一种适用于低溶氧废水的脱氮系统及其调试方法技术方案

本发明专利技术属于废水处理领域，具体涉及一种适用于低溶氧废水的脱氮系统及其调试方法。本发明专利技术设置有依次连接的缺氧池、好氧区、二沉池，还包括菌剂投加装置、曝气装置、污染物监测装置和控制器，控制器与菌剂投加装置以及曝气装置电连接；曝气装置控制好氧池的溶解氧，使废水溶解氧维持在0.5~1.2mg/L；污染物监测装置检测二沉池出水的氨氮浓度和总氮浓度，并反馈相应信号至控制器；控制器用于基于污染物监测装置的反馈信号，结合废水中的溶解氧浓度，精确调整菌剂投加装置的菌剂投加量；本发明专利技术通过增加控制逻辑，结合前期调试，保证短程硝化反应稳定运行，在低溶解氧条件下去除氨氮，在低碳源使用量条件下去除总氮，以更加环保的方式去除氨氮及总氮。除氨氮及总氮。除氨氮及总氮。

【技术实现步骤摘要】
一种适用于低溶氧废水的脱氮系统及其调试方法


[0001]本专利技术属于废水处理领域，更具体地说，涉及一种适用于低溶氧废水的脱氮系统及其调试方法。

技术介绍

[0002]在酒精行业中，废水中含有大量蛋白，蛋白经高温厌氧氨化反应转化为大量氨氮及总氮。原料不同，废水中的氨氮及总氮浓度有所差别，进入生化系统氨氮浓度可达到800mg/L以上，总氮浓度可达到1100mg/L以上。
[0003]目前氨氮降解的常规工艺为吹脱法、化学沉淀法、折点氯化法、离子交换法、高级氧化技术（臭氧氧化、光催化氧化、催化湿式氧化、超临界水氧化、电催化氧化）、生物脱氮法等，实际应用中往往根据氨氮浓度、现场工艺需求、投资成本、运营成本等因素进行选择。
[0004]折点氯化法前期投资较少，但运行费用高，副产物氯胺和氯化有机物会造成二次污染，只适用于处理低浓度氨氮废水。离子交换法则适用于中低浓度氨氮(≤500mg/L)废水，例如专利文献CN103435236A中以离子交换树脂快速脱除硝酸盐，同时利用零价铁和反硝化细菌完成生物反硝化和离子交换树脂再生的水体硝酸盐进行无害还原，但对于高浓度氨氮的废水会因树脂再生频繁而造成操作困难。专利文献CN105668810A利用吹脱法进行废水脱氮，投加复配脱氮剂后，根据废水中残留氨氮浓度采用阶段曝气法进行曝气吹脱。虽然比较适合处理高浓度氨氮废水，但吹脱效率影响因子多，不容易控制，特别是在北方寒冷季节，其效率会大大降低。现在许多吹脱装置考虑到经济性，没有回收氨，直接排放到大气中，造成了大气污染。
[0005]生物脱氮法主要是指硝酸根或亚硝酸根离子通过反硝化细菌降解转化为氮气的过程。氨氮通过硝化菌的硝化反应转化为硝态氮或亚硝态氮，最终经过反硝化菌的反硝化反应转化为氮气排入大气。在传统的生化方法中，需要极大的占地面积、通过好氧区大量供氧进行硝化反应且投加大量碳源进行反硝化反应，且存在低温情况下氨氮去除效率下降、常规好氧工艺段去除氨氮所需溶解氧达到2
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3.5mg/L，造成风机能耗过大的问题。

技术实现思路

[0006]要解决的问题针对现有技术脱氮方法的不足，本专利技术提供一种适用于低溶氧废水的脱氮系统，该系统设置有依次连接的缺氧池、好氧区、二沉池，还包括菌剂投加装置、曝气装置、污染物监测装置和控制器，控制器与菌剂投加装置以及曝气装置电连接；曝气装置控制好氧池的溶解氧，使废水溶解氧维持在0.5~1.2mg/L；污染物监测装置检测二沉池出水的氨氮浓度和总氮浓度，并反馈相应信号至控制器；控制器用于基于污染物监测装置的反馈信号，结合废水中的溶解氧浓度，精确调整菌剂投加装置的菌剂投加量；本专利技术通过增加控制逻辑，保证短程硝化反应稳定运行，在低溶解氧条件下去除氨氮，在低碳源使用量条件下去除总氮，以更加经济、环保的方式去除氨氮及总氮。
[0007]本专利技术进一步提供一种上述的脱氮系统的前期调试方法，当污水处理量为2000~2500m
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，在不同处理阶段向污水中投加不同剂量的菌剂，通过前期调试，显著提高菌种活性，还可以降低处理成本，同时还可以提高污水处理量。
[0008]技术方案为了解决上述问题，本专利技术所采用的技术方案如下：本专利技术提供一种适用于低溶氧废水的脱氮系统，包括依次连接的缺氧池、好氧区以及二沉池；其中，本专利技术还包括菌剂投加装置、曝气装置、污染物监测装置和控制器，控制器与菌剂投加装置以及曝气装置电连接；菌剂投加装置的菌剂出口与好氧区相连接，曝气装置的曝气口位于好氧区中；污染物监测装置设置于二沉池的出水口；曝气装置用于控制好氧区的溶解氧，使废水溶解氧为0.5~1.2mg/L；污染物监测装置用于检测二沉池出水的氨氮浓度和总氮浓度；控制器用于基于污染物监测装置的反馈氨氮浓度、总氮浓度和废水中的溶解氧浓度，调整菌剂投加装置的菌剂投加量。
[0009]进一步说明，本专利技术的控制器（例如控制柜）可对鼓风机和各受控曝气管的气量分配进行自动调节，根据设定的溶解氧值（0.5~1.2mg/L）控制好氧区的溶氧量，通过调整风机频率或电动阀开度自动调整空气流量按需曝气。本专利技术对溶解氧的控制方式包括鼓风机控制以及鼓风机与电动阀联动控制。其中，鼓风机控制的具体控制步骤为：控制器通过DO值设定范围，可进行流量调节，给定鼓风机目标信号；鼓风机接收到控制系统给定的目标值，自动调整鼓风机的变频器频率。鼓风机与电动阀联动控制的具体控制步骤为：控制器基于鼓风机和流量调节阀门的联动，调节风力大小，防止总管压力异常导致鼓风机喘振。
[0010]优选地，控制器基于逻辑控制模型对菌剂投加量f(x)进行控制；逻辑控制模型如下：其中：f（x）为菌剂投加量，kg；M为好氧池废水中的氨氮总量，kg；DO为好氧池废水中的溶解氧浓度，mg/L。
[0011]优选地，菌剂包括硝化菌剂和好氧型反硝化菌剂，且硝化菌剂和好氧型反硝化菌剂的质量比为1:2~3:4。本专利技术通过投加硝化菌剂及反硝化菌剂，在污水处理系统不增加池容的条件下，实现低溶解氧条件下降解氨氮、低碳源条件下降解总氮。尤其针对氨氮浓度≥800mg/L、总氮浓度≥1100mg/L的高浓废水，可达到风机节能降耗、降低碳源使用量的目的。同时，本专利技术所使用的菌剂为复合菌制剂，利用多种菌属之间的协同调节共生作用，在好氧条件下产生了多种生化性能，除具备一定的氨化作用外，同时具备强有力去氨氮和总氮的
去除能力。其总氮的去除作用，打破了缺氧反硝化体系的唯一性，为总氮的去除提供了多一种方法，为生化体系的增效提供了更加强有力的支持，尤其为无缺氧生化段或缺氧段调节较差的体系带来了福音。
[0012]优选地，曝气装置包括曝气管、流量调节阀和鼓风机，鼓风机位于曝气管的进风口，流量调节阀位于曝气管的进风口与曝气口之间，且鼓风机与流量调节阀均与控制器电连接。
[0013]优选地，还包括回流管路，回流管路包括污泥回流管路和硝化液回流管路；污泥回流管路的输入端与二沉池相连通，污泥回流管路的输出端与缺氧池相连通；硝化液回流管路的输入端与好氧区相连通，污泥回流管路的输出端与缺氧池相连通。
[0014]优选地，好氧池的处理水量为1500~2300m3。
[0015]优选地，好氧池的废水的MLSS浓度为5500~7000mg/L，SV
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为50%~60%。
[0016]优选地，好氧池的硝化液回流比为300%
‑
500%。
[0017]优选地，好氧池的废水的pH=7.5~8.2，废水温度为23~32℃。
[0018]本专利技术进一步提供一种上述的脱氮系统的前期调试方法，该菌剂投加装置投加的菌剂包括硝化菌剂和好氧型反硝化菌剂；当污水处理量为2000~2500m
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，在第0~9d时，每天向污水中投加30kg硝化菌剂、40kg好氧型反硝化菌剂；在第10~19d时，每天向污水中投加20kg硝化菌剂、25kg好氧型反硝化菌剂；在第20~28d时，每天向污水中投加10kg硝化菌剂、15kg好氧型反硝化菌剂；在第29d时本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种适用于低溶氧废水的脱氮系统，包括依次连接的缺氧池、好氧区以及二沉池；其特征在于：还包括菌剂投加装置、曝气装置、污染物监测装置和控制器，所述控制器与所述菌剂投加装置以及曝气装置电连接；所述菌剂投加装置的菌剂出口与所述好氧区相连接，所述曝气装置的曝气口位于所述好氧区中；所述污染物监测装置设置于所述二沉池的出水口；所述曝气装置用于控制所述好氧区的溶解氧，使废水溶解氧为0.5~1.2mg/L；所述污染物监测装置用于检测所述二沉池出水的氨氮浓度和总氮浓度；所述控制器用于基于所述污染物监测装置的反馈氨氮浓度和废水中的溶解氧浓度，调整所述菌剂投加装置的菌剂投加量。2.根据权利要求1所述的一种适用于低溶氧废水的脱氮系统，其特征在于：所述控制器基于逻辑控制模型对菌剂投加量f(x)进行控制；所述逻辑控制模型如下：其中：f（x）为菌剂投加量，kg；M为所述好氧池废水中的氨氮总量，kg；DO为所述好氧池废水中的溶解氧浓度，mg/L。3.根据权利要求1所述的一种适用于低溶氧废水的脱氮系统，其特征在于：所述菌剂包括硝化菌剂和好氧型反硝化菌剂，且所述硝化菌剂和好氧型反硝化菌剂的质量比为1:2~3:4。4.根据权利要求1所述的一种适用于低溶氧废水的脱氮系统，其特征在于：所述曝气装置包括曝气管、流量调节阀和鼓风机，所述鼓风机位于所述曝气管的进风口，所述流量调节阀位于所述曝气管的进风口与曝气口之间，且所述鼓风机与所述流量调节阀均与所述控制器电连接。5.根据权利要求1所述的一种适用于低溶氧废水的脱氮系统，其特征在于：还包括回流管路，所述回流管路包括污泥回流管路和硝化...

【专利技术属性】
技术研发人员：焦阳，
申请(专利权)人：青岛万慧源环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：