目前市政污水廠中大多采用AAO工藝通過污水中含氮化合物在微生物的作用下，通過氨化、硝化與反硝化的三步反應(yīng)，達(dá)到脫氮的目的。在有機(jī)氮化合物在氨化菌的作用下，分解轉(zhuǎn)化為氨態(tài)氮，在硝化菌的作用下，氨態(tài)氮進(jìn)一步分解氧化，首先利用好氧段經(jīng)硝化作用，由硝化細(xì)菌和亞硝化細(xì)菌的協(xié)同作用，將氨氮通過硝化作用轉(zhuǎn)化為亞硝態(tài)氮、硝態(tài)氮，在缺氧條件下通過反硝化作用將硝氮轉(zhuǎn)化為氮?dú)?，溢出水面釋放到大氣，參與自然界氮的循環(huán)，大量減少水中含氮物質(zhì)，降低出水的潛在危險(xiǎn)性，達(dá)到從廢水中脫氮的目的。
因污水管網(wǎng)建設(shè)不完善、分流制污水管網(wǎng)較少、時(shí)有工業(yè)廢水進(jìn)廠，地下水滲入等原因，導(dǎo)致水中的有機(jī)污染物濃度不高，可利用碳源更低，氮和磷的含量較高，BOD5/TN<3或BOD5/TP<20(有可能同時(shí)存在),使得生物脫氮除磷效果不理想。對(duì)于這種情況，添加碳源是最簡單有效的方法。在這樣的進(jìn)水條件下為了實(shí)現(xiàn)氮磷達(dá)標(biāo)排放需要在生物池內(nèi)保持一定的活性污泥中的微生物數(shù)量，對(duì)氮和磷進(jìn)行降解，這就產(chǎn)生了較低的有機(jī)負(fù)荷-食微比F/M非常低，極低的食微比F/M會(huì)造成活性污泥老化解體，如下圖所示，造成出水水質(zhì)超標(biāo)。因此在這樣的進(jìn)水環(huán)境下，需要補(bǔ)充一定的碳源以滿足微生物的生長需求。特別是在生物池的缺氧環(huán)境下的反硝化過程中，需要一定比例的碳源來進(jìn)行脫氮過程。例如，沈曉鈴在《中國給水排水》發(fā)表的論文《深床反硝化濾池在污水廠提標(biāo)擴(kuò)建工程中的應(yīng)用》，指出在外加碳源的情況下，運(yùn)行效果穩(wěn)定，其出水各項(xiàng)指標(biāo)均低于一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)，尤其是TN，可穩(wěn)定低于5mg/L。錢靜在《凈水技術(shù)》上發(fā)表論文《城市污水Leopold反硝化濾池的深度處理中試試驗(yàn)》，實(shí)現(xiàn)了同步脫氮除磷的效果，濾池出水總氮去除率為88.7%，總磷去除率為79.2%。
而目前大多的碳源投加的方式通常為經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)加簡單的人工理論計(jì)算，不能適應(yīng)目前市政污水廠進(jìn)水水量大及水質(zhì)波動(dòng)大而造成出水?dāng)?shù)據(jù)超標(biāo)的問題;且目前這種恒量投加的數(shù)據(jù)來源于出水口的在線數(shù)據(jù)，使得數(shù)據(jù)反饋嚴(yán)重滯后，不但容易出水總氮超標(biāo)，而且會(huì)由于碳源超量投加導(dǎo)致出水COD存在超標(biāo)風(fēng)險(xiǎn)，以及了增加運(yùn)行成本。
一種用于市政污水廠AAO工藝的復(fù)合碳源投加量自動(dòng)反饋及調(diào)節(jié)裝置，其特征在于，包括污水處理裝置和控制系統(tǒng)，所述污水處理裝置包括通過管道依次連接的厭氧處理池、缺氧處理池、好氧處理池，所述厭氧處理池設(shè)置有污水入口，污水入口前端管道設(shè)有電磁流量計(jì)和在線溶解氧儀，所述好氧處理池設(shè)置有污水出口，所述厭氧處理池上部與復(fù)合碳源存儲(chǔ)罐連接，所述好氧處理池與曝氣裝置連接，所述厭氧處理池與所述污水入口之間設(shè)置有進(jìn)口總氮在線檢測儀，所述缺氧處理池與好氧處理池通過回流管道連接，所述回流管道上設(shè)置有回流控制閥，所述好氧處理池之間設(shè)置有缺氧硝氮檢測儀，所述好氧處理池與所述污水出口設(shè)置有出口總氮在線檢測儀，所述污水入口設(shè)置有在線溶解氧檢測儀，所述控制系統(tǒng)包括PLC控制器，所述PLC控制器可控制進(jìn)口總氮在線檢測儀、缺氧池硝氮檢測儀、出口總氮在線檢測儀、回流控制閥的監(jiān)測運(yùn)行;
污水廠生化池的復(fù)合碳源采用多點(diǎn)投加裝置,包括圓環(huán)形的上管和下管，所述上管和所述下管大小相同并通過連接管連接，所述上管和所述下管通過進(jìn)口管輸入復(fù)合碳源，所述進(jìn)口管與復(fù)合碳源存儲(chǔ)罐連接，所述上管和所述下管通過出口管輸出復(fù)合碳源，上管和下管的底部設(shè)置有一系列的出液口，且所述上管的出液口和下管的出液口位于同一垂直位置，所述上管和下管內(nèi)部復(fù)合碳源流動(dòng)方向相反。
本發(fā)明的第一個(gè)發(fā)明點(diǎn)是在多點(diǎn)投加上采用逆向雙回路的管道，解決輸送過程中前面管點(diǎn)量大后面管點(diǎn)量小的問題。使得添加更均勻。
作為優(yōu)選，所述復(fù)合碳源存儲(chǔ)罐與中轉(zhuǎn)罐通過連接管連接，所述連接管設(shè)置有連通閥，所述復(fù)合碳源存儲(chǔ)罐與所述中轉(zhuǎn)罐的尺寸一致，管壁上設(shè)置有刻度，所述復(fù)合碳源存儲(chǔ)罐與所述中轉(zhuǎn)罐的初始復(fù)合碳源儲(chǔ)量一致，所述中轉(zhuǎn)罐的復(fù)合碳源儲(chǔ)量固定。
本發(fā)明的第二個(gè)核心發(fā)明點(diǎn)是復(fù)合碳源存儲(chǔ)罐和中轉(zhuǎn)罐雙重校準(zhǔn)系統(tǒng)可以解決碳源的計(jì)量難問題，可以解決碳源的計(jì)量難問題。復(fù)合碳源濃度越高，粘性越大，越容易粘附電極，導(dǎo)電性變差，所以用了一段時(shí)間后就會(huì)出現(xiàn)誤差，特別是因有濃度高導(dǎo)致粘度大，對(duì)管道有阻力大及粘住流量計(jì)探頭而產(chǎn)生誤差。通過連通閥可以實(shí)現(xiàn)所述復(fù)合碳源存儲(chǔ)罐與所述中轉(zhuǎn)罐的初始復(fù)合碳源儲(chǔ)量一致。因此，復(fù)合碳源存儲(chǔ)罐使用一段時(shí)間后，可以通過計(jì)算中轉(zhuǎn)罐和復(fù)合碳源存儲(chǔ)罐的液位高度差，即可計(jì)算復(fù)合碳源存儲(chǔ)罐的投加量。
作為優(yōu)選，所述復(fù)合碳源存儲(chǔ)罐設(shè)置有液位控制組件，所述液位控制組件包括液位計(jì)、加藥計(jì)量泵、電磁閥，所述液位計(jì)位于復(fù)合碳源存儲(chǔ)罐內(nèi)，實(shí)時(shí)監(jiān)測液位高度，所述加藥計(jì)量泵進(jìn)水管與存儲(chǔ)罐出口連接，所述加藥計(jì)量泵進(jìn)水管上設(shè)置有電磁閥，所述加藥計(jì)量泵出水管與所述多點(diǎn)投加裝置的進(jìn)口管連接，所述液位控制組件與所述控制系統(tǒng)連接。
為了運(yùn)輸?shù)慕?jīng)濟(jì)性，一般情況下復(fù)合碳源濃度越高，運(yùn)輸成本越低;但是碳源濃度越高，越容易粘附電極，因此經(jīng)常會(huì)導(dǎo)致液位控制組件的傳感器導(dǎo)電性變差，所以用了一段時(shí)間后就會(huì)出現(xiàn)誤差。通過前面的中轉(zhuǎn)罐和復(fù)合碳源存儲(chǔ)罐的液位高度差，計(jì)算出復(fù)合碳源存儲(chǔ)罐的投加量，可以精確反饋衡量液位控制組件的精確性，進(jìn)而可以定期(如每四小時(shí))來校準(zhǔn)流量計(jì)。雙重校準(zhǔn)系統(tǒng)來校正流量后，反饋給控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)再通過電磁閥來調(diào)節(jié)流量計(jì)，從而加藥計(jì)量泵達(dá)到對(duì)復(fù)合碳源的流速控制，達(dá)到精準(zhǔn)投加到各個(gè)應(yīng)用單元。
作為優(yōu)選，所述液位控制組件包括高位傳感器、低位傳感器，所述高位傳感器設(shè)置在復(fù)合碳源存儲(chǔ)罐的上部內(nèi)壁，低位傳感器設(shè)置在復(fù)合碳源存儲(chǔ)罐的下部內(nèi)壁，所述高位傳感器和所述低位傳感器設(shè)置有預(yù)警裝置。
本發(fā)明的第三個(gè)發(fā)明點(diǎn)，是高位傳感器和低位傳感器可以實(shí)現(xiàn)復(fù)合碳源的遠(yuǎn)程監(jiān)控，當(dāng)復(fù)合碳源存儲(chǔ)罐的液位高于高位傳感器，停止加入復(fù)合碳源;當(dāng)液位低于低位傳感器時(shí)，即可添加復(fù)合碳源;確保復(fù)合碳源處于一個(gè)安全的庫存狀態(tài)。
有益效果有：
(1)本發(fā)明通過多點(diǎn)投加裝置可以解決碳源的投加不均勻的問題，通過復(fù)合碳源存儲(chǔ)罐和中轉(zhuǎn)罐雙重校準(zhǔn)系統(tǒng)可以解決碳源的計(jì)量難問題，通過復(fù)合碳源存儲(chǔ)罐的液位控制組件的報(bào)警裝置解決供應(yīng)不及時(shí)的問題，通過多層次的控制工藝解決什么時(shí)間點(diǎn)投加最佳以及加多少量為最佳的問題，從而四位一體的綜合解決了復(fù)合碳源的投加難題，達(dá)到精準(zhǔn)投加到各個(gè)應(yīng)用單元，有助于污水廠控制生產(chǎn)成本;
(2)通過硝氮數(shù)據(jù)及起始在線溶解氧的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)將結(jié)果反饋到控制系統(tǒng)，變量根據(jù)之前的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)設(shè)置PLC的控制參數(shù)。程序根據(jù)各變量數(shù)據(jù)用公式直接計(jì)算出碳源輸出流量，若某一參數(shù)變化則隨時(shí)可以調(diào)整。來調(diào)整電磁閥的大小，從而實(shí)現(xiàn)電磁流量計(jì)對(duì)復(fù)合碳源的流速控制。達(dá)到精準(zhǔn)投加到各個(gè)應(yīng)用單元。
(3)本發(fā)明復(fù)合碳源投加系統(tǒng)安全系數(shù)高、使用方便，環(huán)保安全，能夠大規(guī)模推廣應(yīng)用。