申请日2002.05.31
公开(公告)日2003.12.17
IPC分类号C02F3/12
摘要
本发明公开了一种活性污泥程序的动态控制方法，该方法将经前置处理的进流水，流经曝气池，而池内设有氧化还原电位感测器以侦测氧化还原电位到达进流的设定点时，即启动进流泵将废水抽入曝气池中进行反应，直到停止进流的设定点时，即停止进流，另以混合液体悬浮固形物感测器藉由控制系统的混合液体悬浮固形物，使反应槽中的混合液体悬浮固形物浓度维持在一适当的操作范围，藉此，可有效节省人力、控制精确及操作简单、成本低、效果可靠。
权利要求书
1、一种活性污泥程序的动态控制方法，该方法是将经前置处理的进 流水，流经曝气池，池内设有氧化还原电位感测器以侦测氧化还原电位值 达到进流的设定点时，启动进流泵将废水抽入曝气池中进行反应，当曝气 池中的氧化还原电位值达到停止进流的设定点时，停止进流泵的进流动作， 另以混合液体悬浮固形物感测器设置在曝气池中，当混合液体悬浮固形物 感测器测量到反应槽中的混合液体悬浮固形物浓度低于操作下限时，就开 启污泥回流泵，将活性污泥抽回曝气池，待混合液体悬浮固形物感测器测 量到反应槽中的混合流体悬浮固形物浓度达到操作上限为止。
2、按照权利要求1所述的一种活性污泥程序的动态控制方法，其特 征在于：反应槽中的混合液体悬浮固形物浓度控制的实际执行方是在控制 程序上将设定浓度输入为MLSSsp，将MLSSsp±适当值设为操 作上下限。
说明书
活性污泥程序的动态控制方法
技术领域
本发明涉及一种废水处理方法，特别涉及一种活性污泥程序的动态控 制方法，该方法是利用氧化还原电位控制进流水的进流及以混合流体悬浮 固形物浓度控制活性污泥回流，达到提高处理效率和降低放流水中有机物 浓度的目标。
背景技术
废水处理必须同时面对不稳定的流量、起伏的浓度以及难以预知的成 份，除此之外，更需符合放流标准及兼顾经济效益。唯有在处理程序的设 计及管理上不断地精益求精方能满足实际的需求。在各种不同的处理程序 中，生物处理扮演着相当重要的角色，其中又以活性污泥法发展历史最悠 久，实际应用已有80年的历史了。
探究活性污泥程序的发展，可分成三个主要时期;起初，相关的公共 卫生工程师仅利用一些简易的策略来管理活性污泥程序，例如，控制其有 机负荷或控制其污泥负荷等，这些管理策略在今日仍被广泛的应用着;第 二阶段的重点是在化学反应动力学的应用，起初只用一阶的动力学方程式 来描述活性污泥程序的现象变化，接着非线性的高阶微分方程式被发展出 来，用来描述活性污泥程序中的现象;第三阶段发展的重点是化学的应用 及后续生化程序的研发，伴随着发展趋势而来的便是大量的矩阵方程式、 化学计量常数及其它数值，又由于个人电脑的发展，使日益增加数量庞大 的数学式子仍可有效地被运用。
活性污泥是由细菌、真菌、原生动物、轮虫所组成，有时也会有线虫 出现，因此，活性污泥为异种个体群微生物所构成的混合培养体，在处理 上，最初担任角色的为分解及同化有机物的细菌类、真菌类，之后，部分 细菌或真菌被原生动物捕食，最后出现轮虫及圆虫类等后生动物。
细菌负责有机物的稳定与胶羽的成长，而大部分活性污泥胶羽是藉由 胶团杆菌的生长而形成，胶团杆菌大都由细菌及真菌组合而成;不过若胶 团杆菌形成太多不能顺利由原生动物捕食分解，也会形成污泥膨化的可能。
废水中的有机物特性决定何种细菌占优势，如蛋白质含量较高的废水 易生产碱杆菌、产黄菌及杆菌属，而碳水化合物废水易生假单胞杆菌。
在生化需氧量(BOD)较高废水、低PH值及营养不足的废水，会 促进真菌的成长，而大部分真菌类都呈丝状菌类，会妨害胶羽的形成，不 过某些工业废水中非丝状菌类，如酵母菌能形成良好的活性污泥，具有正 常的沉降性。
处理废水时，原生动物并无直接稳定有机物质之用，但它能捕食细菌， 当细菌大量生长时，自由游动的纤毛虫将占优势，当细菌减少时则自由游 动的纤毛虫将由杯状纤毛虫所取代，此乃较少的食物不能供应高能量的自 由游动纤毛虫之所需。我们可以从纤毛虫大量出现，来判断曝气槽中活性 污泥处于成熟期。
活性污泥系统中微生物分解有机物的代谢过程可分为迟滞期、对数生 长期、减衰生长期、体内呼吸期四个阶段：
1、迟滞期：当微生物开始接触有机废水时，为适应新的环境，微生 物量未显著增加，溶解性有机物也未显著减少，此阶段称为迟滞期。
2、对数生长期：当微生物适应环境后迅速分解有机物形成新的细胞， 这时微生物量及数目呈几何级数的增加，氧的利用率也增大，有机物明显 减少，但此阶段的微生物胶羽呈分散状态，食微比约为2.5以上，此阶 段称为对数生长期。
3、减衰生长期：其后，有机物量渐减少，微生物的增殖也随着渐少， 这时微生物增殖的速率与残存有机物成适当的比例，在此阶段微生物胶羽 会成凝聚现象，此阶段称为减衰生长期。
4、体内呼吸期：之后，废水中的有机物渐缺乏，微生物则处于饥饿 状态，这时就利用贮于体内的营养分，续行代谢分解作用，直到细胞死亡 为止，此阶段称为体内呼吸期。此时微生物因进行体内呼吸作用，而使微 生物由减衰生长期的最高量再稍为减少。
而目前常用活性污泥的程序如图1所示，进流水就是指经前置处理 (如拦污栅、沉砂池、最初沉淀池、调整池或中和池等)后，仍含溶解性 有机物的废水，这种废水流入曝气池内与池内呈悬浮生长的好氧性微生物 群相接触，溶解性有机物即被微生物分解成稳定物质或利用以增殖微生物， 经增殖的微生物于最终沉淀池沉淀分离。沉淀分离的污泥，一部分回流至 曝气池，(又称回流污泥);另一部分排出另行处理，(又称废弃污泥)。
其中，曝气有两个功能，一为将氧气溶入水中，使水中有足够的氧气 提供微生物的生长与有机物的氧化。另一个目的为混合槽体中的生物与有 机物并使微粒呈现悬浮状态。一般的曝气是透过机器或空压机等设备，理 论上氧气的需要量与将有机物的氧化所需的氧量相当。
但此作法，因其以每日分多次定时定量的方式控制进流水流入曝气池， 进行被微生物分解沉淀分离，又以定时定量的方式回流或人工排放污泥， 其缺点是无法正确控制水中溶气浓度及废水曝气所需的正确时间，曝气不 足除会使溶气下降之外更会造成不当的沉淀，而过度的曝气非但对效率的 提高没有帮助反而会将已形成的胶羽打破，降低污泥的沉降性而且造成能 源上的浪费。
1993年Sasaki等指出，水中溶气的浓度在活性污泥程序中是一项 关键参数。浓度不足会使得丝状菌占优势而造成污泥沉降性变差及污泥活 性降低的现象。过高的溶气非但会有不当的涡流将胶羽打散，还会浪费能 源。
发明内容
本发明提供一种污性污泥的动态控制方法，该方法藉由氧化还原电位 来控制水的进流，同时控制系统混合液悬浮固体的浓度，将系统的有机负 荷控制在理想的范围之内，以达到提高处理效率与降低放流水中有机物浓 度的目标。
该方法是将经前置处理的进流水，流经曝气池，而池内设有氧化还原 电位感测器以侦测氧化还原电位到达进流的设定点时，即启动进流泵，将 废水抽入曝气池中进行反应，直到停止进流的设定点时，即停止进流，另 以混合液体悬浮固形物感测器侦测混合液体悬浮固形物，使反应槽中的混 合液体悬浮固形物浓度维持在一适当的操作范围，藉此，可有效节省人力， 控制精确、操作简单、成本低、效果可靠。
