本實(shí)用新型涉及污水處理技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種短程反硝化反應(yīng)器。
背景技術(shù)：
厭氧氨氧化自養(yǎng)脫氮工藝是傳統(tǒng)硝化反硝化的革命性替代技術(shù)，其通過(guò)NO2—N(亞硝態(tài)氮)對(duì)NH4+-N(氨氮)進(jìn)行氧化而實(shí)現(xiàn)自養(yǎng)脫氮，僅需要將污水中約50％的NH4+-N轉(zhuǎn)化為NO2--N，相對(duì)于傳統(tǒng)工藝節(jié)省62.5％的曝氣能耗，不需要外加碳源、污泥產(chǎn)量低、不產(chǎn)生溫室氣體。
短程硝化是厭氧氨氧化反應(yīng)中間產(chǎn)物NO2--N產(chǎn)生的傳統(tǒng)途徑，在氨氧化菌的作用下將NH4+-N轉(zhuǎn)化為NO2—N。但穩(wěn)定的短程硝化難以控制，尤其是對(duì)于低氨氮廢水，如城市污水，短程硝化難以穩(wěn)定維持，難以為厭氧氨氧化反應(yīng)提供穩(wěn)定、充足的NO2--N。因此，開(kāi)發(fā)穩(wěn)定、快速的NO2--N的產(chǎn)生方法至關(guān)重要。
短程反硝化工藝就是一種快速、穩(wěn)定的NO2--N產(chǎn)生方法，將反硝化過(guò)程控制在產(chǎn)NO2--N階段，即阻止反硝化菌利用碳源將NO2--N進(jìn)一步還原為氮?dú)狻Ｅc傳統(tǒng)的短程硝化NO2--N產(chǎn)生過(guò)程相比，短程反硝化100％節(jié)省曝氣能耗，反應(yīng)時(shí)間縮短50％以上，反應(yīng)過(guò)程控制簡(jiǎn)單，具有巨大的實(shí)際工程應(yīng)用潛力。同時(shí)厭氧氨氧化反應(yīng)會(huì)產(chǎn)生NO3--N。采用短程反硝化可將厭氧氨氧化產(chǎn)生的NO3--N還原為NO2--N，為厭氧氨氧化提供NO2--N底物，進(jìn)一步降低出水的NO3--N濃度。因此，短程反硝化工藝具有重大的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值，開(kāi)發(fā)短程反硝化工藝的快速啟動(dòng)方法具有重要的意義。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本實(shí)用新型為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，提出一種反硝化反應(yīng)器，該反硝化反應(yīng)器在傳統(tǒng)SBR反應(yīng)器的基礎(chǔ)上增設(shè)了pH值的自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)、反應(yīng)器控制系統(tǒng)。pH值自動(dòng)調(diào)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)反應(yīng)器內(nèi)pH值的自動(dòng)調(diào)節(jié)，反應(yīng)器控制系統(tǒng)根據(jù)反應(yīng)器內(nèi)NO3--N濃度控制反應(yīng)器的反應(yīng)時(shí)間，實(shí)現(xiàn)反應(yīng)器的進(jìn)水、反應(yīng)及排水等功能的自動(dòng)控制。
本實(shí)用新型的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的：
一種短程反硝化反應(yīng)器，其特征是：設(shè)有反硝化反應(yīng)池，在該反硝化反應(yīng)池內(nèi)設(shè)有攪拌器，液位計(jì)、在線NO3--N測(cè)定儀、溫控器、在線pH計(jì)，在反硝化反應(yīng)池側(cè)壁外，液位高度1/2和3/4位置分別安裝一根排水管，每根排水管上設(shè)置電磁閥；設(shè)有與反應(yīng)池內(nèi)連通的進(jìn)水管和進(jìn)水泵；設(shè)有pH值自動(dòng)調(diào)節(jié)控制器和與該控制器進(jìn)行控制連接的加藥桶、加藥泵、在線pH計(jì)組成的pH值自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)；另外設(shè)有控制反硝化反應(yīng)器自動(dòng)運(yùn)行的自動(dòng)控制器，該自動(dòng)控制器與所述進(jìn)水泵、液位計(jì)、在線NO3--N測(cè)定儀、溫控器、電磁閥和pH值自動(dòng)調(diào)節(jié)控制器進(jìn)行控制連接，組成短程反硝化反應(yīng)器控制系統(tǒng)。
本實(shí)用新型進(jìn)一步完善和實(shí)施的補(bǔ)充方案是：
所述自動(dòng)控制器設(shè)有遠(yuǎn)程無(wú)線信號(hào)傳輸模塊，通過(guò)該模塊自動(dòng)控制器與廠內(nèi)中心監(jiān)控器進(jìn)行信號(hào)傳輸連接，及時(shí)將反硝化反應(yīng)器運(yùn)行狀況的信息傳送給廠內(nèi)中心監(jiān)控器。
本實(shí)用新型的有益效果：
1、反硝化反應(yīng)器結(jié)構(gòu)在原來(lái)SBR反應(yīng)器的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)，投入少，成本低進(jìn)入生產(chǎn)運(yùn)行周期短；
2、利用本短程反硝化反應(yīng)器進(jìn)行短程反硝化反應(yīng)工藝的快速啟動(dòng)能夠大大提高短程反硝化工藝方法的運(yùn)行效率，大大縮短污水處理的周期，提高生產(chǎn)效率，從而大大減少運(yùn)營(yíng)成本和提高產(chǎn)能；
3、短程反硝化反應(yīng)器自動(dòng)控制程度高，控制靈活，準(zhǔn)確，質(zhì)量好，效率高；
4、節(jié)約能源，利于環(huán)保。
附圖說(shuō)明
圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行說(shuō)明：
實(shí)施例1：參見(jiàn)附圖，一種短程反硝化反應(yīng)器，設(shè)有反硝化反應(yīng)池1，在該反硝化反應(yīng)池內(nèi)設(shè)有攪拌器5，液位計(jì)4、在線NO3--N測(cè)定儀3、溫控器7、在線pH計(jì)9，在反硝化反應(yīng)池側(cè)壁外，液位高度1/2和3/4位置分別安裝一根排水管，每根排水管上設(shè)置電磁閥13、14；設(shè)有與反應(yīng)池內(nèi)連通的進(jìn)水管和進(jìn)水泵2；設(shè)有pH值自動(dòng)調(diào)節(jié)控制器12和與該控制器進(jìn)行控制連接的加藥桶11、加藥泵10、在線pH計(jì)組成的pH值自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)；另外設(shè)有控制反硝化反應(yīng)器自動(dòng)運(yùn)行的自動(dòng)控制器8，該自動(dòng)控制器與所述進(jìn)水泵、液位計(jì)、在線NO3--N測(cè)定儀、溫控器、電磁閥和pH值自動(dòng)調(diào)節(jié)控制器進(jìn)行控制連接，組成短程反硝化反應(yīng)器控制系統(tǒng)。
所述自動(dòng)控制器設(shè)有遠(yuǎn)程無(wú)線信號(hào)傳輸模塊，通過(guò)該模塊自動(dòng)控制器與廠內(nèi)中心監(jiān)控器進(jìn)行信號(hào)傳輸連接，及時(shí)將反硝化反應(yīng)器運(yùn)行狀況的信息傳送給廠內(nèi)中心監(jiān)控器。
利用上述短程反硝化反應(yīng)器進(jìn)行短程反硝化工藝的快速啟動(dòng)方法，包含以下步驟：
1)開(kāi)啟短程反硝化反應(yīng)器控制系統(tǒng)和pH值自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，根據(jù)反硝化反應(yīng)池池容設(shè)定控制數(shù)值：pH調(diào)節(jié)值為8.8、pH值自動(dòng)調(diào)節(jié)控制器提取pH值間隔時(shí)間為5分鐘、調(diào)節(jié)pH值時(shí)間為5秒鐘、反硝化反應(yīng)池水溫為28℃、反應(yīng)器控制系統(tǒng)從在線硝酸鹽測(cè)定儀提取NO3--N濃度的間隔時(shí)間30秒、反硝化反應(yīng)池靜沉?xí)r間30分鐘、靜沉后閑置時(shí)間5分鐘；
2)接種污泥：在反硝化反應(yīng)器內(nèi)接種富含反硝化菌的污泥，首先測(cè)試該污泥的反硝化速率，反硝化速率需大于0.1kg NO3--N/m3d，一般具有脫氮功能的城市污水處理廠的活性污泥大都符合要求；接種后反應(yīng)器內(nèi)污泥濃度控制在2500-4500mg/L；
3)配置進(jìn)水的硝酸鹽及COD的濃度：在進(jìn)水池中投加硝酸鹽，控制NO3—N的濃度為20-80mg/L，投加碳源：葡萄糖、乙酸鈉、淀粉，并且調(diào)節(jié)進(jìn)水中的碳/氮比即COD：NO3--N為1－2；
4)反硝化反應(yīng)池進(jìn)水：自動(dòng)控制器控制啟動(dòng)進(jìn)水泵，通過(guò)反硝化反應(yīng)池中的液位計(jì)控制反硝化反應(yīng)池中進(jìn)滿水后關(guān)閉進(jìn)水泵；
5)調(diào)節(jié)反硝化反應(yīng)池中的pH值：開(kāi)啟pH值調(diào)節(jié)系統(tǒng)，自動(dòng)調(diào)節(jié)初始反應(yīng)pH值到8.8，pH值調(diào)節(jié)方法是pH值自動(dòng)調(diào)節(jié)控制器從反硝化反應(yīng)池中的在線pH計(jì)獲取反硝化反應(yīng)池中的pH值，當(dāng)其低于設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，通過(guò)加藥泵從加藥桶中抽取溶液注入反硝化反應(yīng)池，同時(shí)開(kāi)啟攪拌器，5-10秒后再提取pH值，直至pH值達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，5-10分鐘后pH調(diào)節(jié)系統(tǒng)停止調(diào)節(jié)。
6)調(diào)節(jié)反硝化反應(yīng)池中水的溫度：自動(dòng)控制器通過(guò)溫控器調(diào)節(jié)反硝化反應(yīng)池中的水溫，控制在28℃；
7)啟動(dòng)反硝化反應(yīng)器的反應(yīng)過(guò)程：上述步驟完成后，自動(dòng)控制器啟動(dòng)攪拌器，在線硝酸鹽測(cè)定儀記錄初始NO3--N濃度，反硝化反應(yīng)器正式開(kāi)始進(jìn)入反硝化反應(yīng)過(guò)程，反應(yīng)器控制系統(tǒng)每30秒從在線硝酸鹽測(cè)定儀提取一次NO3--N濃度，當(dāng)NO3--N濃度小于初始NO3--N濃度的1/3時(shí)，停止攪拌器，進(jìn)行下一步；
8)反硝化反應(yīng)池進(jìn)行靜沉：停止攪拌器后，反硝化反應(yīng)池進(jìn)行靜沉，靜沉?xí)r間30分鐘，在靜沉期間，若反應(yīng)器內(nèi)泥水界面低于上排水管，則開(kāi)啟上排水管排水，低于下排水管則開(kāi)啟下排水管排水；靜沉?xí)r間結(jié)束后停止排水，進(jìn)行下一步；
9)完成一個(gè)短程反硝化菌的培養(yǎng)周期：上一步反硝化反應(yīng)池靜沉結(jié)束后，閑置10-30分鐘后，檢測(cè)反硝化反應(yīng)池內(nèi)亞硝酸鹽NO2--N積累率，即反應(yīng)過(guò)程中亞硝酸鹽NO2--N濃度的增加值與硝酸鹽濃度降低值的比例是否大于80％，若不大于，則結(jié)束第一個(gè)培養(yǎng)周期，返回步驟3)的運(yùn)行，進(jìn)行下一個(gè)培養(yǎng)周期；若大于80％則進(jìn)行下一步；
10)結(jié)束快速啟動(dòng)工藝過(guò)程：上述培養(yǎng)周期進(jìn)行5個(gè)之后，檢測(cè)結(jié)果是：反應(yīng)池內(nèi)亞硝酸鹽積累率大于80％，終止培養(yǎng)周期，快速啟動(dòng)工藝過(guò)程完成；關(guān)閉pH值自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，通過(guò)反硝化反應(yīng)器自動(dòng)控制系統(tǒng)控制，進(jìn)行下一步，開(kāi)始短程反硝化工藝的正常運(yùn)行；
11)反硝化反應(yīng)池進(jìn)水：自動(dòng)控制器控制啟動(dòng)進(jìn)水泵，通過(guò)反硝化反應(yīng)池中的液位計(jì)控制反硝化反應(yīng)池中進(jìn)滿水后關(guān)閉進(jìn)水泵，進(jìn)行下一步；
12)反硝化反應(yīng)過(guò)程：自動(dòng)控制器啟動(dòng)攪拌器，在線硝酸鹽測(cè)定儀記錄初始NO3--N濃度，反硝化反應(yīng)器正式開(kāi)始進(jìn)入反硝化反應(yīng)過(guò)程，反應(yīng)器控制系統(tǒng)每30秒從在線硝酸鹽測(cè)定儀提取一次NO3--N濃度，當(dāng)NO3--N濃度小于初始NO3--N濃度的1/3時(shí)，停止攪拌器，進(jìn)行下一步；
13)反硝化反應(yīng)池進(jìn)行靜沉排水：停止攪拌器后，反硝化反應(yīng)池進(jìn)行靜沉，靜沉?xí)r間30分鐘，在靜沉期間，若反應(yīng)器內(nèi)泥水界面低于上排水管，則開(kāi)啟上排水管排水，低于下排水管則開(kāi)啟下排水管排水；靜沉?xí)r間結(jié)束后停止排水；返回第11)步。
本實(shí)施例正常運(yùn)行了一周，一切正常，取得了理想的效果。進(jìn)入正常運(yùn)行的啟動(dòng)時(shí)間比常規(guī)的啟動(dòng)方法減少了40％時(shí)間。
應(yīng)當(dāng)指出：在不改變本專利的設(shè)備基本結(jié)構(gòu)和方法基本步驟的前提下，大同小異改變的技術(shù)方案也應(yīng)屬于本專利的保護(hù)范圍。