公布日：2023.03.28
申請日：2022.12.13
分類號：C02F3/30(2023.01)I;C02F101/30(2006.01)N
摘要
本發明屬于污水處理技術領域，尤其是一種高濃度有機污染物沖擊負荷下的應急處理方法。本發明對生化池進行悶曝并監測生化池內的溶氧濃度，同時控制生化池內的DO濃度；再分別取生化池的缺氧池前段、缺氧池中段和缺氧池末段的水樣，檢測每段水樣的總有機碳濃度，取其平均值，代入公式中計算需要投加的硝酸鹽濃度；根據上述計算所得結果配制相應濃度的硝酸鹽溶液，然后投加至缺氧池中，并檢測投加硝酸鹽溶液后缺氧池中的TOC濃度和氮含量，且TOC∶N的比值為(30～40)∶1。本發明通過準確計算硝酸鹽投加量，36h便能快速恢復污泥性能，使生化系統正常運轉，出水達標排放。
權利要求書
1.一種高濃度有機污染物沖擊負荷下的應急處理方法，其特征在于，包括如下步驟：S1、對生化池進行悶曝并監測生化池內的DO濃度，同時控制生化池內的DO濃度；S2、分別取生化池的缺氧池前段、缺氧池中段和缺氧池末段的水樣，檢測每段水樣的TOC濃度，取其平均值，代入公式中計算需要投加的硝酸鹽濃度；S3、根據步驟S2計算所得結果配制相應濃度的硝酸鹽溶液，然后均勻投加至缺氧池中，并檢測投加硝酸鹽溶液后缺氧池中的TOC濃度和氮含量，且TOC濃度∶N的目標比值為(30～40)∶1；S4、重復前面3個步驟，直至生化池內污泥變黃，TOC濃度降至水廠設計標準范圍內，整個生化池能夠正常運轉。
2.根據權利要求1所述的一種高濃度有機污染物沖擊負荷下的應急處理方法，其特征在于，所述硝酸鹽濃度的計算公式如下：
其中，NOX(t)：t時刻缺氧池中硝酸鹽濃度，單位mg/L；STOC(t)：t時刻缺氧池中TOC濃度，單位mg/L；bH：異養菌缺氧內源呼吸速率，單位d-1；bSTO：基于異養菌儲存的有機質的內源呼吸速率，單位d-1；Ss：缺氧池初始進水中易于生物降解有機質的濃度，單位g/m3；Xs：缺氧池初始進水中慢速可生物降解有機質的濃度，單位g/m3；ΔTOC：缺氧池設定最終需降到的TOC濃度，單位mg/L；YH：反硝化菌產率系數，單位mgMLVSS/mgNO3-N；μmax：反硝化菌最大比生長速率，單位d-1；qT：溫度為T℃時缺氧池中的反硝化速率，單位mgNO3-N/(mgMLVSS·d)。
3.根據權利要求2所述的一種高濃度有機污染物沖擊負荷下的應急處理方法，其特征在于：所述bH的取值為0.1d-1；所述bSTO的取值為0.1d-1；所述YH的取值為0.2～0.6mgMLVSS/mgNO3-N；所述μmax的取值為0.3～0.9d-1。
4.根據權利要求2所述的一種高濃度有機污染物沖擊負荷下的應急處理方法，其特征在于：所述計算公式中qT＝q20×θ^(T-20)，其中，q20為20℃時的反硝化速率，單位mgNO3-N/(mgMLVSS·d)；T為反應池中的實測溫度，單位℃；θ為溫度系數。
5.根據權利要求4所述的一種高濃度有機污染物沖擊負荷下的應急處理方法，其特征在于：所述θ的取值為1.09；所述q20的取值為0.03～0.289mgNO3-N/(mgMLVSS·d)。
6.根據權利要求1所述的一種高濃度有機污染物沖擊負荷下的應急處理方法，其特征在于：步驟S1中通過調節風機量控制生化池內的DO濃度；所述生化池中的缺氧池內的DO濃度為0～0.5mg/L，生化池中的好氧池內的DO濃度為2～4mg/L。
7.根據權利要求1所述的一種高濃度有機污染物沖擊負荷下的應急處理方法，其特征在于：步驟S1中對生化池進行悶曝時，污水廠原進水量進入污水廠事故調節池內存放。
發明內容
為了克服上述現有技術中的缺陷，為此，本發明提供一種高濃度有機污染物沖擊負荷下的應急處理方法。本發明可在36h內快速恢復污泥性能，使生化系統正常運轉，出水達標排放。
為實現上述目的，本發明采用以下技術方案：
一種高濃度有機污染物沖擊負荷下的應急處理方法，包括如下步驟：
S1、對生化池進行悶曝(只曝氣，不進廢水)并監測生化池內的溶氧濃度(即DO濃度)，同時控制生化池內的DO濃度；
S2、分別取生化池的缺氧池前段、缺氧池中段和缺氧池末段的水樣，檢測每段水樣的總有機碳濃度(即TOC濃度)，取其平均值，代入公式中計算需要投加的硝酸鹽濃度；
S3、根據步驟S2計算所得結果配制相應濃度的硝酸鹽溶液，然后均勻投加至缺氧池中，并檢測投加硝酸鹽溶液后缺氧池中的TOC濃度和氮(N)含量，且TOC濃度∶N的目標比值為(30～40)∶1；
S4、重復前面3個步驟，直至生化池內污泥變黃，TOC濃度降至水廠設計標準范圍內，整個生化池能夠正常運轉。
優選的，硝酸鹽濃度的計算公式如下：
其中，NOX(t)：t時刻缺氧池中硝酸鹽濃度，單位mg/L；
STOC(t)：t時刻缺氧池中TOC濃度，單位mg/L；
bH：異養菌缺氧內源呼吸速率，單位d-1；
bSTO：基于異養菌儲存的有機質的內源呼吸速率，單位d-1；
Ss：缺氧池初始進水中易于生物降解有機質的濃度，單位g/m3；
Xs：缺氧池初始進水中慢速可生物降解有機質的濃度，單位g/m3；
ΔTOC：缺氧池設定最終需降到的TOC濃度，單位mg/L；
YH：反硝化菌產率系數，單位mgMLVSS/mgNO3-N；
μmax：反硝化菌最大比生長速率，單位d-1；
qT：溫度為T℃時缺氧池中的反硝化速率，單位mgNO3-N/(mgMLVSS·d)。
優選的，bH的取值為0.1d-1；bSTO的取值為0.1d-1；YH的取值為0.2～0.6mgMLVSS/mgNO3-N；μmax的取值為0.3～0.9d-1。
優選的，計算公式中qT＝q20×θ^(T-20)，
其中，q20為20℃時的反硝化速率，單位mgNO3-N/(mgMLVSS·d)；T為反應池中的實測溫度，單位℃；θ為溫度系數。
優選的，θ的取值為1.09；q20的取值為0.03～0.289mgNO3-N/(mgMLVSS·d)。
優選的，步驟S1中通過調節風機量控制生化池內的DO濃度；生化池中的缺氧池內的DO濃度為0～0.5mg/L，生化池中的好氧池內的DO濃度為2～4mg/L。
優選的，步驟S1中對生化池進行悶曝時，污水廠原進水量進入污水廠事故調節池內存放。
本發明的優點在于：
(1)該應急處理方法在于對生化池進行悶曝的同時，向缺氧池中投加硝酸鹽，使得總有機碳(TOC)∶N控制在(30～40)∶1，利用硝態氮的反硝化作用去除生化系統中高濃度的TOC，快速讓污泥變黃，使系統快速恢復。計算方法在于通過定時監測生化池中TOC的濃度，結合反硝化動力學，計算出把總有機碳降到正常濃度所需的硝酸鹽投加量，避免因硝酸鹽投加過量造成藥劑浪費，以及導致出水總氮超標；本發明通過準確計算硝酸鹽投加量，36h便能快速恢復污泥性能，使生化系統正常運轉，出水達標排放。
(2)本發明采用投加硝酸鹽的方式來消耗進水中高濃度的有機物，方法操作簡單，易于實現，效果好；計算方法簡易，需要檢測的數據少，可以較快獲得公式中所需的參數，易于計算出投加的硝酸鹽濃度，便于實施；且該方法成本低，見效快，準確投加硝酸鹽后配合常規操作一般在36h即可使污水廠恢復正常運轉，具有一定的工程應用價值；同時能夠緩解污水處理廠事故調節池容積不足以及鼓風機風量不足的問題。
(3)投加硝酸鹽過程中需要定時監測并控制缺氧池中TOC∶N的比值為(30～40)∶1，以保持最高效的反硝化速率。
（發明人：）宋永蓮;楊丹丹;黃利君;陳峰;鄭俠
