[发明专利]适于炼油催化剂废水的短程硝化反硝化生物脱氮控制方法

说明书

本发明涉及一种适于炼油催化剂废水的短程硝化反硝化生物脱氮控制方法，其依据体系内pH及ORP的变化确定硝化阶段的终点，还可以依据体系内pH及ORP的变化确定反硝化阶段的终点，其中硝化阶段终点的判断标准为：pH持续上升，上升速率大于0.05pH/min，且ORP的变化率持续小于0.5mv/min，反硝化阶段终点的判断标准为：pH持续下降，下降速率小于0.1pH/min，且ORP上升速率大于0.3mv/min。本发明能够采用在线检测仪器和PLC实现系统的自动控制，适应于各种污水短程硝化反硝化生物脱氮，特别是炼油催化剂废水等水质波动大、系统监控难度高的场合。

技术领域

本发明涉及一种适于炼油催化剂废水的短程硝化反硝化生物脱氮控制方法，属废水处理技术领域。

背景技术

短程硝化反硝化生物脱氮较传统生物脱氮方法有许多优势：硝化阶段节省曝气量、碱度消耗量（动力消耗），反硝化阶段节省碳源投加量，既可节省反应时间，又可节省动力消耗及碳源消耗，节省成本，因此在生物脱氮领域有较好的应用前景。但是，目前短程硝化反硝化生物脱氮主要是通过人为调控运行条件，缺乏科学的判断依据，因此难以充分发挥短程硝化反硝化的优势。

短程硝化反硝化的关键在于抑制亚硝酸盐氧化菌（NOB）活性而使氨氧化细菌（AOB）在处理系统中占优势，NOB和AOB适应的条件是不同，由此使控制不同菌群代谢能力进而控制体系内起主导作用的生化反应成为可能，将体系的生化过程控制在AOB占优势的阶段，一旦运行条件适宜NOB生长，AOB在系统中的主导地位将逐渐消失，使短程硝化向全程硝化转变，因此，需要通过可测数据科学地判断出转变节点。

由于催化剂废水的水质波动大（参见图1），尤其是氨氮浓度的变化，不同氨氮浓度所对应的氨氮去除时间不同，仅仅依靠部分水质下的实验结果或经验难以准确地判断出氨氮去除时间，若在氨氮浓度较低时选择了较长的曝气时间，容易导致曝气过度，引起短程硝化向全程硝化转变。为保证系统能够长期稳定地保持短程硝化，必须引入一种能较好地指导实际运行的工艺调控方法或技术。

申请人研究发现，硝化反硝化反应过程中，氨氮、亚硝酸盐氮及硝酸盐氮浓度的变化与pH及ORP（氧化还原电位）的变化有良好的相关性，由此，为采用可测数据科学地判断短程硝化向全程硝化转变节点提供了可能。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种适于炼油催化剂废水的短程硝化反硝化生物脱氮控制方法，以通过可测数据科学地判断短程硝化向全程硝化转变节点，选择科学的硝化终止时间。

本发明的技术方案是：一种适于炼油催化剂废水的短程硝化反硝化生物脱氮控制方法，其依据体系内pH及ORP的变化确定硝化阶段的终点。

硝化阶段终点的判断标准可以为：持续监测硝化阶段体系内的pH及ORP，当在设定的时间间隔内，pH持续上升，上升速率大于0.05pH/min，且ORP的变化率持续小于0.5mv/min时，确定为硝化阶段终点。

还可以依据体系内pH及ORP的变化确定反硝化阶段的终点。

反硝化阶段终点的判断标准可以为：持续监测反硝化阶段体系内的pH及ORP，当在设定的时间间隔内，pH持续下降，下降速率小于0.1pH/min，且ORP有小幅度上升，相应上升速率大于0.3mv/min时，确定为反硝化阶段终点。

优选采用在线检测仪器监测并获得体系内的pH及ORP。

所述在线检测仪器可以为pH检测仪和在线ORP检测仪监测，也可以为能够同时检测pH及ORP的在线水质参数测定仪。

优选采用PLC进行数据处理和系统自动控制，也可以采用其他任意适宜控制装置进行数据处理和系统自动化控制，所述在线pH检测仪和在线ORP检测仪监测的输出接入所述PLC或用于进行数据处理和系统自动化控制的其他控制装置。