公布日：2022.04.15
申請日：2022.01.18
分類號：C02F9/14(2006.01)I;C02F101/10(2006.01)N;C02F101/16(2006.01)N
摘要
本發(fā)明公開了污水處理生化工藝中自適應智能脫氮除磷的方法，包括以下步驟：將原水通入污水處理生化工藝池中，污水處理生化工藝包括預處理段、厭氧段、缺氧段以及好氧段，使其進入預處理段進行預處理操作，去除污水中大顆粒固體懸浮物；進行預處理之后的污水進入選擇器的內(nèi)部進行后續(xù)處理步驟選擇，通過選擇器對污水進行預調(diào)節(jié)，本發(fā)明能夠根據(jù)進水水量以及水質(zhì)自動外加除磷劑，以達到出水總磷穩(wěn)定達標且節(jié)約藥耗的目的，同時在缺氧段進口端外加碳源以補充污水自身碳源不足，達到在缺氧段去除好氧段回流的硝化液，從而達到去除污水中總氮穩(wěn)定達標且節(jié)約藥耗的目的，同時還提高了污水處理效果，有利于實際的應用與操作。
權(quán)利要求書
1.污水處理生化工藝中自適應智能脫氮除磷的方法，其特征在于，包括以下步驟：S1、將原水通入污水處理生化工藝池中，污水處理生化工藝包括預處理段、厭氧段、缺氧段以及好氧段，使其進入預處理段進行預處理操作，去除污水中大顆粒固體懸浮物；S2、進行預處理之后的污水進入選擇器的內(nèi)部進行后續(xù)處理步驟選擇，通過選擇器對污水進行預調(diào)節(jié)，同時對污水進行檢測計算，得到污水的CODcr、NH3-N、TN、TP值，并根據(jù)計算結(jié)果對污水處理的后續(xù)步驟進行自適應智能選擇判斷；S3、根據(jù)判斷計算結(jié)果，選擇通入污水量、外回流量以及硝化液回流量；S4、經(jīng)過厭氧段、缺氧段和好氧段處理之后的污水通過管道進入沉淀池的內(nèi)部進行沉淀分離處理，好氧段的出水端混合液回流到缺氧段的進水口，同時在缺氧段進口端外加碳源以補充污水自身碳源不足，并在好氧端的出口端外加除磷劑去除生物除磷后剩余的總磷；S5、經(jīng)過沉淀分離出的部分污泥回流到選擇器內(nèi)部，剩余污泥則排放至外界的污泥處理系統(tǒng)進行后續(xù)處理；S6、而經(jīng)過沉淀分離之后的污水則排放至外界；S7、選擇器將經(jīng)過污泥回流的污泥與經(jīng)過硝化回流的污水進行混合二次處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的污水處理生化工藝中自適應智能脫氮除磷的方法，其特征在于，所述預處理段是由格柵、沉砂池依次連接而成，所述格柵的入口作為預處理段引入原水的入口，所述沉砂池的出口作為預處理段處理污水后的出口。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的污水處理生化工藝中自適應智能脫氮除磷的方法，其特征在于，所述步驟S2中選擇器對污水進行檢測計算的具體操作步驟為：S21、取水樣20mL于錐形瓶中，并取20mL蒸餾水作為空白對照；S22、向盛有水樣的錐形瓶中加入
0.4g的HgSO4，并將其混合均勻；S23、再向其中加入
0.25mol/L的K2Cr2O710mL，同時加入沸石20-35粒，并將其混合均勻，同時連接回流管進行回流操作；S24、從錐形瓶頂部加入30mL的H2SO4-AgSO4溶液進行催化反應，同時將其混合均勻，并回流加熱2-3小時；S25、待溶液完全冷卻之后，從錐形瓶頂部加入90mL水，使得錐形瓶內(nèi)部的溶液的總體積不小于140mL；S26、向錐形瓶的內(nèi)部加入亞鐵靈指示劑，然后用
0.1mol/L的(NH4)2Fe(SO4)2標準溶液滴定終點由藍綠色變成紅棕色，記錄標準溶液消耗量，然后計算CODcr值，CODcr＝【(V0-V1)×c×8×1000】/V，其中c是(NH4)2Fe(SO4)2標準溶液的濃度，V0是滴定空白時(NH4)2Fe(SO4)標準溶液用量，V1是滴定水樣時(NH4)2Fe(SO4)標準溶液的用量，V水樣的體積，8為氧摩爾質(zhì)量；S27、取100mL水樣于具塞量筒或比色管中，對其進行絮凝沉淀預處理，加入1mL10％硫酸鋅溶液和0.1-0.2mL25％氫氧化鈉溶液，調(diào)節(jié)pH至10.5，混勻，放置使沉淀，用經(jīng)無氨水充分洗滌過的中速濾紙過濾，棄去初濾液20ml，分取經(jīng)絮凝沉淀預處理后的水樣，并加入50mL比色管中，稀釋至標線，加1mL酒石酸鉀鈉溶液，同時以無氨水代替水樣，作全程序空白測定；S28、吸取0、0.50、1.00、3.00、5.00、7.00和10.0mL銨標準使用液于50mL比色管中，加水至標線，加1mL酒石酸鉀鈉溶液，混勻，再加1.5mL納氏試劑，混勻，放置10min后，在波長4250nm處，用光程20mm比色皿，以水作參比，測量吸光度，用測得的吸光度，減去零濃度空白管的吸光度后，得到校正吸光度，繪制以氨氮含量對校正吸光度的校準曲線，然后由水樣測得的吸光度減去空白試驗的吸光度后，再從校準曲線上查得氨氮含量，即NH3-N值；S29、取水樣20mL，并將其加熱至60℃，然后加入氫氧化鈉中和氫離子，使得水樣中的氨氮和亞硝酸鹽氮氧化為硝酸鹽，同時將水樣中的有機氮化合物氧化為硝酸鹽，然后用紫外分光光度法分別于波長220nm與275nm處測定其吸光度，按A＝A220-2A275計算硝酸鹽氮的吸光度值，計算得到總氮的含量，即TN值；S210、取7支具塞刻度管分別加入0.0，0.50，1.00，3.00，5.00，10.0，15.0mL磷酸鹽標準溶液，然后加水至25mL，進行空白實驗，然后用做參比，測定吸光度，繪制工作曲線；S211、取25mL水樣于具塞刻度管中，取時搖勻，得到溶解部分和懸浮部分的試樣，然后向試樣中加4mL過硫酸鉀，將具塞刻度管的蓋塞緊后，用一小塊布和線將玻璃塞扎緊后，放在大燒杯中置于高壓蒸汽消毒器中加熱，待壓力達
1.1kg/cm2時，相應溫度為120℃時、保持30min后停止加熱，待壓力表讀數(shù)降至零后，取出放冷，然后用水稀釋至標線，然后再取25mL試樣于錐形瓶中，加數(shù)粒玻璃珠，加2mL硝酸，并在電熱板上加熱濃縮至10mL，冷卻后加入5mL硝酸，再加熱濃縮至10mL，放冷，然后加入3mL高氯酸，加熱至高氯酸冒白煙，此時在錐形瓶上加小漏斗或調(diào)節(jié)電熱板溫度，使消解液在錐形瓶內(nèi)壁保持回流狀態(tài)，直至剩下3-4mL，放冷，接著加水10mL，加1滴酚酞指示劑，滴加氫氧化鈉溶液至剛呈微紅色，再滴加硫酸溶液使微紅剛好退去，充分混勻，并將其移至具塞刻度管中，同時用水稀釋至標線，然后分別向各份消解液中加入1mL抗壞血酸溶液混勻，30s后加2mL鉬酸鹽溶液并充分混勻，然后在室溫下放置15min后，使用光程為30mm比色皿，在700nm波長下，以水做參比，測定吸光度，扣除空白試驗的吸光度后，從工作曲線上查得磷的含量，即TP值。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的污水處理生化工藝中自適應智能脫氮除磷的方法，其特征在于，所述步驟S2中的自適應智能選擇判斷方法為：當污水的CODcr值大于等于500mg/L時，通入水解酸化池或單獨設置厭氧池進出處理后，將其通入污水處理生化工藝池中的厭氧段進行處理，當污水的CODcr值小于等于500mg/L時，將其通入污水處理生化工藝池中的厭氧段進行處理。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的污水處理生化工藝中自適應智能脫氮除磷的方法，其特征在于，所述步驟S3中厭氧段對污水的處理具體操作步驟為：通入?yún)捬醵蝺?nèi)部的污水在其內(nèi)部停留1-2小時，同時在厭氧段的內(nèi)部均勻加入聚磷菌，聚磷菌釋放磷完成釋磷操作。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的污水處理生化工藝中自適應智能脫氮除磷的方法，其特征在于，所述步驟S3中好氧段對污水的處理具體操作步驟為：通入好氧段內(nèi)部的污水在其內(nèi)部停留7-10小時，同時在好氧段的內(nèi)部通過好氧菌的作用分解污水中的有機物，并將氨氮轉(zhuǎn)化成硝酸鹽，同時吸附磷酸。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的污水處理生化工藝中自適應智能脫氮除磷的方法，其特征在于，所述步驟S5中污泥回流的回流量在50％至150％。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的污水處理生化工藝中自適應智能脫氮除磷的方法，其特征在于，所述步驟S6中硝化回流的回流量在100％至400％。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的污水處理生化工藝中自適應智能脫氮除磷的方法，其特征在于，所述步驟S7中進行混合二次處理的具體操作步驟為：S71、選擇器接收經(jīng)過硝化回流的污水與通入的污水并在外加碳源作為能源，并在機械攪拌的作用下，完成反硝化脫氮操作，同時再次對其進行檢測計算，得到二次污水的TN值，并根據(jù)計算結(jié)果對污水處理的后續(xù)步驟進行自適應智能選擇判斷；S72、經(jīng)過選擇判斷之后的污水再次進入對應的缺氧段，然后再次進行反硝化脫氮處理；S73、經(jīng)過缺氧和好氧處理之后的污水進入沉淀池的內(nèi)部進行沉淀分離處理，取其上清液；S74、對經(jīng)過二次沉淀下來的污泥進行曝氣處理，吹脫污泥中包裹的氮氣，同時排出富磷污泥，進行智能化學除磷，經(jīng)過曝氣處理后的廢水自流進入沉淀池，在進入沉淀池前加入除磷劑進行化學除磷，根據(jù)進水水質(zhì)、水量的數(shù)據(jù)，通過平臺智能計算后加入除磷劑量，然后通過沉淀池進行泥水分離后，剩余污泥通過污泥泵排入污泥池，經(jīng)過泥水分離后的上清液，通過檢測計算，得出出水總磷值，再根據(jù)出水總磷值，通過智能控制平臺反饋，根據(jù)反饋的情況微調(diào)除磷劑的加藥量。
發(fā)明內(nèi)容：
本發(fā)明的目的就在于為了解決上述問題而提供污水處理生化工藝中自適應智能脫氮除磷的方法，解決了背景技術(shù)中提到的問題。
為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種技術(shù)方案：
污水處理生化工藝中自適應智能脫氮除磷的方法，包括以下步驟：
S1、將原水通入污水處理生化工藝池中，污水處理生化工藝包括預處理段、厭氧段、缺氧段以及好氧段，使其進入預處理段進行預處理操作，去除污水中大顆粒固體懸浮物；
S2、進行預處理之后的污水進入選擇器的內(nèi)部進行后續(xù)處理步驟選擇，通過選擇器對污水進行預調(diào)節(jié)，同時對污水進行檢測計算，得到污水的CODcr、NH3-N、TN、TP值，并根據(jù)計算結(jié)果對污水處理的后續(xù)步驟進行自適應智能選擇判斷；
S3、根據(jù)判斷計算結(jié)果，選擇通入污水量、外回流量以及硝化液回流量；
S4、經(jīng)過厭氧段、缺氧段和好氧段處理之后的污水通過管道進入沉淀池的內(nèi)部進行沉淀分離處理，好氧段的出水端混合液回流到缺氧段的進水口，同時在缺氧段進口端外加碳源以補充污水自身碳源不足，并在好氧端的出口端外加除磷劑去除生物除磷后剩余的總磷；
S5、經(jīng)過沉淀分離出的部分污泥回流到選擇器內(nèi)部，剩余污泥則排放至外界的污泥處理系統(tǒng)進行后續(xù)處理；
S6、而經(jīng)過沉淀分離之后的污水則排放至外界；
S7、選擇器將經(jīng)過污泥回流的污泥與經(jīng)過硝化回流的污水進行混合二次處理。
作為優(yōu)選，所述預處理段是由格柵、篩網(wǎng)、沉砂池以及砂水分離器依次連接而成，所述格柵的入口作為預處理段引入原水的入口，所述沉砂池的出口作為預處理段處理污水后的出口。
作為優(yōu)選，所述步驟S2中選擇器對污水進行檢測計算的具體操作步驟為：
S21、取水樣20mL于錐形瓶中，并取20mL蒸餾水作為空白對照；
S22、向盛有水樣的錐形瓶中加入
0.4g的HgSO4，并將其混合均勻；
S23、再向其中加入
0.25mol/L的K2Cr2O710mL，同時加入沸石20-35粒，并將其混合均勻，同時連接回流管進行回流操作；
S24、從錐形瓶頂部加入30mL的H2SO4-AgSO4溶液進行催化反應，同時將其混合均勻，并回流加熱2-3小時；
S25、待溶液完全冷卻之后，從錐形瓶頂部加入90mL水，使得錐形瓶內(nèi)部的溶液的總體積不小于140mL；
S26、向錐形瓶的內(nèi)部加入亞鐵靈指示劑，然后用
0.1mol/L的(NH4)2Fe(SO4)2標準溶液滴定終點由藍綠色變成紅棕色，記錄標準溶液消耗量，然后計算CODcr值，CODcr＝【(V0-V1)×c×8×1000】/V，其中c是(NH4)2Fe(SO4)2標準溶液的濃度，V0是滴定空白時(NH4)2Fe(SO4)標準溶液用量，V1是滴定水樣時(NH4)2Fe(SO4)標準溶液的用量，V水樣的體積，8為氧摩爾質(zhì)量；
S27、取100mL水樣于具塞量筒或比色管中，對其進行絮凝沉淀預處理，加入1mL10％硫酸鋅溶液和0.1-0.2mL25％氫氧化鈉溶液，調(diào)節(jié)pH至
10.5，混勻，放置使沉淀，用經(jīng)無氨水充分洗滌過的中速濾紙過濾，棄去初濾液20ml，分取經(jīng)絮凝沉淀預處理后的水樣，并加入50mL比色管中，稀釋至標線，加1mL酒石酸鉀鈉溶液，同時以無氨水代替水樣，作全程序空白測定；
S28、吸取0、0.50、1.00、3.00、5.00、7.00和10.0mL銨標準使用液于50mL比色管中，加水至標線，加1mL酒石酸鉀鈉溶液，混勻，再加1.5mL納氏試劑，混勻，放置10min后，在波長4250nm處，用光程20mm比色皿，以水作參比，測量吸光度，用測得的吸光度，減去零濃度空白管的吸光度后，得到校正吸光度，繪制以氨氮含量對校正吸光度的校準曲線，然后由水樣測得的吸光度減去空白試驗的吸光度后，再從校準曲線上查得氨氮含量，即NH3-N值；
S29、取水樣20mL，并將其加熱至60℃，然后加入氫氧化鈉中和氫離子，使得水樣中的氨氮和亞硝酸鹽氮氧化為硝酸鹽，同時將水樣中的有機氮化合物氧化為硝酸鹽，然后用紫外分光光度法分別于波長220nm與275nm處測定其吸光度，按A＝A220-2A275計算硝酸鹽氮的吸光度值，計算得到總氮的含量，即TN值；
S210、取7支具塞刻度管分別加入0.0，0.50，1.00，3.00，5.00，10.0，15.0mL磷酸鹽標準溶液，然后加水至25mL，進行空白實驗，然后用做參比，測定吸光度，繪制工作曲線；
S211、取25mL水樣于具塞刻度管中，取時搖勻，得到溶解部分和懸浮部分的試樣，然后向試樣中加4mL過硫酸鉀，將具塞刻度管的蓋塞緊后，用一小塊布和線將玻璃塞扎緊后，放在大燒杯中置于高壓蒸汽消毒器中加熱，待壓力達
1.1kg/cm2時，相應溫度為120℃時、保持30min后停止加熱，待壓力表讀數(shù)降至零后，取出放冷，然后用水稀釋至標線，然后再取25mL試樣于錐形瓶中，加數(shù)粒玻璃珠，加2mL硝酸，并在電熱板上加熱濃縮至10mL，冷卻后加入5mL硝酸，再加熱濃縮至10mL，放冷，然后加入3mL高氯酸，加熱至高氯酸冒白煙，此時在錐形瓶上加小漏斗或調(diào)節(jié)電熱板溫度，使消解液在錐形瓶內(nèi)壁保持回流狀態(tài)，直至剩下3-4mL，放冷，接著加水10mL，加1滴酚酞指示劑，滴加氫氧化鈉溶液至剛呈微紅色，再滴加硫酸溶液使微紅剛好退去，充分混勻，并將其移至具塞刻度管中，同時用水稀釋至標線，然后分別向各份消解液中加入1mL抗壞血酸溶液混勻，30s后加2mL鉬酸鹽溶液并充分混勻，然后在室溫下放置15min后，使用光程為30mm比色皿，在700nm波長下，以水做參比，測定吸光度，扣除空白試驗的吸光度后，從工作曲線上查得磷的含量，即TP值。
作為優(yōu)選，所述步驟S2中的自適應智能選擇判斷方法為：當污水的CODcr值大于等于500mg/L時，通入水解酸化池或單獨設置厭氧池進出處理后，將其通入污水處理生化工藝池中的厭氧段進行處理，當污水的CODcr值小于等于500mg/L時，將其通入污水處理生化工藝池中的厭氧段進行處理。
作為優(yōu)選，所述步驟S3中厭氧段對污水的處理具體操作步驟為：通入?yún)捬醵蝺?nèi)部的污水在其內(nèi)部停留1-2小時，同時在厭氧段的內(nèi)部均勻加入聚磷菌，聚磷菌釋放磷完成釋磷操作。
作為優(yōu)選，所述步驟S3中好氧段對污水的處理具體操作步驟為：通入好氧段內(nèi)部的污水在其內(nèi)部停留7-10小時，同時在好氧段的內(nèi)部通過好氧菌的作用分解污水中的有機物，并將氨氮轉(zhuǎn)化成硝酸鹽，同時吸附磷酸。
作為優(yōu)選，所述步驟S5中污泥回流的回流量在50％至150％。
作為優(yōu)選，所述步驟S6中硝化回流的回流量在100％至400％。
作為優(yōu)選，所述步驟S7中進行混合二次處理的具體操作步驟為：
S71、選擇器接收經(jīng)過硝化回流的污水與通入的污水并在外加碳源作為能源，并在機械攪拌的作用下，完成反硝化脫氮操作，同時再次對其進行檢測計算，得到二次污水的TN值，并根據(jù)計算結(jié)果對污水處理的后續(xù)步驟進行自適應智能選擇判斷；
S72、經(jīng)過選擇判斷之后的污水再次進入對應的缺氧段，然后再次進行反硝化脫氮處理；
S73、經(jīng)過缺氧和好氧處理之后的污水進入沉淀池的內(nèi)部進行沉淀分離處理，取其上清液；
S74、對經(jīng)過二次沉淀下來的污泥進行曝氣處理，吹脫污泥中包裹的氮氣，同時排出富磷污泥，進行智能化學除磷，經(jīng)過曝氣處理后的廢水自流進入沉淀池，在進入沉淀池前加入除磷劑進行化學除磷，根據(jù)進水水質(zhì)、水量的數(shù)據(jù)，通過平臺智能計算后加入除磷劑量，然后通過沉淀池進行泥水分離后，剩余污泥通過污泥泵排入污泥池，經(jīng)過泥水分離后的上清液，通過檢測計算，得出出水總磷值，再根據(jù)出水總磷值，通過智能控制平臺反饋，根據(jù)反饋的情況微調(diào)除磷劑的加藥量。
本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明能夠根據(jù)進水水量以及水質(zhì)自動外加除磷劑，以達到出水總磷穩(wěn)定達標且節(jié)約藥耗的目的，同時在缺氧段進口端外加碳源以補充污水自身碳源不足，達到在缺氧段去除好氧段回流的硝化液，從而達到去除污水中總氮穩(wěn)定達標且節(jié)約藥耗的目的，同時還提高了污水處理效果，有利于實際的應用與操作。
（發(fā)明人：代長銀;顏加盛）
