公布日：2023.03.28
申请日：2022.12.13
分类号：C02F3/30(2023.01)I;C02F101/30(2006.01)N
摘要
本发明属于污水处理技术领域，尤其是一种高浓度有机污染物冲击负荷下的应急处理方法。本发明对生化池进行闷曝并监测生化池内的溶氧浓度，同时控制生化池内的DO浓度；再分别取生化池的缺氧池前段、缺氧池中段和缺氧池末段的水样，检测每段水样的总有机碳浓度，取其平均值，代入公式中计算需要投加的硝酸盐浓度；根据上述计算所得结果配制相应浓度的硝酸盐溶液，然后投加至缺氧池中，并检测投加硝酸盐溶液后缺氧池中的TOC浓度和氮含量，且TOC∶N的比值为(30～40)∶1。本发明通过准确计算硝酸盐投加量，36h便能快速恢复污泥性能，使生化系统正常运转，出水达标排放。
权利要求书
1.一种高浓度有机污染物冲击负荷下的应急处理方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、对生化池进行闷曝并监测生化池内的DO浓度，同时控制生化池内的DO浓度；S2、分别取生化池的缺氧池前段、缺氧池中段和缺氧池末段的水样，检测每段水样的TOC浓度，取其平均值，代入公式中计算需要投加的硝酸盐浓度；S3、根据步骤S2计算所得结果配制相应浓度的硝酸盐溶液，然后均匀投加至缺氧池中，并检测投加硝酸盐溶液后缺氧池中的TOC浓度和氮含量，且TOC浓度∶N的目标比值为(30～40)∶1；S4、重复前面3个步骤，直至生化池内污泥变黄，TOC浓度降至水厂设计标准范围内，整个生化池能够正常运转。
2.根据权利要求1所述的一种高浓度有机污染物冲击负荷下的应急处理方法，其特征在于，所述硝酸盐浓度的计算公式如下：
其中，NOX(t)：t时刻缺氧池中硝酸盐浓度，单位mg/L；STOC(t)：t时刻缺氧池中TOC浓度，单位mg/L；bH：异养菌缺氧内源呼吸速率，单位d-1；bSTO：基于异养菌储存的有机质的内源呼吸速率，单位d-1；Ss：缺氧池初始进水中易于生物降解有机质的浓度，单位g/m3；Xs：缺氧池初始进水中慢速可生物降解有机质的浓度，单位g/m3；ΔTOC：缺氧池设定最终需降到的TOC浓度，单位mg/L；YH：反硝化菌产率系数，单位mgMLVSS/mgNO3-N；μmax：反硝化菌最大比生长速率，单位d-1；qT：温度为T℃时缺氧池中的反硝化速率，单位mgNO3-N/(mgMLVSS·d)。
3.根据权利要求2所述的一种高浓度有机污染物冲击负荷下的应急处理方法，其特征在于：所述bH的取值为0.1d-1；所述bSTO的取值为0.1d-1；所述YH的取值为0.2～0.6mgMLVSS/mgNO3-N；所述μmax的取值为0.3～0.9d-1。
4.根据权利要求2所述的一种高浓度有机污染物冲击负荷下的应急处理方法，其特征在于：所述计算公式中qT＝q20×θ^(T-20)，其中，q20为20℃时的反硝化速率，单位mgNO3-N/(mgMLVSS·d)；T为反应池中的实测温度，单位℃；θ为温度系数。
5.根据权利要求4所述的一种高浓度有机污染物冲击负荷下的应急处理方法，其特征在于：所述θ的取值为1.09；所述q20的取值为0.03～0.289mgNO3-N/(mgMLVSS·d)。
6.根据权利要求1所述的一种高浓度有机污染物冲击负荷下的应急处理方法，其特征在于：步骤S1中通过调节风机量控制生化池内的DO浓度；所述生化池中的缺氧池内的DO浓度为0～0.5mg/L，生化池中的好氧池内的DO浓度为2～4mg/L。
7.根据权利要求1所述的一种高浓度有机污染物冲击负荷下的应急处理方法，其特征在于：步骤S1中对生化池进行闷曝时，污水厂原进水量进入污水厂事故调节池内存放。
发明内容
为了克服上述现有技术中的缺陷，为此，本发明提供一种高浓度有机污染物冲击负荷下的应急处理方法。本发明可在36h内快速恢复污泥性能，使生化系统正常运转，出水达标排放。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种高浓度有机污染物冲击负荷下的应急处理方法，包括如下步骤：
S1、对生化池进行闷曝(只曝气，不进废水)并监测生化池内的溶氧浓度(即DO浓度)，同时控制生化池内的DO浓度；
S2、分别取生化池的缺氧池前段、缺氧池中段和缺氧池末段的水样，检测每段水样的总有机碳浓度(即TOC浓度)，取其平均值，代入公式中计算需要投加的硝酸盐浓度；
S3、根据步骤S2计算所得结果配制相应浓度的硝酸盐溶液，然后均匀投加至缺氧池中，并检测投加硝酸盐溶液后缺氧池中的TOC浓度和氮(N)含量，且TOC浓度∶N的目标比值为(30～40)∶1；
S4、重复前面3个步骤，直至生化池内污泥变黄，TOC浓度降至水厂设计标准范围内，整个生化池能够正常运转。
优选的，硝酸盐浓度的计算公式如下：
其中，NOX(t)：t时刻缺氧池中硝酸盐浓度，单位mg/L；
STOC(t)：t时刻缺氧池中TOC浓度，单位mg/L；
bH：异养菌缺氧内源呼吸速率，单位d-1；
bSTO：基于异养菌储存的有机质的内源呼吸速率，单位d-1；
Ss：缺氧池初始进水中易于生物降解有机质的浓度，单位g/m3；
Xs：缺氧池初始进水中慢速可生物降解有机质的浓度，单位g/m3；
ΔTOC：缺氧池设定最终需降到的TOC浓度，单位mg/L；
YH：反硝化菌产率系数，单位mgMLVSS/mgNO3-N；
μmax：反硝化菌最大比生长速率，单位d-1；
qT：温度为T℃时缺氧池中的反硝化速率，单位mgNO3-N/(mgMLVSS·d)。
优选的，bH的取值为0.1d-1；bSTO的取值为0.1d-1；YH的取值为0.2～0.6mgMLVSS/mgNO3-N；μmax的取值为0.3～0.9d-1。
优选的，计算公式中qT＝q20×θ^(T-20)，
其中，q20为20℃时的反硝化速率，单位mgNO3-N/(mgMLVSS·d)；T为反应池中的实测温度，单位℃；θ为温度系数。
优选的，θ的取值为1.09；q20的取值为0.03～0.289mgNO3-N/(mgMLVSS·d)。
优选的，步骤S1中通过调节风机量控制生化池内的DO浓度；生化池中的缺氧池内的DO浓度为0～0.5mg/L，生化池中的好氧池内的DO浓度为2～4mg/L。
优选的，步骤S1中对生化池进行闷曝时，污水厂原进水量进入污水厂事故调节池内存放。
本发明的优点在于：
(1)该应急处理方法在于对生化池进行闷曝的同时，向缺氧池中投加硝酸盐，使得总有机碳(TOC)∶N控制在(30～40)∶1，利用硝态氮的反硝化作用去除生化系统中高浓度的TOC，快速让污泥变黄，使系统快速恢复。计算方法在于通过定时监测生化池中TOC的浓度，结合反硝化动力学，计算出把总有机碳降到正常浓度所需的硝酸盐投加量，避免因硝酸盐投加过量造成药剂浪费，以及导致出水总氮超标；本发明通过准确计算硝酸盐投加量，36h便能快速恢复污泥性能，使生化系统正常运转，出水达标排放。
(2)本发明采用投加硝酸盐的方式来消耗进水中高浓度的有机物，方法操作简单，易于实现，效果好；计算方法简易，需要检测的数据少，可以较快获得公式中所需的参数，易于计算出投加的硝酸盐浓度，便于实施；且该方法成本低，见效快，准确投加硝酸盐后配合常规操作一般在36h即可使污水厂恢复正常运转，具有一定的工程应用价值；同时能够缓解污水处理厂事故调节池容积不足以及鼓风机风量不足的问题。
(3)投加硝酸盐过程中需要定时监测并控制缺氧池中TOC∶N的比值为(30～40)∶1，以保持最高效的反硝化速率。
（发明人：）宋永莲;杨丹丹;黄利君;陈峰;郑侠
