專利名稱：一種提高淡水活性污泥硝化菌群耐鹽能力的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種提高活性污泥中硝化菌群耐鹽能力的裝置，特別是用于污水處理廠受到鹽度入侵干擾時(shí)的一種減少鹽度對(duì)生物毒性抑制的裝置。
背景技術(shù)：
全球范圍內(nèi)，淡水環(huán)境內(nèi)鹽度升高構(gòu)成的生態(tài)威脅已經(jīng)得到關(guān)注。除了自然過程， 很多人類活動(dòng)都會(huì)導(dǎo)致無(wú)機(jī)鹽進(jìn)入到淡水水系。例如，在一些沿海城市，由于淡水資源短缺，利用海水替代大生活(海水沖廁，道路沖洗等)用途的淡水已經(jīng)成為一項(xiàng)有效緩解水危機(jī)的舉措。大生活用海水產(chǎn)生的含鹽廢水最終會(huì)進(jìn)入到城市污水處理廠，導(dǎo)致污水處理廠進(jìn)水鹽度的升高；另外，城市道路大量使用的融雪劑也會(huì)進(jìn)入市政廢水管網(wǎng)，造成市政廢水中鹽度階段性地升高；此外，城市中的一些高鹽廢水產(chǎn)出企業(yè)也會(huì)產(chǎn)生大量的高鹽廢水。這些高鹽工業(yè)廢水排放到市政管網(wǎng)后將顯著地增加市政廢水的鹽度。鹽度入侵最直接的危害是干擾污水處理廠的運(yùn)行?，F(xiàn)有污水處理廠普遍采用生物處理工藝。在污水處理廠生物系統(tǒng)內(nèi)的微生物屬于淡水微生物，其自身不具備滲透壓的調(diào)節(jié)機(jī)制。因此，污水中升高的鹽度和鹽度的波動(dòng)勢(shì)必干擾微生物正常的新陳代謝，直接抑制微生物對(duì)污染物的降解速率和生物活性。在高鹽環(huán)境里，這種抑制作用更顯著，一些淡水微生物甚至?xí)虼税l(fā)生質(zhì)壁分離導(dǎo)致死亡。相比較活性污泥中其他微生物菌群，鹽度抑制對(duì)硝化菌群的抑制作用最為顯著。為此，生物硝化過程也成鹽度入侵為最脆弱的污水處理環(huán)節(jié)。由于鹽度對(duì)淡水微生物活性的抑制，污水處理廠進(jìn)水鹽度的升高會(huì)導(dǎo)致污水處理效率的惡化甚至失敗，造成一系列的經(jīng)濟(jì)損失和環(huán)境影響。減少鹽度對(duì)污水處理廠干擾最普遍的辦法就是將含鹽進(jìn)水進(jìn)行稀釋。但是，這樣的方式會(huì)浪費(fèi)大量淡水資源。同時(shí)，也會(huì)因?yàn)橄♂岥}度造成進(jìn)水負(fù)荷的改變，從而影響污水處理廠正常的運(yùn)行。在不進(jìn)行鹽度稀釋的情況下，避免鹽度入侵污水處理廠造成危害的有效措施就是提高淡水微生物的耐鹽能力，提高其在高鹽環(huán)境內(nèi)的代謝能力和生物活性。目前，有人嘗試使用鹽度馴化的方式提高淡水微生物的耐鹽能力。這種方法對(duì)于恒定進(jìn)水鹽度的情況下適用。但是，一旦鹽度變化后，微生物通過馴化所具有的耐鹽能力會(huì)迅速消失。由于發(fā)生鹽度入侵具有偶然性，污水處理廠進(jìn)水鹽度也處于階段地變化中。為此，這種方法缺少實(shí)用性。另外一些提高淡水微生物耐鹽能力的措施是改變工藝運(yùn)行參數(shù)，比如提高曝氣量，減少污泥負(fù)荷等，用以提高微生物的活性。但是，這些措施對(duì)微生物活性的提高作用不顯著。而且，污水處理廠在操作執(zhí)行時(shí)具有很大困難。為此，尋求一種簡(jiǎn)單地、可操作地、有效地提高淡水活性污泥耐鹽能力的方法作為鹽度入侵污水處理廠的應(yīng)急措施成為一種亟待解決技術(shù)需求。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種簡(jiǎn)單地、可操作地、有效地提高淡水活性污泥耐鹽能力的方法作為鹽度入侵污水處理廠的應(yīng)急裝置。減少鹽度入侵造成的污水處理廠處理失敗，尤其是生物硝化惡化的現(xiàn)象。在保證污水處理廠處理出水水質(zhì)安全與穩(wěn)定的前提下，最大可能地降低操作成本，并提高方法的可操作性。本實(shí)用新型所采取的技術(shù)方案是一種提高淡水活性污泥硝化菌群耐鹽能力的裝置，包括鹽度探測(cè)探頭1，鹽度檢測(cè)儀3，自動(dòng)控制系統(tǒng)上位機(jī)7、鉀濃縮液儲(chǔ)備箱8、計(jì)量泵11 ；鹽度探測(cè)探頭1與鹽度檢測(cè)儀 3連接，鹽度檢測(cè)儀3與自動(dòng)控制系統(tǒng)上位機(jī)7連接，自動(dòng)控制系統(tǒng)上位機(jī)7與計(jì)量泵11相連，計(jì)量泵11與鉀濃縮液儲(chǔ)備箱8連接；自動(dòng)控制系統(tǒng)上位機(jī)7由A/D信號(hào)轉(zhuǎn)換器4，邏輯計(jì)算器5，D/A信號(hào)轉(zhuǎn)換器6組成，A/D信號(hào)轉(zhuǎn)換器4，邏輯計(jì)算器5，D/A信號(hào)轉(zhuǎn)換器6依次連接；鹽度檢測(cè)儀3與A/D信號(hào)轉(zhuǎn)換器4連接，D/A信號(hào)轉(zhuǎn)換器6與計(jì)量泵11連接。所述的鉀濃縮液儲(chǔ)備箱8底部設(shè)有葉輪攪拌器9。利用上述的裝置進(jìn)行高鹽廢水短程脫氮生物處理的方法，主要包括以下步驟步驟1，用氯化鉀在鉀濃縮液儲(chǔ)備箱內(nèi)配置一定濃度C(單位，mg/L)的氯化鉀溶液，葉輪攪拌器不斷攪拌，保持濃度的穩(wěn)定；步驟2，將鹽度探測(cè)探頭和計(jì)量泵的出水管深入到污水處理廠曝氣池進(jìn)水端，并保證置于液面以下；步驟3，鹽度探測(cè)探頭實(shí)時(shí)檢測(cè)水中鹽度，并將該信號(hào)通過鹽度檢測(cè)儀傳給自動(dòng)控制系統(tǒng)上位機(jī)；步驟4，自動(dòng)控制系統(tǒng)上位機(jī)7根據(jù)此信號(hào)判斷鹽度是否超過設(shè)定值；如果鹽度超過設(shè)定值，則進(jìn)行步驟5，否則進(jìn)行步驟6 ；步驟5，當(dāng)自動(dòng)控制系統(tǒng)上位機(jī)判斷鹽度超過設(shè)定值時(shí)，自動(dòng)控制系統(tǒng)上位機(jī)依據(jù)計(jì)算公式仏=SOQ1A:控制計(jì)量泵的流速( ，其中A代表曝氣池進(jìn)水流量；計(jì)量泵按照該流速A從鉀濃縮液儲(chǔ)備箱內(nèi)不斷抽取鉀濃縮液加入到曝氣池內(nèi)；步驟6，當(dāng)自動(dòng)控制系統(tǒng)上位機(jī)7判斷鹽度低于設(shè)定值時(shí)，關(guān)閉計(jì)量泵。所述的氯化鉀為化學(xué)純級(jí)；以鉀作為滲透壓保護(hù)劑提高淡水活性污泥硝化菌群的耐鹽能力。本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn)(1)當(dāng)污水處理廠受到鹽度干擾時(shí)，在不進(jìn)行鹽度稀釋和脫鹽的情況下仍能實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定高效的生物處理效果；[0020](2)該裝置具有實(shí)時(shí)在線檢測(cè)，在線決斷，以及自動(dòng)執(zhí)行的功能，減少管理工作；(3)該方法以鉀作為淡水微生物滲透壓調(diào)節(jié)劑提高淡水微生物耐鹽能力，實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，易于工程操作；(4)鉀的投加量小，相比較其他方法對(duì)淡水耐鹽能力的提高具有投資小見效快的優(yōu)點(diǎn)。本實(shí)用新型的有益效果體現(xiàn)為1、在相同鹽度下投鉀的處理系統(tǒng)相對(duì)于不投鉀的處理系統(tǒng)內(nèi)微生物的比降解速率增長(zhǎng)了 40-70%。減少了鹽度對(duì)生物抑制造成的影響，保證污水處理廠正常進(jìn)行污水處理。2、本實(shí)用新型構(gòu)建的自動(dòng)投鉀系統(tǒng)具有實(shí)時(shí)監(jiān)控和自動(dòng)決策的功能，能夠自動(dòng)檢測(cè)水中鹽度變化，并依據(jù)鹽度變化投加鉀量，減少人員的工作。啟動(dòng)程序簡(jiǎn)單便于操作和工程化。特別適用于進(jìn)水鹽度時(shí)刻都在變化的污水處理廠。[0026]3、處理效果穩(wěn)定，出水水質(zhì)安全?？梢赃m應(yīng)在鹽度低于20g/L的鹽度范圍。其和淡水鹽度馴化微生物相比具有抗沖擊能力強(qiáng)，處理效果穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。保證了出水水質(zhì)的環(huán)境安全性。
以下結(jié)合附圖說(shuō)明和具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。
圖1 一種提高淡水活性污泥硝化菌群耐鹽能力的自動(dòng)投鉀裝置結(jié)構(gòu)示意圖；圖1中，1-鹽度探測(cè)探頭；2-連接線；3-鹽度檢測(cè)儀；4-A/D信號(hào)轉(zhuǎn)換器；5_邏輯計(jì)算器；6-D/A信號(hào)轉(zhuǎn)換器；7-自動(dòng)控制系統(tǒng)上位機(jī)7 ；8-鉀濃縮液儲(chǔ)備箱；9-葉輪攪拌器； 10-進(jìn)水管；11-計(jì)量泵；12-出水管。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1在一個(gè)已知曝氣池進(jìn)水流量Gl1為120L/h的MUCT (modified UCT，革新的UCT工藝)處理系統(tǒng)內(nèi)，利用上述的裝置和方法提高受到15g/L鹽度沖擊的MUCT系統(tǒng)內(nèi)的硝化菌群，具體實(shí)施方式
鹽度探測(cè)探頭選用WTW(德國(guó)公司)電導(dǎo)鹽度探頭，鹽度檢測(cè)儀選用WTW(德國(guó)公司)電導(dǎo)鹽度儀，為保證鉀濃縮液儲(chǔ)備箱內(nèi)配置的氯化鉀溶液的濃度穩(wěn)定，葉輪攪拌器接通外接電源處于開啟攪拌狀態(tài)。步驟1，用氯化鉀在鉀濃縮液儲(chǔ)備箱內(nèi)配置飽和濃度為C = 224000mg/L的氯化鉀， 保證葉輪攪拌器9不斷攪拌，保持濃度的穩(wěn)定；系統(tǒng)設(shè)置，設(shè)定鹽度的預(yù)設(shè)值為8g/L ；步驟2，將鹽度探測(cè)探頭和計(jì)量泵的出水管深入到MUCT工藝中曝氣池液面以下。 將鹽度檢測(cè)儀，自動(dòng)控制系統(tǒng)上位機(jī)、鉀濃縮液儲(chǔ)備箱放置在MUCT反應(yīng)器一側(cè)；步驟3，鹽度探測(cè)探頭實(shí)時(shí)檢測(cè)水中鹽度，并將該信號(hào)通過信號(hào)連接線傳送給鹽度檢測(cè)儀。鹽度檢測(cè)儀進(jìn)一步將檢測(cè)的鹽度數(shù)值以模擬信號(hào)的形式傳給自動(dòng)控制系統(tǒng)上位機(jī)。步驟4，A/D信號(hào)轉(zhuǎn)換器將鹽度檢測(cè)儀傳來(lái)的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，并將信號(hào)傳給邏輯計(jì)算器。邏輯計(jì)算器根據(jù)此信號(hào)判斷鹽度超過了預(yù)設(shè)值8g/L ；步驟5，當(dāng)此時(shí)的鹽度超過了預(yù)設(shè)值8g/L，邏輯計(jì)算器根據(jù)讀得的鹽度依據(jù)計(jì)算公式％ = SOQi/C計(jì)算計(jì)量泵的流速A = 0. 0268L/h，并將其通過D/A信號(hào)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為控制信號(hào)傳給計(jì)量泵。計(jì)量泵11的進(jìn)水管10伸到鉀濃縮液儲(chǔ)備箱8底部。此時(shí)，計(jì)量泵按照該指令設(shè)定流速％從鉀濃縮液儲(chǔ)備箱內(nèi)不斷抽取鉀濃縮液加入到曝氣池內(nèi)；步驟6，當(dāng)此時(shí)的鹽度低于8g/L，則自動(dòng)控制系統(tǒng)上位機(jī)不發(fā)出指令，計(jì)量泵11處于關(guān)閉狀態(tài)。本實(shí)施例中使用的氯化鉀為化學(xué)純級(jí)；按照上述步驟利用該裝置和方法提高淡水微生物受到15g/L鹽度沖擊的生物活性。通過在相同體系內(nèi)未使用該裝置和方法進(jìn)行對(duì)比發(fā)現(xiàn)，未采用該裝置和方法的系統(tǒng)在受到15g/L鹽度時(shí)的硝化菌群比生長(zhǎng)速率為0. 06CT1，而采用該裝置和方法的系統(tǒng)在受到 15g/L鹽度時(shí)的硝化菌群比生長(zhǎng)速率為0. lOcf1。硝化菌群的比增長(zhǎng)速率提高了 67%。
權(quán)利要求1.一種提高淡水活性污泥硝化菌群耐鹽能力的裝置，包括鹽度探測(cè)探頭(1)，鹽度檢測(cè)儀(3)，自動(dòng)控制系統(tǒng)上位機(jī)(7)、鉀濃縮液儲(chǔ)備箱(8)、計(jì)量泵(11)；鹽度探測(cè)探頭(1) 與鹽度檢測(cè)儀C3)連接，鹽度檢測(cè)儀C3)與自動(dòng)控制系統(tǒng)上位機(jī)(7)連接，自動(dòng)控制系統(tǒng)上位機(jī)(7)與計(jì)量泵(11)相連，計(jì)量泵(11)與鉀濃縮液儲(chǔ)備箱(8)連接；自動(dòng)控制系統(tǒng)上位機(jī)(7)由A/D信號(hào)轉(zhuǎn)換器G)，邏輯計(jì)算器(5)，D/A信號(hào)轉(zhuǎn)換器(6)組成，A/D信號(hào)轉(zhuǎn)換器G)，邏輯計(jì)算器( ，D/A信號(hào)轉(zhuǎn)換器(6)依次連接；鹽度檢測(cè)儀C3)與A/D信號(hào)轉(zhuǎn)換器 ⑷連接，D/A信號(hào)轉(zhuǎn)換器(6)與計(jì)量泵(11)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種提高淡水活性污泥硝化菌群耐鹽能力的裝置，其特征在于所述的鉀濃縮液儲(chǔ)備箱(8)底部設(shè)有葉輪攪拌器(9)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種提高活性污泥中硝化菌群耐鹽能力的裝置，特別是用于污水處理廠受到鹽度入侵干擾時(shí)的一種減少鹽度對(duì)生物毒性抑制的裝置。本實(shí)用新型包括鹽度探測(cè)探頭，鹽度檢測(cè)儀，自動(dòng)控制系統(tǒng)上位機(jī)、鉀濃縮液儲(chǔ)備箱、計(jì)量泵；鹽度探測(cè)探頭實(shí)時(shí)測(cè)量污水處理廠曝氣池進(jìn)水端處的鹽度值，通過鹽度檢測(cè)儀發(fā)送至自動(dòng)控制系統(tǒng)上位機(jī)；自動(dòng)控制系統(tǒng)上位機(jī)據(jù)此判斷是否超出設(shè)定值，并發(fā)出相應(yīng)控制命令控制計(jì)量泵；計(jì)量泵根據(jù)控制指令從鉀濃縮液儲(chǔ)備箱內(nèi)不斷抽取鉀濃縮液加入到曝氣池內(nèi)。本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，易于工程操作，在不進(jìn)行鹽度稀釋和脫鹽的情況下仍能實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定高效的生物處理效果。
文檔編號(hào)C02F3/34GK202322504SQ20112043506
公開日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2011年11月4日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月4日
發(fā)明者崔有為, 蘇賀, 陳葉菲 申請(qǐng)人:北京工業(yè)大學(xué)