[发明专利]强化市政污水SBR处理效果的剩余污泥厌氧发酵液投加方法

权利要求书

1.一种强化市政污水SBR处理效果的剩余污泥厌氧发酵液投加方法，其特征在于，步骤如下：

S1：在厌氧条件下，向经过污泥驯化后的SBR反应器中加入待处理的市政污水，并充分搅拌；

S2：在好氧条件下，充分搅拌SBR反应器中的市政污水，该过程记为好氧I段；

S3：在缺氧条件下，向经过好氧I段处理后的SBR反应器中投加剩余污泥厌氧发酵液，并混合物充分搅拌，该过程记为缺氧I段；所述混合物中，C/N的浓度比值为5；在投加剩余污泥厌氧发酵液的初始阶段，通过SBR反应器中混合物的pH和ORP变化，得到所加剩余污泥厌氧发酵液的NH₄⁺-N预测浓度、C/N预测范围和COD预测浓度；

S4：在好氧条件下，充分搅拌SBR反应器中经过缺氧I段处理后的混合物，该过程记为好氧II段；

S5：在缺氧条件下，向经过好氧II段处理后的SBR反应器中连续投加剩余污泥厌氧发酵液，并充分搅拌，该过程记为缺氧II段；在缺氧II段中投加的剩余污泥厌氧发酵液体积通过好氧II段结束后SBR反应器内的COD浓度、NH₄⁺-N浓度和NO₃^--N浓度，以及通过步骤S3得到的剩余污泥厌氧发酵液NH₄⁺-N预测浓度和COD预测浓度得到；

S6：在好氧条件下，充分搅拌SBR反应器中经过缺氧II段处理后的混合物，该过程记为好氧III段；

S7：将经过好氧III段处理的SBR反应器静置，随后排出经过SBR反应器处理后的市政污水；

所述缺氧I段中，剩余污泥厌氧发酵液的投加体积通过公式(1)～(3)计算得出，

N’＝2.23R’+705.75 (2)

式中，M₁为缺氧I段中剩余污泥厌氧发酵液的投加体积，单位L；V为SBR反应器的总有效容积，单位L；C₁为好氧I段结束时SBR反应器内的COD浓度，单位mg COD/L；N₁为好氧I段结束时SBR反应器内的NH₄⁺-N浓度，单位mg N/L；n₁为好氧I段结束时SBR反应器内的NO₃^--N浓度，单位mg N/L；C’为上一SBR反应器的周期中缺氧I段结束时剩余污泥厌氧发酵液的COD预测浓度，单位mg COD/L；R’为上一SBR反应器的周期中缺氧I段加入剩余污泥厌氧发酵液初始阶段内ORP的最小值，单位为mv；k’为上一SBR反应器周期中缺氧I段的pH-t线性拟合曲线的斜率值；B’为上一SBR反应器周期中缺氧I段的ORP-t拟合曲线中的参数，该拟合曲线的形式为y＝A*ln(-B*ln(x))；N’为上一SBR反应器周期中缺氧I段结束时剩余污泥厌氧发酵液的NH₄⁺-N预测浓度，单位mg N/L；若SBR反应器为第一周期，则C值取4000～7200mg COD/L范围内的任一数值，N’值取300～540mg N/L范围内的任一数值；

所述步骤S3中，剩余污泥厌氧发酵液的NH₄⁺-N预测浓度、C/N预测范围和COD预测浓度分别通过公式(4)～(6)计算得出，

N＝2.23R+705.75 (4)

C/N＝(-62.42B-4.21,9134.68k-73.73) (5)

式中，N为剩余污泥厌氧发酵液的NH₄⁺-N预测浓度，单位mg N/L；C/N为剩余污泥厌氧发酵液的C/N预测范围；C为剩余污泥厌氧发酵液的COD预测浓度，单位mg COD/L；R为缺氧I段加入剩余污泥厌氧发酵液初始阶段内ORP的最小值，单位为mv；k为缺氧I段中pH-t线性拟合曲线的斜率值；B为缺氧I段中ORP-t拟合曲线中的参数，该拟合曲线的形式为y＝A*ln(-B*ln(x))；

步骤S5中，在缺氧II段中投加的剩余污泥厌氧发酵液体积通过公式(7)和(8)计算得到，

式中，M为缺氧II段中剩余污泥厌氧发酵液的投加质量，单位mg COD；v为缺氧II段中剩余污泥厌氧发酵液的投加体积，单位L；V为SBR反应器的总有效容积，单位L；C₂为好氧II段结束时SBR反应器内的COD浓度，单位mg COD/L；N₂为好氧II段结束时SBR反应器内NH₄⁺-N浓度，单位mg N/L；n₂为好氧II段结束时SBR反应器内的NO₃^--N浓度，单位mg N/L；T为缺氧II段的设定时间；t为缺氧II段中反硝化反应时间；t₀为剩余污泥厌氧发酵液投加的补偿时间；其中，t+t₀≤T；

所述缺氧II段中反硝化反应时间t通过如下方法确定：

从缺氧II段中剩余污泥厌氧发酵液投加开始，通过SBR反应器中pH和ORP随时间的变化曲线，由公式(8)和(9)分别得到pH随时间的变化率K_pH和ORP随时间的变化率K_ORP；当K_pH的值由正变负并且K_ORP＝0时，说明反硝化反应结束，此时的时间为缺氧II段中反硝化反应时间t；公式(9)和(10)具体如下：

K_pH＝(pH_i-pH_i-1)/(t_i-t_i-1) (9)

K_ORP＝(ORP_i-ORP_i-1)/(t_i-t_i-1) (10)；

所述剩余污泥厌氧发酵液投加的补偿时间t₀通过如下方法确定：

当上一周期SBR反应器的出水NO₃^--N浓度TN≤第一控制值TN_d时，令t₀＝3min；当TNTN_d，且上一周期缺氧II段结束时SBR反应器中的NH₄⁺-N浓度NH₄⁺-TN第二控制值NH₄⁺-N_d，令t₀＝2min；当TNTN_d，且NH₄⁺-N≤NH₄⁺-N_d，令t₀＝4min；

所述初始阶段是指在缺氧I段中加入剩余污泥厌氧发酵液后的前10min。