一种污物短程硝化的方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种污物的短程硝化的方法和装置，所述短程硝化的方法包括，提供一污物；对所述污物进行曝气步骤和搅拌步骤，得到一处理后的污物；排出所述处理后的污物的一部分，并对所述处理后的污物的剩余部分进行沉淀步骤，分层后滤出水；其中，所述污物中DO值控制在0.20～0.80mg/L之间，并以pH值和pH变化率作为判断所述曝气步骤结束时间点的依据。根据本发明专利技术的短程硝化的方法操作简便、成本低、能耗低、可靠性强，更有利于实现资源和能源的区域循环。

【技术实现步骤摘要】
一种污物短程硝化的方法和装置
本专利技术属于污物处理领域，具体涉及一种污物短程硝化的方法和装置。
技术介绍
近年来，随着可持续发展的概念的普及，对于污物，例如市政污物、生活污物等的净化，受到广大科研工作者的关注。目前，短程硝化/厌氧氨氧化工艺(PN/Anammox)被认为是目前最有前景的生物脱氮技术。相比于传统的硝化反硝化工艺，可节省62.5％的曝气量和100％的有机碳源需要量，并大大减少剩余污泥的产量。短程硝化是PN/Anammox关键步骤。然而，当前短程硝化的关键在于对亚硝酸盐氧化菌(NOB)的选择性抑制和洗脱，对于高氨氮浓度(≥500mgNH4-N/L)，通过游离氨(FA)、游离亚硝酸(FNA)和低溶解氧(DO)对NOB的抑制作用，并合理控制泥龄(SRT)，可较为容易实现NOB从系统中洗脱，但对于低氨氮浓度(≤80mgNH4-N/L)和中氨氮浓度(100-300mgNH4-N/L)的污物，FA和FNA浓度不足以抑制NOB的活性，更难以对其洗脱。因此，提供一种操作简便、成本低、能耗低、可靠性强的污物短程硝化的方法和装置十分重要。
技术实现思路
鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的之一在于提供一种污物短程硝化的方法，所述污物短程硝化的方法操作简便、成本低、能耗低、可靠性强，更有利于实现资源和能源的区域循环。本专利技术的另一目的是提供一种污物短程硝化的装置。为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种污物的短程硝化的方法，所述方法包括，提供一污物；对所述污物进行曝气步骤和搅拌步骤，得到一处理后的污物；排出所述处理后的污物的一部分，并对所述处理后的污物的剩余部分进行沉淀步骤，分层后滤出水；其中，所述污物中DO值控制在0.20～0.80mg/L之间，并以pH值和pH变化率作为判断所述曝气步骤结束时间点的依据。在本专利技术公开的一具体实施方式中，所述pH值小于等于α，pH变化率大于等于β，所述α值域为5.5～7.0，所述β值域为-0.001～0min-1。在本专利技术公开的一具体实施方式中，所述曝气步骤的时长为6～24h。在本专利技术公开的一具体实施方式中，所述处理后的污物的一部分的量为：排泥量(以占所述污物的体积比计)＝1/SRT；其中，SRT表示泥龄。在本专利技术公开的一具体实施方式中，所述沉淀步骤的时长为0.5～1.5h。在本专利技术公开的一具体实施方式中，所述污物中的氨氮浓度为100～300mgNH4-N/L。在本专利技术公开的一具体实施方式中，所述方法通过序批式的周期运行方式进行，其中，每个序批式的周期包括进水阶段、曝气阶段、排泥阶段、沉淀阶段、排水阶段，以及闲置阶段。在本专利技术公开的一具体实施方式中，在所述每个序批式的周期内，所述进水阶段的充水比为0.2～0.8，进水时间为5～60min。在本专利技术公开的一具体实施方式中，在所述每个序批式的周期内，所述排泥阶段的排泥量为：每个周期排泥量(以占序批式反应池有效体积比计)＝1/(n·SRT)；其中，所述n表示每天运行的周期数；SRT表示泥龄。在本专利技术公开的一具体实施方式中，总的序批式的周期为24h或为24h整数倍。本专利技术还提供了一种污物短程硝化的装置，所述装置包括，反应池，容纳有待短程硝化的污物；进出口装置，连接于所述反应池；搅拌装置，位于所述反应池内，用于对所述污物进行搅拌；曝气装置，连接于所述反应池，用于提供空气和/或氧气，以对所述污物进气曝气；控制装置，连接于所述进出口装置、所述搅拌装置，以及所述曝气装置，所述控制装置预存储有所述污物短程硝化的控制程序，并获知所述污物的DO浓度控制值、pH值和pH变化率；其中，所述污物中DO值控制在0.20～0.80mg/L之间，并以pH值和pH变化率作为判断所述曝气步骤结束时间点的依据。在本专利技术公开的一具体实施方式中，所述污物短程硝化的装置还包括位于所述反应池内的空气扩散装置。在本专利技术公开的一具体实施方式中，所述进出口单元装置，进水管道，连接于所述反应池；进水泵，连接于所述进水管道，并连接所述控制装置，用于向所述反应池供水；排水管道，连接于所述反应池；排水泵，连接于所述排水管道，并连接所述控制装置，用于将所述反应池内的水排出；排泥管道，连接于所述反应池；排泥泵，连接于所述排泥管道，并连接所述控制装置，用于将所述反应池内的泥渣排出。在本专利技术公开的一具体实施方式中，所述控制装置包括，DO传感器，位于所述反应池内；pH传感器，位于所述反应池内；变送器；连接于所述DO传感器和所述pH传感器，用于将所述DO传感器和pH传感器的信号转换为标准通信信号，并发送；可编程逻辑控制器，连接于所述变送器，用于获取所述标准通信信号，并计算所述DO传感器测量值和所述pH传感器测量值，其中，所述可编程逻辑控制器中预存储有所述污物短程硝化的控制程序，并发送开关量信号；继电器，连接于所述可编程逻辑控制器，并连接于所述进出口装置、所述搅拌装置，以及所述曝气装置，用于获取所述可编程逻辑控制器的开关量信号，以控制所述污物短程硝化的装置的通断电。人机界面设备，连接于所述可编程逻辑控制器，用于显示和/或更改所述可编程逻辑控制器中控制程序的参数。本专利技术提供了一种污物短程硝化的方法和装置，所述污物短程硝化的方法利用实时监测所述污物的DO值和pH值，控制DO值在0.20～0.80mg/L之间，并以pH值和pH变化率作为判断曝气步骤结束时间点的依据，合理调整曝气时间，抑制并洗脱亚硝酸盐氧化细菌，填补了实现污物短程硝化的技术不足，实现污物最大程度的短程硝化，降低曝气能耗，安全可靠，为污物厌氧氨氧化脱氮提供前提，相比于传统的硝化反硝化工艺，可节省62.5％的曝气量和100％的有机碳源需要量，并大大减少剩余污泥的产量；此外，与直接采用直接因子NH4-N、NO3-N控制终点的方法相比，本专利技术间接采用pH值及其导数确定曝气终点，不仅降低了传感器成本，减少了传感器维护量，还保证了曝气能耗最低，根据进水水质优化曝气阶段时间，实现最佳的短程硝化效果；与常规间歇曝气相比，本专利技术使用的低氧曝气模式，更能够保证污物短程硝化过程中亚硝酸盐氧化菌的抑制作用，且节省投资费用与运行费用。更进一步地，本专利技术还可以用于其它高氨氮或高有机氮废水的短程生物硝化过程控制，也可用于市政生活污物的短程生物脱氮控制。最后，本专利技术采用的泥龄控制方式为水力排泥，即直接从生化池或生化反应阶段排泥，不需要频繁测定污泥浓度，控制泥龄更简单，且能及时反映污水生化反应、沉淀过程状况，比目前广泛采用的从沉淀池排泥的方式更具优势。其他特征、益处和优势将通过本文详述的包括说明书和权利要求在内的本公开而显而易见。附图说明图1根据本专利技术提供的污物短程硝化的方法的一具体实施方式的流程图。图2根据本专利技术提供的污物短程硝化的装置的一具体实施方式的示意图。图3根据本专利技术提供的污物短程硝化的动态平均效果。元件的标号与说明：100短程硝化的装置1反应池21进水泵22排水泵23排本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种污物的短程硝化的方法，其特征在于，所述方法包括，/n提供一污物；/n对所述污物进行曝气步骤和搅拌步骤，得到一处理后的污物；/n排出所述处理后的污物的一部分，并对所述处理后的污物的剩余部分进行沉淀步骤，分层后滤出水；/n其中，所述污物中DO值控制在0.20～0.80mg/L之间，并以pH值和pH变化率作为判断所述曝气步骤结束时间点的依据。/n

【技术特征摘要】
1.一种污物的短程硝化的方法，其特征在于，所述方法包括，
提供一污物；
对所述污物进行曝气步骤和搅拌步骤，得到一处理后的污物；
排出所述处理后的污物的一部分，并对所述处理后的污物的剩余部分进行沉淀步骤，分层后滤出水；
其中，所述污物中DO值控制在0.20～0.80mg/L之间，并以pH值和pH变化率作为判断所述曝气步骤结束时间点的依据。


2.根据权利要求1所述的污物短程硝化的方法，其特征在于，所述pH值小于等于α，pH变化率大于等于β，所述α值域为5.5～7.0，所述β值域为-0.001～0min-1。


3.根据权利要求1所述的污物短程硝化的方法，其特征在于，所述曝气步骤的时长为6～24h。


4.根据权利要求1所述的污物短程硝化的方法，其特征在于，所述处理后的污物的一部分的量为：
排泥量(以占所述污物的体积比计)＝1/SRT；
其中，SRT表示泥龄。


5.根据权利要求1所述的污物短程硝化的方法，其特征在于，所述污物中的氨氮浓度为80～300mgNH4-N/L。


6.根据权利要求1所述的污物短程硝化的方法，其特征在于，所述方法通过序批式的周期运行方式进行，其中，每个序批式的周期包括进水阶段、曝气阶段、排泥阶段、沉淀阶段、排水阶段，以及闲置阶段。


7.一种污物短程硝化的装置，其特征在于，所述装置包括，
反应池，容纳有待短程硝化的污物；
进出口装置，连接于所述反应池；
搅拌装置，位于所述反应池内，用于对所述污物进行搅拌；
曝气装置，连接于所述反应池，用于提供空气和/或氧气，以对所述污物进气曝气；
控制装置，连接于所述进出口装置、所述搅拌装置，以及所述曝气装置，所述控制装置预存储有...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈洪斌，江海鑫，唐贤春，文叶轩，戴晓虎，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：发明
国别省市：上海;31