[发明专利]反硝化滤池实时自动反冲洗控制系统与运行方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种污水再生回用生物处理技术，具体是对能够进行深度脱氮污水处理的缺氧反硝化滤池进行实时自动反冲洗的控制系统与运行方法，适用于城镇污水深度处理和含氮工业废水处理。

背景技术

近年来，中国经济总量的迅速增加使水资源总量日渐减少。日益严重的水环境污染，使水资源的紧张局势进一步加剧，水资源问题已经成为中国经济和社会可持续发展的瓶颈。污水回用对解决城市水资源短缺蕴藏着巨大潜力，污水经过适当的再生处理，可以重复利用于河湖景观、工业冷却、绿化灌溉等多种用途，实现水在自然界中的良性循环。城市污水就近可得，易于收集和处理，水量丰富。作为城市第二水源要比海水、雨水更加稳定、可靠，比长距离引水更经济。开辟这种非传统水源，实现污水资源化，对于缓解水资源紧缺的态势，保障城市供水具有重要的战略意义。近年来，国家部分地区地表水水体污染状况不断恶化，地表水、地下水资源日益缺乏，再生水已经被作为缺水城市的重要水源。然而，由于污水中COD/N比较低，以及原工艺不具有反硝化功能等原因，我国大部分污水处理厂需升级改造，以提高污水处理厂出水水质，进一步实现污水再生利用。

反硝化滤池污水处理工艺将生物反硝化与物理过滤技术有机结合，既可实现生物脱氮，又可进一步降低水中悬浮物。该工艺为污水处理厂升级改造，实现污水再生利用的优选工艺。在污水处理工艺过程中，反硝化滤池中的滤料表面附着生长着一层生物膜，滤池在过滤过程中生物膜不断生长增厚，需要通过反冲洗将滤池内过量生长的微生物排出系统。反硝化滤池所用滤料粒径较小，反硝化微生物生长速率较快，这使得反硝化滤池运行过程中易造成堵塞。滤池一旦堵塞将造成局部水力负荷增加，出水水质降低，严重时无法使滤池正常运行，可以说反硝化滤池的反冲洗方法是保证反硝化滤池污水处理工艺正常稳定运行的关键。

目前，我国对反硝化生物虑池的反冲洗方法的研究多以机理性研究为主，该方法还没有应用于污水处理厂升级改造和生产高品质再生水的应用实例，自然也没有对该冲洗方法进行优化的技术出现。目前需要解决的主要技术问题有：①传统生物滤池技术存在的易堵塞、难于准确判断滤池何时需要反冲洗的问题；②如何灵活准确的控制滤池反冲洗过程的强度，避免反冲洗强度过大造成滤池反冲后恢复时间过长，强度过低使得过度生长的生物膜难于彻底从滤池系统中排除，滤池局部出现堵塞的问题；③如何灵活准确地控制滤池反冲洗过程的时间，避免造成滤池所用反冲洗水量过大，增加能耗的问题；④难于保证滤池反冲洗后，能够在最短的时间内恢复反硝化功能和过滤功能，保证获得稳定的TN和悬浮物的达标的出水水质。这些都给反硝化生物虑池污水处理工艺获得良好再生水水质带来了实际困难，从而阻碍了该工艺运行效果的进一步提高和工艺的推广应用。因此，需要提出一种更好更完善的生物滤池冲洗的控制系统和和相应的科学完善的运行方法。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述技术问题，提出一种反硝化滤池工艺的实时自动反冲洗控制系统与运行方法。该系统和运行方法通过改变传统的生物滤池的反冲洗运行方式，并通过实时过程控制，准确判断反硝化滤池是否需要反冲洗，灵活控制反冲洗过程所用时间及强度，能够在节省运行费用条件下，保证反硝化滤池的反冲洗效果。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

反硝化滤池实时自动反冲洗控制系统，其特征在于：设有在反硝化滤池内滤料层上方清水区内设置的在线水浊度传感器和在线硝酸盐传感器，上述传感器分别与浊度测定仪和硝酸盐测定仪进行信号连接，并经信号输入接口与过程控制器信号连接，过程控制器与工控机进行信号和控制连接；工控机的控制信号经接口和导线传送给过程控制器，过程控制器设有进水泵继电器、进水阀继电器、碳源投加泵继电器、碳源投加阀继电器、放水阀继电器、反冲气泵继电器、反冲进气阀门继电器、反冲进水泵继电器、反冲进水阀门继电器，这些继电器经接口依序分别与进水泵、进水阀、碳源投加泵、碳源投加阀、放水阀、反冲气泵、反冲进气阀门、反冲进水泵、反冲进水阀门控制连接；所述进水泵和进水阀设在进水池与反硝化滤池连接的进水管上，所述放水阀设在进水池与反硝化滤池滤料层下部连接的反冲放水管上；所述反冲进水泵和反冲进水阀设在清水池与反硝化滤池滤料层下部连通的反冲进水管上，所述反冲气泵、反冲进气阀门通过反冲气管与反硝化滤池底部连通；所述碳源投加泵和碳源投加阀设在碳源储药箱与反硝化滤池连接的投药管上；所述清水池还设有与反硝化滤池滤料层上部连通的出水管；另外还设有与反硝化滤池上部连通的储泥池。

本发明的反硝化滤池实时自动反冲洗控制系统的运行方法，其特征包括以下步骤：