定、节能效果。

【技术实现步骤摘要】
一种智能曝气脱氮系统
本专利技术属于污水处理领域，尤其涉及一种智能曝气脱氮系统。
技术介绍
随着环境污染的日益增加，国家对环保的重视程度越来越高，国家及地方政府对污水厂的排放要求也逐渐严格，随着排放要求的提高，不但增加了污水厂出水水质达标的难度，同时也增加了污水厂的运行成本。其中A2/O工艺是目前污水处理工艺中的主流工艺，该工艺设有厌氧、缺氧、好氧反应池，厌氧状态下释磷，缺氧状态下反硝化除硝酸氮，好氧状态下去除COD和氨氮(转化为硝酸氮)，从而实现污水中污染物的有效除去。但据了解，目前众多污水厂存在出水水质不稳定、能耗过大、人工强度较大等问题，主要原因在于曝气和回流控制粗糙、不够精确、调整不够及时，故而造成了出水水质不稳定、运行能耗偏高等现象的发生。因此，针对该现状，在污水处理厂尤其是处理低碳/氮污水的污水厂，如何使得A2/O生化池运行期间的曝气量更加精确、出水稳定且运行能耗降低，成为现阶段污水处理领域急需解决的难题。
技术实现思路
本专利技术提供一种智能曝气脱氮系统，其可自动、精确地调整曝气量、回流量及碳源投加量等，能够尽可能的减少外加碳源等的消耗，减少运行成本，从而实现生化系统稳定、节能的自动化运行。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种智能曝气脱氮系统，包括依次连通设置的厌氧区、好氧区、灵活区、后缺氧区、二沉池和装有碳源的碳源投加储罐；所述好氧区和灵活区内均设有曝气设备、溶解氧仪表以及氨氮仪表，所述的曝气设备通过曝气管路与风机相连；所述曝气管路上对应设有用于控制各所述曝气设备曝气量的曝气控制阀；所述后缺氧区内设有硝酸氮仪表和氨氮仪表，所述碳源投加储罐通过碳源管路通入到后缺氧区内，所述碳源管路上设有用于调节碳源投加量的碳源控制阀；还包括一端设有进水泵的进水管路，所述进水管路的第一支路和第二支路分别与所述厌氧区和后缺氧区相连通，所述第一支路和第二支路上分别设有用于控制进水量的第一进水控制阀和第二进水控制阀；各所述的仪表及控制阀均通过DCS控制系统协同控制及调节。优选地，所述厌氧区和好氧区之间还连通设置有前缺氧区，所述前缺氧区通过回流管路与所述灵活区连通，所述回流管路上设有回流泵和回流控制阀。优选地，所述前缺氧区内设有溶解氧仪表和硝酸氮仪表。优选地，所述好氧区包括好氧一区和好氧二区，所述好氧一区和好氧二区内均设有曝气设备、溶解氧仪表以及氨氮仪表。优选地，所述厌氧区、前缺氧区和后缺氧区内均设有推流器。优选地，通过所述进水管路，所述厌氧区和后缺氧区的进水比例为(80～90)：(10～20)。优选地，所述厌氧区内设有用于判断污水氧化还原能力ORP仪表。优选地，所述二沉池分别与所述后缺氧区和厌氧区相连通。优选地，所述好氧区内设为若干折流板。优选地，所述前缺氧区中的溶解氧仪表和硝酸氮仪表、所述好氧区中的溶解氧仪表和氨氮仪表、所述灵活区中的溶解氧仪表和氨氮仪表以及所述后缺氧区中的硝酸氮仪表和氨氮仪表，均各自设置在所在区域内的末端出水处。优选地，所述灵活区内设有至少3个与曝气管路相连通的、并联的曝气设备，且各自的并联管路上均设有曝气控制阀。本专利技术的有益效果是：通过采用多点进水的方式，充分利用进水中携带的碳源参与后端缺氧池内的反硝化反应，减少出水硝酸氮的含量，且可以减少硝化液回流量，从而减少能耗。通过在前缺氧区内设有硝酸氮仪表，该区的主要功能是进行反硝化反应，废水中的NO2和NO3在缺氧条件下以及反硝化菌(兼性异养型细菌)的作用下被还原为N2的过程，该过程需要由消耗碳源，假若污水中没有检测到NO2和NO3，则说明污水中可能含有剩余碳源，可以继续加大硝化液的回流量，反之若污水中还能检测到NO2或NO3，则说明污水中的碳源不足或者溶解氧过高，该情况下则不适宜继续增大硝化液回流量。通过将好氧池分为两个区域，分别控制两个区域的DO(即溶解氧)目标值，尽可能的避免好氧池内的过度曝气和增大好氧池内曝气调整灵活度，同时通过控制好氧池2区末端的DO值，使得灵活区内的DO值控制在可接受范围之内。通过将灵活区内的DO值控制在0.5mg/L以下，目的是减少回流硝化液携带过多的溶解氧，破坏前端反硝化区的缺氧环境且消耗水中的碳源，对反硝化反应造成不利影响。通过在后缺氧区内设置氨氮和硝酸氮在线仪表，依据检测污水中的氨氮和硝酸氮值确定后缺氧池的进水量，避免造成进水过多造成出水数据超标。本专利技术与传统A2/O处理系统工艺相比，可以更加充分的利用进水中的碳源，实现精准曝气和回流，避免因过度或者不足的曝气和回流而导致能耗的浪费和水质不稳定甚至超标的现象发生。其中通过在池内各反应区增设氨氮和硝酸氮等仪表，可以直接快捷的知道污水中的水质情况，以便能够及时判断或调整相关指令，尽可能的以最小的运行能耗达到最好的出水水质；其中氨氮检测控制相比较DO检测控制，可以直接了解污水中的氨氮值，通过曝气的控制保障出水氨氮在合理的范围之内，防止过度曝气或曝气不足；而硝酸氮仪表的作用主要是作为硝化液回流和外加碳源的依据，实现精准回流和碳源的投加。综上所述，本专利技术旨在以合理的结构分布、较为经济的运行方式、少量的人工操作强度，使得A2/O生化系统的出水水质达到排放要求。【附图说明】图1为本专利技术的流程图。标注说明：1-厌氧区，2-前缺氧区，3-好氧区，3A-好氧一区，3B-好氧二区，5-灵活区，6-后缺氧区，7-二沉池，8-碳源控制阀，9-流量计，10-风机，11-曝气控制阀，12-推流器，13-曝气设备，14-回流泵，15-ORP仪表，16-溶解氧仪表，17-硝酸氮仪表，18-氨氮仪表，19-碳源投加储罐，20-曝气管路，21-进水管路，21A-第一进水控制阀，21B-第二进水控制阀，22-碳源管路，23-回流管路，24-回流控制阀，101-进水泵。【具体实施方式】下面通过具体实施例并结合附图，对本专利技术做进一步详细说明，但本专利技术不仅局限于以下具体实施例。以下所提供的实施例并非用以限制本专利技术所涵盖的范围，所描述的步骤也不是用以限制其执行顺序，所描述的方向仅限于附图。本领域技术人员结合现有公知常识对本专利技术做显而易见的改进，亦落入本专利技术要求的保护范围之内。一种智能化运行的改良型A2/O处理工艺及系统，如图1所示，包括依次连通设置的厌氧区1、好氧区3、灵活区5、后缺氧区6、二沉池7和装有碳源的碳源投加储罐19，其中的碳源可以为甲醇或乙酸钠等；所述好氧区3和灵活区5内均设有曝气设备13、溶解氧仪表16以及氨氮仪表18，所述的曝气设备13通过曝气管路20与风机10相连；所述曝气管路20上对应设有用于控制各所述曝气设备13曝气量的曝气控制阀11；所述后缺氧区6内设有硝酸氮仪表17和氨氮仪表18，其中设置硝酸氮仪表17的目的是用于检测后缺氧区6中出水时水体中硝酸氮的含量，用以判断是否需要外加碳源，而后缺氧区6内设置氨氮仪表18的目的是检测后缺氧区6中出水时水体中氨氮的含量本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种智能曝气脱氮系统，其特征在于，包括依次连通设置的厌氧区(1)、好氧区(3)、灵活区(5)、后缺氧区(6)、二沉池(7)和碳源投加储罐(19)；/n所述好氧区(3)和灵活区(5)内均设有曝气设备(13)、溶解氧仪表(16)以及氨氮仪表(18)，所述的曝气设备(13)通过曝气管路(20)与风机(10)相连；所述曝气管路(20)上对应设有用于控制各所述曝气设备(13)曝气量的曝气控制阀(11)；/n所述后缺氧区(6)内设有硝酸氮仪表(17)和氨氮仪表(18)，所述碳源投加储罐(19)通过碳源管路(22)通入到后缺氧区(6)内，所述碳源管路(22)上设有用于调节碳源投加量的碳源控制阀(8)；/n还包括一端设有进水泵(101)的进水管路(21)，所述进水管路(21)的第一支路和第二支路分别与所述厌氧区(1)和后缺氧区(6)相连通，所述第一支路和第二支路上分别设有用于控制进水量的第一进水控制阀(21A)和第二进水控制阀(21B)；/n各所述的仪表及控制阀均通过DCS控制系统协同控制及调节。/n

【技术特征摘要】
1.一种智能曝气脱氮系统，其特征在于，包括依次连通设置的厌氧区(1)、好氧区(3)、灵活区(5)、后缺氧区(6)、二沉池(7)和碳源投加储罐(19)；
所述好氧区(3)和灵活区(5)内均设有曝气设备(13)、溶解氧仪表(16)以及氨氮仪表(18)，所述的曝气设备(13)通过曝气管路(20)与风机(10)相连；所述曝气管路(20)上对应设有用于控制各所述曝气设备(13)曝气量的曝气控制阀(11)；
所述后缺氧区(6)内设有硝酸氮仪表(17)和氨氮仪表(18)，所述碳源投加储罐(19)通过碳源管路(22)通入到后缺氧区(6)内，所述碳源管路(22)上设有用于调节碳源投加量的碳源控制阀(8)；
还包括一端设有进水泵(101)的进水管路(21)，所述进水管路(21)的第一支路和第二支路分别与所述厌氧区(1)和后缺氧区(6)相连通，所述第一支路和第二支路上分别设有用于控制进水量的第一进水控制阀(21A)和第二进水控制阀(21B)；
各所述的仪表及控制阀均通过DCS控制系统协同控制及调节。


2.根据权利要求1所述的一种智能曝气脱氮系统，其特征在于，所述厌氧区(1)和好氧区(3)之间还连通设置有前缺氧区(2)，所述前缺氧区(2)通过回流管路(23)与所述灵活区(5)连通，所述回流管路(23)上设有回流泵(14)和回流控制阀(24)。


3.根据权利要求2所述的一种智能曝气脱氮系统，其特征在于，所述前缺氧区(2)内设有溶解氧仪表(16)和硝酸氮仪表(17)。


4.根据权利要求1或2所述的一种智能...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆侨治，吴益辉，
申请(专利权)人：浙江海牛环境科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33