公布日：2023.08.01
申請日：2023.04.06
分類號：C02F3/02(2023.01)I;C02F3/00(2023.01)I
摘要
本發明公開一種通過污泥回流實現好氧池自充氧的方法，包括，在好氧池沿程安裝多個溶解氧監測探頭，從MBR池抽取污泥回流至好氧池沿程多個排口，每個排口設置用于控制回流流量Q的污泥回流閥門，每個溶解氧監測探頭與位于其前端且最臨近的一個污泥回流閥門相關聯；通過各溶解氧監測探頭的反饋數據對應調整各污泥回流閥門的開啟/關閉及流量Q。本發明方法可以通過簡單的分批回流技術，即可實現好氧池溶解氧的穩定控制與風機能耗的節省，效果十分顯著。雖然該發明僅針對活性污泥+MBR系統工藝，但是該技術目前已經是主流的污水處理工藝，應用非常廣泛，因此該具有極大的市場應用前景。
權利要求書
1.一種通過污泥回流實現好氧池自充氧的方法，其特征在于，包括，在好氧池沿程安裝多個溶解氧監測探頭并設置多個排口，從MBR池抽取污泥回流至好氧池沿程多個排口，每個排口設置用于控制回流流量Q的污泥回流閥門，每個溶解氧監測探頭與位于其前端且最臨近的一個污泥回流閥門相關聯；通過各溶解氧監測探頭的反饋數據對應調整各污泥回流閥門的開啟/關閉及流量Q；好氧池沿程每個排口的回流流量依次為Q1、Q2…Qn；Q1+Q2+…+Qn＝污泥回流總量Q總；當沿程溶解氧監測探頭反饋的溶解氧濃度均在預設值X以上時，Q1＝Q總；當沿程任一溶解氧監測探頭反饋溶解氧濃度A顯示低于預設值X時，開啟該溶解氧監測探頭前端且與該溶解氧探頭相關聯的污泥回流閥門，并控制該排口回流流量Q＝n(X-A)*Q總，其中n為回流系數，取值為0.21～0.35；當任一溶解氧監測探頭反饋的溶解氧濃度A顯示達到0.5mg/L以上時，關閉該溶解氧監測探頭前端且與該溶解氧探頭相關聯的污泥回流閥門；其中，X＝BOD進水*m，其中BOD為進水可生化需氧量，單位為mg/L，m為溶解氧系數，取值為0.007～0.014。
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，當沿程多個溶解氧監測探頭反饋的溶解氧濃度A均低于X、且對應的各排口所需回流量總和大于污泥回流總量Q總時，優先滿足位于沿程前部的污泥回流閥門開啟。
3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，好氧池沿程排口數量設置為4-7個，其中第一個排口位于好氧池最前端，后續排口均勻分布；溶解氧監測探頭對應設置于每個排口的后端。
4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，溶解氧監測探頭位于相鄰排口之間的中部，所有溶解氧監測探頭在好氧池沿程均勻分布。
5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，污泥回流總量Q總為好氧池進水水量的50％～100％。
6.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所有的溶解氧監測探頭接入控制器；所有的污泥回流閥門接入并受控于控制器。
發明內容
生化系統往往包括厭氧池、缺氧池、好氧池，其中好氧池一般需要通過底部曝氣給水體充氧，保證好氧池溶解氧為2.0-4.0mg/L，使得COD、氨氮等污染物被有效降解。該過程需要通過曝氣風機來實現，導致風機運行能耗極高，一般占據整個污水處理廠30～50％的電耗。
而MBR池是近年來新型的一種泥水分離技術，取代了傳統的二沉池，MBR池中的膜組件需要定量曝氣來擦洗膜絲，避免膜組件堵塞。由于MBR池中已經幾乎沒有污染物，因此大量的曝氣將MBR系統溶解氧提高至6mg/L以上，一方面造成了溶解氧浪費，另一方面也使得污泥在高溶解氧環境下逐步老化，導致污泥性狀不佳。
基于上述問題，本發明針對污水處理廠生化曝氣池運行電耗高的問題，利用了MBR剩余污泥回流模式，有效解決了生化池溶解氧需求的問題。
目前尚無其他有效的好氧池曝氣模塊節能降耗技術，而本發明提出的一種通過污泥回流實現好氧池自充氧的方法可以通過簡單的分批回流技術，即可實現好氧池溶解氧的穩定控制與風機能耗的節省，效果十分顯著。雖然該發明僅針對活性污泥+MBR系統工藝，但是該技術目前已經是主流的污水處理工藝，應用非常廣泛，因此該發明專利具有極大的市場應用前景。
一種通過污泥回流實現好氧池自充氧的方法，包括，
在好氧池沿程安裝多個溶解氧監測探頭并設置多個排口，從MBR池抽取污泥回流至好氧池沿程多個排口，每個排口設置用于控制回流流量Q的污泥回流閥門，每個溶解氧監測探頭與位于其前端且最臨近的一個污泥回流閥門相關聯；通過各溶解氧監測探頭的反饋數據對應調整各污泥回流閥門的開啟/關閉及流量Q；好氧池沿程每個排口的回流流量依次為Q1、Q2…Qn；Q1+Q2+…+Qn＝污泥回流總量Q總；
當沿程溶解氧監測探頭反饋的溶解氧濃度均在X以上時，Q1＝Q總；當沿程任一溶解氧監測探頭反饋溶解氧濃度A顯示低于X時，開啟該溶解氧監測探頭前端且與該溶解氧探頭相關聯的污泥回流閥門，并控制該排口回流流量Q＝n(X-A)*Q總，其中n為回流系數，取值為0.21～0.35；當任一溶解氧監測探頭反饋的溶解氧濃度A顯示達到0.5mg/L以上時，關閉該溶解氧監測探頭前端且與該溶解氧探頭相關聯的污泥回流閥門。
溶解氧限制X值通過估算公式確定，具體為：X＝BOD進水*m，其中BOD為進水可生化需氧量，單位為mg/L，m為溶解氧系數，取值為0.007～0.014，其中溶解氧系數為經驗值，系數過低會導致好氧池溶解氧不足，無法穩定實現各類污染物降解達標；系數過高會導致好氧池溶解氧過高，造成能耗浪費，也會導致沿程其他區域的溶解氧不足。
可選的，當沿程多個溶解氧監測探頭反饋的溶解氧濃度A均低于X時，且對應的各排口所需回流量總和大于污泥回流總量Q總時，優先滿足位于沿程前部的污泥回流閥門開啟。
可選的，所述排口的數量與溶解氧監測探頭的數量相適應，一種更具體的適應方案，所述排口的數量與溶解氧監測探頭的數量一一對應，每個配口設置一個污泥回流閥門，每個溶解氧監測探頭關聯一個污泥回流閥門。
可選的，好氧池沿程排口數量設置為4-7個，其中第一個排口位于好氧池最前端，后續排口均勻分布；溶解氧監測探頭對應設置于每個排口的后端。污泥回流排口一般設置4-7個，根據污水處理廠規模來確定，當污水處理廠規模小于1萬噸/天時，建議設置4個；當污水處理廠規模大于10萬噸/天時，建議設置7個。排口設置過少，則溶解氧調控不夠精準，排口設置過多會導致控制太繁瑣，并無意義。
可選的，溶解氧監測探頭位于相鄰排口之間的中部，所有溶解氧監測探頭在好氧池沿程均勻分布。在每個排口之間，均勻分布安裝溶解氧探頭，時刻監測好氧池沿程溶解氧濃度。
可選的，污泥回流總量Q總為好氧池進水水量的50％～100％。污泥回流總量Q總為進水水量的50％～100％，比例過低會導致溶解氧回供不足，過高會導致污染物降解不及時而直接進入MBR池，直接短流出水，造成出水不達標。
可選的，所有的溶解氧監測探頭接入控制器；所有的污泥回流閥門接入并受控于控制器。
目前本發明尚無同類產品，相比傳統曝氣充氧模式，至少具備如下優點之一：
(1)減少好氧池曝氣風機60％以上的能耗，實現了低耗污水處理；
(2)通過回流系統提高了好氧池污泥量，提高了好氧池污染物去除效率；
(3)通過回流系統降低了MBR池污泥量，降低了膜組件使用負荷，提升了使用壽命；
(4)通過回流系統降低了好氧池+MBR池整體溶解氧環境，避免了污泥老化。
（發明人：梁禹翔;陳英;葉宗贇;馮華軍;周赫;陳欽欽;連夢瑩;楊敏;厲炯慧）
