申请日2018.04.17
公开(公告)日2018.09.04
IPC分类号C02F3/00; G06Q10/04
摘要
本发明公开了一种确定污水处理多段进水工艺的最优区域及调整方法，包括：测量待测活性污泥的浓度，进行呼吸图谱测试，分别得到5个耗氧速率：OURs、OURq、OURe、OURen和OURenc;确定不同多段进水工艺中非好氧水力停留时间最小值、异养菌耗氧速率最小值和自养菌耗氧速率最小值;用作图软件制作关系图;将关系图分成不同区域;确定满足条件的区域为污水处理最优区域，通过非好氧水力停留时间变化调节异养菌耗氧速率和自养菌耗氧速率向最优区域靠近。该方法可以根据耗氧速率来调节运行参数，提高处理效率，为污水处理厂的优化、平稳运行及节能降耗等提供一种可行的方法。
权利要求书
1.一种确定污水处理多段进水工艺的最优区域及调整方法，其特征在于，包括下述步骤：
1)取未经任何处理的污水厂活性污泥;
2)对污水厂活性污泥进行呼吸图谱测试，分别得到5个耗氧速率：现状耗氧速率OURs、准内源耗氧速率OURq、内源耗氧速率OURe、加氮源后耗氧速率OURen和总耗氧速率OURenc;
3)确定不同的多段进水工艺中非好氧水力停留时间AHRT最小值AHRTmin、异养菌耗氧速率最小值OURcmin和自养菌耗氧速率最小值OURnmin;
4)以非好氧水力停留时间AHRT为X轴，以异养菌耗氧速率OURc和自养菌耗氧速率OURn分别为Y轴，用作图软件制作出关系图;
5)根据非好氧水力停留时间AHRT最小值AHRTmin、异养菌耗氧速率最小值OURcmin和自养菌耗氧速率最小值OURnmin曲线将关系图分成不同区域;
6)满足下述条件的区域为污水处理最优区域：
同时满足AHRT>AHRTmin、OURc>OURcmin、OURn>OURnmin的区域;
7)通过控制工艺中非好氧水力停留时间AHRT的变化，调节异养菌耗氧速率OURc和自养菌耗氧速率OURn向最优区域靠近。
2.根据权利要求1所述的确定污水处理多段进水工艺的最优区域及调整方法，其特征在于，所述步骤2)中，呼吸图谱测试的具体过程为：
取污水厂曝气池中污泥0.3L并用自来水稀释至1.2L，测定现场OURs;之后将污泥样品通过搅拌15s、沉淀10min、去上清液定容至0.6L，用缓冲溶液PBS洗泥3次，测定污泥的准内源OURq;然后用自来水将反应器内活性污泥混合液定容至1.2L，通过对污泥样品曝气2h测定其内源OURe，再加入50g/L的氯化铵测OURen=OURe+OURn，最后加入200g/L的无水乙酸钠，保证基质充足，测定总呼吸速率OURenc=OURe+OURc+OURn。
3.根据权利要求2所述的确定污水处理多段进水工艺的最优区域及调整方法，其特征在于，所述OURc和OURn分别是异养菌呼吸速率和自养菌呼吸速率。
4.根据权利要求1所述的确定污水处理多段进水工艺的最优区域及调整方法，其特征在于，所述OURcmin应是满足活性污泥自身生长增值的最低耗氧呼吸速率;OURnmin是工艺满足国家规定的出水标准中最低脱氮要求时的自养菌最低耗氧呼吸速率;AHRTmin代表满足COD在厌氧和缺氧区合理利用的最低非好氧水力停留时间。
5.根据权利要求1所述的确定污水处理多段进水工艺的最优区域及调整方法，其特征在于，所述调控工艺中非好氧水力停留时间AHRT的方式为通过调整进水量、回流量及池容量。
说明书
一种确定污水处理多段进水工艺的最优区域及调整方法
技术领域
本发明属于污水处理领域，涉及一种通过对OUR与AHRT之间关系分析，得到污水处理多段进水工艺的最优工况区域，并通过控制AHRT进行最优调控的方法。
背景技术
目前我国大部分城市生活污水都是低C/N比污水，传统的活性污泥法在处理低C/N污水时常常力不从心，面临碳源不足，运行调节复杂，费用高等问题。
很多学者为了解决污水厂碳源不足的问题，提出了很多改进型工艺。进行优化利用碳源，同时完成脱氮和除磷的同时高效去除。但是由于工艺调节参数复杂，无法知晓在不同多段进水工艺不同进水条件下的最优参数，在实际的污水处理厂实施时存在较大的困难。因此，提出一种准确、高效的利用OUR与AHRT得到最优区域，并简单利用AHRT进行工况调节的方法，成为目前亟需解决的技术难题。
发明内容
为解决现有技术中存在的上述缺陷，本发明的目的在于提供一种利用工艺参数得到最优工况区域，控制运行参数的变化进行最优调控的方法。在不同的多段进水工艺中，通过对OUR与AHRT之间关系分析，得到不同的工况下的分布区域，并找出最优区域，通过调控AHRT的大小，影响OURc和OURn，从而进行最优调节，可用于复杂的多段进水工艺的最优调控。
本发明是通过下述技术方案来实现的。
一种确定污水处理多段进水工艺的最优区域及调整方法，包括下述步骤：
1)取未经任何处理的污水厂活性污泥;
2)对污水厂活性污泥进行呼吸图谱测试，分别得到5个耗氧速率：现状耗氧速率OURs、准内源耗氧速率OURq、内源耗氧速率OURe、加氮源后耗氧速率OURen和总耗氧速率OURenc;
3)确定不同的污水处理多段进水工艺中非好氧水力停留时间AHRT最小值AHRTmin、异养菌耗氧速率最小值OURcmin和自养菌耗氧速率最小值OURnmin;
4)以非好氧水力停留时间AHRT为X轴，以异养菌耗氧速率OURc和自养菌耗氧速率OURn分别为Y轴，用作图软件制作出关系图;
5)根据非好氧水力停留时间AHRT最小值AHRTmin、异养菌耗氧速率最小值OURcmin和自养菌耗氧速率最小值OURnmin曲线将关系图分成不同区域;
6)满足下述条件的区域为污水处理最优区域：
同时满足AHRT>AHRTmin、OURc>OURcmin、OURn>OURnmin的区域;
7)通过控制工艺中非好氧水力停留时间AHRT的变化，调节异养菌耗氧速率OURc和自养菌耗氧速率OURn向最优区域靠近。
进一步，所述步骤2)中，呼吸图谱测试的具体过程为：
取污水厂曝气池中污泥0.3L并用自来水稀释至1.2L，测定现场OURs;之后将污泥样品通过搅拌15s、沉淀10min、去上清液定容至0.6L，用缓冲溶液PBS洗泥3次，测定污泥的准内源OURq;然后用自来水将反应器内活性污泥混合液定容至1.2L，通过对污泥样品曝气2h测定其内源OURe，再加入50g/L的氯化铵测OURen=OURe+OURn，最后加入200g/L的无水乙酸钠，保证基质充足，测定总呼吸速率OURenc=OURe+OURc+OURn。
进一步，所述OURc和OURn分别是异养菌呼吸速率和自养菌呼吸速率。
进一步，所述OURcmin应是满足活性污泥自身生长增值的最低耗氧呼吸速率;OURnmin是工艺满足最低脱氮要求时的自养菌最低耗氧呼吸速率;AHRTmin代表满足COD在厌氧和缺氧区合理利用的最低非好氧水力停留时间。
进一步，所述调控工艺中非好氧水力停留时间AHRT的方式为调整进水量、回流量及池容量。
本发明具有以下优点：
1)快速准确，找出多段进水工艺工况最优运行区间。
基于工艺参数OUR和AHRT的确定，能够迅速准确地判断出该工艺最佳工况区域，将偏离的工况进行工艺调控。
2)调控方式简单快速。
通过对工艺的运行参数进行调控，使得AHRT发生变化，使其向最优工况区域调节。
3)经济实用，适用范围广。
本发明可缓解污水厂碳源不足的问题，使污水处理中多段进水工艺能够进行高效利用碳源，同时完成脱氮和除磷的同时高效去除，经济有效。
本发明可适用于大多数运行的污水处理中多段进水工艺，还可根据进水量、水质特性和环境条件的变化，灵活的调整进水比、回流比和池容以达到最佳工况，是一种有效帮助污水厂管理运行的方法。
