本申请涉及一种用于低碳氮比城市污水处理的AOA系统及方法，涉及污水处理技术领域，AOA系统包括：调节池、生化池、二沉池和自控系统，生化池内分设有4个以上的反应区，反应区包括厌氧区、好氧区、缺氧区和过渡区，过渡区和好氧区内设有曝气装置，调节池、好氧区和过渡区内设有氨氮传感器，曝气装置和氨氮传感器均与自控系统相连接。本申请通过划分生化池的反应区，用氨氮传感器精准检测不同反应区的氨氮浓度，自控系统根据氨氮浓度信息自动调控曝气装置。以便于根据污水中氨氮浓度的波动，设置不同曝气时间和曝气量，避免过度曝气或曝气不足的情况，使出水氨氮浓度、总氮浓度分别稳定在1.5mg/L和10mg/以下，提高脱氮效率和脱氮质量。量。
【技术实现步骤摘要】
一种用于低碳氮比城市污水处理的AOA系统及方法
[0001]本申请涉及污水处理
，尤其是涉及一种用于低碳氮比城市污水处理的AOA系统及方法。
技术介绍
[0002]城市污水处理厂多采用A2O、多级AO等工艺处理城市污水，以去除水中有机物、氨氮、总氮等。其脱氮过程主要通过氨氮在有氧环境中硝化成硝态氮，再回流至缺氧区被反硝化成氮气。污水中有机物含量较高时，A2O、多级AO往往具有良好的脱氮效果。
[0003]目前大多数污水处理厂进水趋向低碳高氮的特点，其碳氮比一般为3
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5，这造成了传统的异养脱氮工艺脱氮效果下降。另外，我国多数地区对污水处理厂出水总氮的要求越来越严格，这导致污水处理厂往往需要投加碳源来保证出水总氮达到排放标准，增加了运行成本。
[0004]AOA工艺通过在厌氧区将污水中有机物转化为内碳源，然后在较短的好氧环境中进行部分硝化，最后在较长的缺氧条件下进行内源反硝化和厌氧氨氧化。另外，在AOA工艺过程中，为了充分分解有机物，会对污水进行曝气处理。曝气处理的方法为：向污水中通入一定量的空气，使污水与空气接触充氧；再搅动污水，加速空气中的氧气在污水中转移，防止池内悬浮物体下沉，加强污水中有机物与微生物及溶解氧的接触，对污水中有机物进行氧化分解。其中，好氧区的曝气量和曝气时间的控制是AOA工艺能否取得良好脱氮效果的关键。
[0005]由于进水氨氮浓度存在波动，这种波动会影响好氧区所需要的曝气时间和曝气量。当进水氨氮较高时，存在曝气时间或曝气量不足的问题，导致出水氨氮超标；当进水氨氮较低时，易曝气过度，无剩余氨氮，厌氧区存储的内碳源也被过度消耗。
技术实现思路
[0006]本申请提供一种用于低碳氮比城市污水处理的AOA系统及方法，其在处理低碳氮比城市污水时，通过氨氮浓度来调控曝气时间和曝气量，使出水氨氮浓度、总氮浓度分别稳定在1.5mg/L和10mg/以下。
[0007]第一部分，其AOA系统包括调节池、生化池、二沉池和自控系统，生化池通过管道分别与调节池和二沉池相连通，生化池内分设有4个以上的反应区，反应区包括厌氧区、好氧区、缺氧区和过渡区，过渡区分别设置于厌氧区和好氧区之间、好氧区和缺氧区之间以及缺氧区远离好氧区的一侧，厌氧区、过渡区和缺氧区内均设有搅拌器，过渡区和好氧区内设有曝气装置，调节池、好氧区和过渡区内设有氨氮传感器，曝气装置和氨氮传感器均与自控系统相连接。
[0008]通过划分若干生化池的反应区，能够更合理的规划生化池的内部空间，使污水沿水平方向依次经过不同反应区进行脱氮处理。再用氨氮传感器精准检测不同区域的氨氮浓度，氨氮传感器将检测到的浓度传送至自控系统，自控系统根据接收的氨氮浓度信息自动
调控曝气装置，使曝气装置呈打开或关闭的状态，以便于根据污水中氨氮浓度的波动，设置不同曝气时间和曝气量，既能充分利用曝气，避免过度曝气，又能及时增加曝气时间和曝气量，避免曝气时间或曝气量不足的情况。
[0009]污水经过生化池脱氮处理后流入二沉池内，将污泥收纳于二沉池，以便于收集污泥。
[0010]上述生化池内分设有7个反应区，7个反应区依次为厌氧区、第一过渡区、好氧区、第二过渡区、第三过渡区、缺氧区和第四过渡区，厌氧区、第一过渡区、好氧区、第二过渡区、第三过渡区、缺氧区和第四过渡区的体积比为：(2
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4)：1：(1
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3)：1：1：(6
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8)：1。
[0011]通过设置7个反应区，进一步精确划分生化池的内部空间，且厌氧区和好氧区之间、好氧区和缺氧区之间均设有过渡区，能够根据污水在每个反应区的停留时间来设定曝气时间。便于精准调控曝气时长，避免曝气过度或曝气不足的情况。
[0012]曝气装置分别设置于第一过渡区、好氧区、第二过渡区、第三过渡区和第四过渡区内，氨氮传感器分别设置于调节池、好氧区、第二过渡区和第四过渡区内。
[0013]由于第一过渡区之前为厌氧区，调节池内的水会先输送至厌氧区，因此可先检测调节池的氨氮浓度；而第三过渡区和第四过渡区之间为缺氧区，缺氧区不需要补充氧气；因此将曝气装置设置于除厌氧区和缺氧区之外的反应区内，便于精确控制需要曝气的反应区的曝气时间和曝气量。
[0014]第二部分，实现AOA方法需利用上述AOA系统，AOA方法包括：将调节池内的污水输送至生化池中脱氮；其中，向厌氧区投放碳源，通过自控系统调控曝气时间和曝气量；污水在生化池中依次进行碳源内化、部分硝化、内源反硝化和厌氧氨氧化反应，脱氮后的污水进入二沉池，污泥堆积在二沉池中；将污泥回流至生化池，回流污泥的回流比为50％～150％。
[0015]通过在厌氧区提供碳源，能够提高系统内碳源转化率，有助于富集内源反硝化菌。在缺氧区内源反硝化菌会消耗自身储存的内碳源，将硝态氮转化成亚硝氮，亚硝氮与好氧区剩余的氨氮在厌氧氨氧化菌的作用下转化成氮气，提升AOA系统的脱氮能力。
[0016]污泥回流，能够将污泥中的微生物和有机物回流至生化池内，补充生化池中的微生物和有机物，实现资源再利用。
[0017]优选的，二沉池中回流污泥方法包括：将污泥分为第一回流污泥和第二回流污泥；第一回流污泥回流至厌氧区，回流比为100％，维持厌氧区污泥浓度为4000
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5000mg/L；第二回流污泥回流至缺氧区，回流比为100％，维持缺氧区污泥浓度为5500
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6500mg/L。
[0018]上述自控系统调控曝气时间和曝气量的方法包括：首先用氨氮传感器监测每个反应区的氨氮浓度，将氨氮浓度与氨氮浓度临界值进行对比；当氨氮浓度低于氨氮浓度临界值时，自控系统关闭曝气装置；当氨氮浓度等于或高于氨氮浓度临界值时，自控系统打开曝气装置。
[0019]通过设定氨氮浓度临界值，自控系统以氨氮浓度临界值为标准来控制曝气装置闭合，有利于精准控制各反应区的曝气时间和曝气量。
[0020]上述生化池内分设有7个反应区，7个反应区依次为厌氧区、第一过渡区、好氧区、第二过渡区、第三过渡区、缺氧区和第四过渡区，调节池的氨氮浓度临界值LS1为50
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100mg/L，第二过渡区和第三过渡区的氨氮浓度临界值LS2为5
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20mg/L，第四过渡区的临界值LS3为0.5
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5mg/L。
[0021]优选的，调节池的氨氮浓度临界值LS1为70mg/，第二过渡区和第三过渡区的氨氮浓度临界值LS2为10mg/L，第四过渡区的氨氮浓度临界值LS3为1.5mg/L。
[0022]当调节池中的氨氮浓度低于70mg/L时，第一过渡区的曝气装置关闭；超过70mg/L时，自控系统打开第一过渡区的曝气装置。当好氧区中的氨氮浓度超过10mg/L时，打开第二过渡区的曝气装置；低于10mg/L时，则关闭。当第二过渡区的氨氮浓度超过10mg/L时，打开第三过渡区的曝气装置；低于10mg/L时，则关闭。第四过渡区的氨氮浓度超过1.5mg/本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于低碳氮比城市污水处理的AOA系统，其特征在于，AOA系统包括：调节池、生化池、二沉池和自控系统，所述生化池通过管道分别与所述调节池和所述二沉池相连通，所述生化池内分设有4个以上的反应区，所述反应区包括厌氧区、好氧区、缺氧区和过渡区，所述过渡区分别设置于所述厌氧区和所述好氧区之间、所述好氧区和所述缺氧区之间以及所述缺氧区远离所述好氧区的一侧，所述厌氧区、过渡区和缺氧区内均设有搅拌器，所述过渡区和所述好氧区内设有曝气装置，所述调节池、好氧区和所述过渡区内设有氨氮传感器，所述曝气装置和所述氨氮传感器均与所述自控系统相连接。2.根据权利要求1所述的用于低碳氮比城市污水处理的AOA系统，其特征在于：所述生化池内分设有7个反应区，所述7个反应区依次为厌氧区、第一过渡区、好氧区、第二过渡区、第三过渡区、缺氧区和第四过渡区，所述厌氧区、第一过渡区、好氧区、第二过渡区、第三过渡区、缺氧区和第四过渡区的体积比为：(2
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4)：1：(1
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3)：1：1：(6
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8)：1。3.根据权利要求2所述的用于低碳氮比城市污水处理的AOA系统，其特征在于：所述曝气装置分别设置于所述第一过渡区、好氧区、第二过渡区、第三过渡区和第四过渡区内，所述氨氮传感器分别设置于所述调节池、所述好氧区、所述第二过渡区和所述第四过渡区内。4.一种用于低碳氮比城市污水处理的AOA方法，其特征在于，其利用如权利要求1
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3任一项所述AOA系统，所述AOA方法包括：将所述调节池内的污水输送至所述生化池中脱氮；其中，向所述厌氧区投放碳源，通过所述自控系统调控曝气时间和曝气量；所述污水在所述生化池中依次进行碳源内化、部分硝化、内源反硝化和厌氧氨氧化反应，脱氮后的污水进入所述二沉池，污泥堆积在所述二沉池中；将所述污泥回流至所述生化池，回流污泥的回流比为50％～150％。5.根据权利要求4所述的用于低碳氮比城市污水处理的AOA方法，其特征在于，所述自控系统调控曝气时间和曝气量的方法包括：首先用所述氨氮传感器监测所述反应区的氨氮浓度，将所述氨氮浓度与氨氮浓度临界值进行对比；当氨氮浓度低于氨氮浓度临界值时，所述自控系统关闭所述曝气装置；当氨氮浓度等于或高于氨氮浓度临界值时，所述自控系统打开所述曝气装置。6.根据权利要求5所述的用于低碳氮比城市污水处理的AOA方法，其特征...
【专利技术属性】
技术研发人员：余海洋，张庆珮，安娜，符翔，肖维贵，
申请(专利权)人：深圳市水务集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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