[发明专利]一种监测污水生物处理氧吸收速率和控制曝气量的方法

说明书

技术领域

本发明属于一种污水生物处理的过程监测和控制技术，具体来说就是一种监测污水生物处理氧吸收速率和控制曝气量的方法。

背景技术

污水生物处理的方法也叫活性污泥法，自从20世纪初活性污泥法发明以来，一直是世界各国生活污水处理的主要方法。它是利用具有活性的微生物，在提供溶解氧的条件下，将污水中的有机物和氨氮等氧化，达到去除的目的。溶解氧的供应通常依靠鼓风机曝气来完成。曝气是污水处理过程中的主要能耗，通常能占到污水生物处理过程的50％以上的能耗。因此，在保证处理效果的前提下，寻找降低污水处理曝气量的方法，是降低污水处理能耗的重要手段。其中一个重要的监测指标就是确定生物的氧吸收速率(OUR)。

在本发明作出之前，生物的OUR是反应污水生物处理过程污染物降解速度、活性污泥活性的一个重要指标，传统的测定OUR方法包括间歇和连续测定两种方法。间歇法是在曝气停止后，记录污水处理反应器内的溶解氧(DO)在一定时间内降低的值，两者相除得到OUR，这种方法测定频率较低，不能作为一种连续的在线监测的方法，并且测定值一般偏小；连续法是在主反应器旁边设置小型副反应器(或者其它玻璃容器)，活性污泥混合液从主反应器中被连续输入到副反应器内，再回流至主反应器，同步测定主、副反应器内的溶解氧浓度，其浓度差值和副反应器停留时间(HRT)的比值即为OUR，这种方法需要在主反应器和副反应器内都设置溶解氧探头，并且需要污水回流设备，构造复杂，增加了设备投资，并且此方法测定的是副反应器内的OUR，并不能完全反映主反应器内OUR。

发明内容

本发明的目的就在于克服上述缺陷，研制一种监测污水生物处理氧吸收速率和控制曝气量的方法。

本发明的技术方案是：

一种监测污水生物处理氧吸收速率和控制曝气量的方法，其主要技术特征在于按照如下步骤进行：

(1)测定在不同空气流量q、温度和设定污泥浓度条件下，曝气充氧的氧转移系数K_La(d^-1)和饱和溶解氧浓度mg／L，求出氧转移系数K_La和供气量q、温度T的数量关系式：

KLa=aqb^T-20   (1)

(2)通过如下公式：

dDOdt=KLa(OSat-DO)+OUR---(2-1)]]>

dDOdt=KLa(OSat-DO)+OUR-DOHRT---(2-2)]]>

在已知设定氧转移系数K_La(d^-1)和饱和状态下的溶解氧浓度的条件下，通过拟合某时段内的溶解氧变化曲线，求出本时段内的氧吸收速率，对于序批反应器，使用前一个公式(2—1)，对于连续反应器，使用后一个公式(2—2)；

(3)利用上一时段的氧吸收速率，作为下一阶段可能的氧吸收速率，同样利用步骤(2)里的公式，求出达到设定的溶解氧浓度，所需要的下一时段的最低曝气量q；