[发明专利]一种应用污水厂工艺指标安全边界值防范污泥膨胀的方法

说明书

一种应用污水厂工艺指标安全边界值防范污泥膨胀的方法，本发明涉及应用城市污水处理过程中污水厂工艺指标对污泥膨胀发生的预警作用，防范污水处理工艺的系统风险。本发明应用污水厂工艺指标安全边界值，提供一种可以防范污泥膨胀的方法，评估结果准确性较高，在一定程度上解决现阶段防范污水处理工艺系统面临污泥膨胀的局限性。

技术领域

本发明涉及应用城市污水处理过程中污水厂工艺指标对污泥膨胀发生的预警作用，防范污水处理工艺的系统风险。

背景技术

目前基本上各种类型的活性污泥工艺都会发生污泥膨胀，且污泥膨胀具有发生率高、发生普遍、一旦发生难以控制、恢复耗时长等特点。污水厂工艺指标是评判污泥性能的重要指标。其中化学需氧量(COD)和溶解氧(DO)在活性污泥法的运行中是重要的控制参数，低溶解氧浓度一直被认为是引起丝状菌污泥膨胀的主要因素之一，当COD的浓度高时，相应的DO浓度低。

安全边界值(Margin ofSafety，MOS)是通过分析污染物与污水处理系统水质指标之间关系的不确定性进行估算确定，也可以通过分析设定，从负荷容量中保留适当比例。可根据MOS，并利用每日最大负荷量来计算污染物的总量，用于河流和湖库内水质的监测、点源及非点源污染的控制管理。但目前没有MOS 与污水处理过程中污水厂工艺指标相关性的研究与应用。引入MOS在用于降低和防范污水处理工艺中不确定性事件的发生具有重要意义和实际需求，本发明进行MOS与污水厂工艺指标之间相关性分析，提出一种应用污水厂工艺指标安全边界值防范污泥膨胀发生的方法。

发明内容

为弥补现有技术的不足，本发明通过找出污水厂工艺指标的安全边界值实现对污水处理系统的风险防控作用。

安全边界值MOS可以定义为污水厂工艺指标设计的最大极限值LN_max和临界值LN_critical之间的差。将故障事件定义为污水厂工艺指标超过系统设计限制 (LN_max)的事件。这里的工艺指标并不包含所有的污泥生化指标，主要包括 BOD、COD、DO、TOC等，因为它们之间存在明显的线性相关关系。

MOS＝LN_max-LN_critical (1)

如果变量W定义为污水厂工艺指标N与所确定的极限标准S(S为污水厂根据国家或地区标准设置的指标N排放的最大浓度)的比率，那么成功事件(系统符合标准)和故障事件(系统不符合标准)可以分别可以表示为W＜1和W ＞1。

污泥膨胀风险是故障事件W＞1，定义为

其中p(w)是W的概率密度函数，W可以假定为正态分布。临界值LN_critical可以认为是最大极限值LN_max与安全边界值MOS的差，因此当污水厂工艺指标呈正态分布时，可通过式(4)来进行计算：

MOS＝LN_max-(LN_max-Z_riskS^*)＝Z_riskS^* (4)

式中：S^*：污水厂工艺指标的标准偏差，其中 x_i为测定第i次工艺指标的值，为i次测定的平均值，i为测定次数，n为测定次数最大值；

Z_risk：任何指定的可接受风险水平的标准正态分位数，可查表得。

本发明将应用污水厂工艺指标安全边界值，提供一种可以防范污泥膨胀的方法，评估结果准确性较高，在一定程度上防范污水处理工艺系统面临的污泥膨胀带来的局限性。

附图说明

图1本发明实施例1中10次取样测得出水COD的正态分布曲线。

具体实施方式