专利名称：一种提高淡水活性污泥硝化菌群耐盐能力的装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种提高活性污泥中硝化菌群耐盐能力的装置，特别是用于污水处理厂受到盐度入侵干扰时的一种减少盐度对生物毒性抑制的装置。
背景技术：
全球范围内，淡水环境内盐度升高构成的生态威胁已经得到关注。除了自然过程， 很多人类活动都会导致无机盐进入到淡水水系。例如，在一些沿海城市，由于淡水资源短缺，利用海水替代大生活(海水冲厕，道路冲洗等)用途的淡水已经成为一项有效缓解水危机的举措。大生活用海水产生的含盐废水最终会进入到城市污水处理厂，导致污水处理厂进水盐度的升高；另外，城市道路大量使用的融雪剂也会进入市政废水管网，造成市政废水中盐度阶段性地升高；此外，城市中的一些高盐废水产出企业也会产生大量的高盐废水。这些高盐工业废水排放到市政管网后将显著地增加市政废水的盐度。盐度入侵最直接的危害是干扰污水处理厂的运行。现有污水处理厂普遍采用生物处理工艺。在污水处理厂生物系统内的微生物属于淡水微生物，其自身不具备渗透压的调节机制。因此，污水中升高的盐度和盐度的波动势必干扰微生物正常的新陈代谢，直接抑制微生物对污染物的降解速率和生物活性。在高盐环境里，这种抑制作用更显著，一些淡水微生物甚至会因此发生质壁分离导致死亡。相比较活性污泥中其他微生物菌群，盐度抑制对硝化菌群的抑制作用最为显著。为此，生物硝化过程也成盐度入侵为最脆弱的污水处理环节。由于盐度对淡水微生物活性的抑制，污水处理厂进水盐度的升高会导致污水处理效率的恶化甚至失败，造成一系列的经济损失和环境影响。减少盐度对污水处理厂干扰最普遍的办法就是将含盐进水进行稀释。但是，这样的方式会浪费大量淡水资源。同时，也会因为稀释盐度造成进水负荷的改变，从而影响污水处理厂正常的运行。在不进行盐度稀释的情况下，避免盐度入侵污水处理厂造成危害的有效措施就是提高淡水微生物的耐盐能力，提高其在高盐环境内的代谢能力和生物活性。目前，有人尝试使用盐度驯化的方式提高淡水微生物的耐盐能力。这种方法对于恒定进水盐度的情况下适用。但是，一旦盐度变化后，微生物通过驯化所具有的耐盐能力会迅速消失。由于发生盐度入侵具有偶然性，污水处理厂进水盐度也处于阶段地变化中。为此，这种方法缺少实用性。另外一些提高淡水微生物耐盐能力的措施是改变工艺运行参数，比如提高曝气量，减少污泥负荷等，用以提高微生物的活性。但是，这些措施对微生物活性的提高作用不显著。而且，污水处理厂在操作执行时具有很大困难。为此，寻求一种简单地、可操作地、有效地提高淡水活性污泥耐盐能力的方法作为盐度入侵污水处理厂的应急措施成为一种亟待解决技术需求。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种简单地、可操作地、有效地提高淡水活性污泥耐盐能力的方法作为盐度入侵污水处理厂的应急装置。减少盐度入侵造成的污水处理厂处理失败，尤其是生物硝化恶化的现象。在保证污水处理厂处理出水水质安全与稳定的前提下，最大可能地降低操作成本，并提高方法的可操作性。本实用新型所采取的技术方案是一种提高淡水活性污泥硝化菌群耐盐能力的装置，包括盐度探测探头1，盐度检测仪3，自动控制系统上位机7、钾浓缩液储备箱8、计量泵11 ；盐度探测探头1与盐度检测仪 3连接，盐度检测仪3与自动控制系统上位机7连接，自动控制系统上位机7与计量泵11相连，计量泵11与钾浓缩液储备箱8连接；自动控制系统上位机7由A/D信号转换器4，逻辑计算器5，D/A信号转换器6组成，A/D信号转换器4，逻辑计算器5，D/A信号转换器6依次连接；盐度检测仪3与A/D信号转换器4连接，D/A信号转换器6与计量泵11连接。所述的钾浓缩液储备箱8底部设有叶轮搅拌器9。利用上述的装置进行高盐废水短程脱氮生物处理的方法，主要包括以下步骤步骤1，用氯化钾在钾浓缩液储备箱内配置一定浓度C(单位，mg/L)的氯化钾溶液，叶轮搅拌器不断搅拌，保持浓度的稳定；步骤2，将盐度探测探头和计量泵的出水管深入到污水处理厂曝气池进水端，并保证置于液面以下；步骤3，盐度探测探头实时检测水中盐度，并将该信号通过盐度检测仪传给自动控制系统上位机；步骤4，自动控制系统上位机7根据此信号判断盐度是否超过设定值；如果盐度超过设定值，则进行步骤5，否则进行步骤6 ；步骤5，当自动控制系统上位机判断盐度超过设定值时，自动控制系统上位机依据计算公式仏=SOQ1A:控制计量泵的流速( ，其中A代表曝气池进水流量；计量泵按照该流速A从钾浓缩液储备箱内不断抽取钾浓缩液加入到曝气池内；步骤6，当自动控制系统上位机7判断盐度低于设定值时，关闭计量泵。所述的氯化钾为化学纯级；以钾作为渗透压保护剂提高淡水活性污泥硝化菌群的耐盐能力。本实用新型具有以下优点(1)当污水处理厂受到盐度干扰时，在不进行盐度稀释和脱盐的情况下仍能实现稳定高效的生物处理效果；[0020](2)该装置具有实时在线检测，在线决断，以及自动执行的功能，减少管理工作；(3)该方法以钾作为淡水微生物渗透压调节剂提高淡水微生物耐盐能力，实现简单，易于工程操作；(4)钾的投加量小，相比较其他方法对淡水耐盐能力的提高具有投资小见效快的优点。本实用新型的有益效果体现为1、在相同盐度下投钾的处理系统相对于不投钾的处理系统内微生物的比降解速率增长了 40-70%。减少了盐度对生物抑制造成的影响，保证污水处理厂正常进行污水处理。2、本实用新型构建的自动投钾系统具有实时监控和自动决策的功能，能够自动检测水中盐度变化，并依据盐度变化投加钾量，减少人员的工作。启动程序简单便于操作和工程化。特别适用于进水盐度时刻都在变化的污水处理厂。[0026]3、处理效果稳定，出水水质安全。可以适应在盐度低于20g/L的盐度范围。其和淡水盐度驯化微生物相比具有抗冲击能力强，处理效果稳定等优点。保证了出水水质的环境安全性。
以下结合附图说明和具体实施方式
对本实用新型作进一步的详细说明。
图1 一种提高淡水活性污泥硝化菌群耐盐能力的自动投钾装置结构示意图；图1中，1-盐度探测探头；2-连接线；3-盐度检测仪；4-A/D信号转换器；5_逻辑计算器；6-D/A信号转换器；7-自动控制系统上位机7 ；8-钾浓缩液储备箱；9-叶轮搅拌器； 10-进水管；11-计量泵；12-出水管。
具体实施方式
实施例1在一个已知曝气池进水流量Gl1为120L/h的MUCT (modified UCT，革新的UCT工艺)处理系统内，利用上述的装置和方法提高受到15g/L盐度冲击的MUCT系统内的硝化菌群，具体实施方式
盐度探测探头选用WTW(德国公司)电导盐度探头，盐度检测仪选用WTW(德国公司)电导盐度仪，为保证钾浓缩液储备箱内配置的氯化钾溶液的浓度稳定，叶轮搅拌器接通外接电源处于开启搅拌状态。步骤1，用氯化钾在钾浓缩液储备箱内配置饱和浓度为C = 224000mg/L的氯化钾， 保证叶轮搅拌器9不断搅拌，保持浓度的稳定；系统设置，设定盐度的预设值为8g/L ；步骤2，将盐度探测探头和计量泵的出水管深入到MUCT工艺中曝气池液面以下。 将盐度检测仪，自动控制系统上位机、钾浓缩液储备箱放置在MUCT反应器一侧；步骤3，盐度探测探头实时检测水中盐度，并将该信号通过信号连接线传送给盐度检测仪。盐度检测仪进一步将检测的盐度数值以模拟信号的形式传给自动控制系统上位机。步骤4，A/D信号转换器将盐度检测仪传来的模拟信号转换成数字信号，并将信号传给逻辑计算器。逻辑计算器根据此信号判断盐度超过了预设值8g/L ；步骤5，当此时的盐度超过了预设值8g/L，逻辑计算器根据读得的盐度依据计算公式％ = SOQi/C计算计量泵的流速A = 0. 0268L/h，并将其通过D/A信号转换器转换为控制信号传给计量泵。计量泵11的进水管10伸到钾浓缩液储备箱8底部。此时，计量泵按照该指令设定流速％从钾浓缩液储备箱内不断抽取钾浓缩液加入到曝气池内；步骤6，当此时的盐度低于8g/L，则自动控制系统上位机不发出指令，计量泵11处于关闭状态。本实施例中使用的氯化钾为化学纯级；按照上述步骤利用该装置和方法提高淡水微生物受到15g/L盐度冲击的生物活性。通过在相同体系内未使用该装置和方法进行对比发现，未采用该装置和方法的系统在受到15g/L盐度时的硝化菌群比生长速率为0. 06CT1，而采用该装置和方法的系统在受到 15g/L盐度时的硝化菌群比生长速率为0. lOcf1。硝化菌群的比增长速率提高了 67%。
权利要求1.一种提高淡水活性污泥硝化菌群耐盐能力的装置，包括盐度探测探头(1)，盐度检测仪(3)，自动控制系统上位机(7)、钾浓缩液储备箱(8)、计量泵(11)；盐度探测探头(1) 与盐度检测仪C3)连接，盐度检测仪C3)与自动控制系统上位机(7)连接，自动控制系统上位机(7)与计量泵(11)相连，计量泵(11)与钾浓缩液储备箱(8)连接；自动控制系统上位机(7)由A/D信号转换器G)，逻辑计算器(5)，D/A信号转换器(6)组成，A/D信号转换器G)，逻辑计算器( ，D/A信号转换器(6)依次连接；盐度检测仪C3)与A/D信号转换器 ⑷连接，D/A信号转换器(6)与计量泵(11)连接。
2.根据权利要求1所述的一种提高淡水活性污泥硝化菌群耐盐能力的装置，其特征在于所述的钾浓缩液储备箱(8)底部设有叶轮搅拌器(9)。
专利摘要本实用新型涉及一种提高活性污泥中硝化菌群耐盐能力的装置，特别是用于污水处理厂受到盐度入侵干扰时的一种减少盐度对生物毒性抑制的装置。本实用新型包括盐度探测探头，盐度检测仪，自动控制系统上位机、钾浓缩液储备箱、计量泵；盐度探测探头实时测量污水处理厂曝气池进水端处的盐度值，通过盐度检测仪发送至自动控制系统上位机；自动控制系统上位机据此判断是否超出设定值，并发出相应控制命令控制计量泵；计量泵根据控制指令从钾浓缩液储备箱内不断抽取钾浓缩液加入到曝气池内。本实用新型实现简单，易于工程操作，在不进行盐度稀释和脱盐的情况下仍能实现稳定高效的生物处理效果。
文档编号C02F3/34GK202322504SQ20112043506
公开日2012年7月11日 申请日期2011年11月4日 优先权日2011年11月4日
发明者崔有为, 苏贺, 陈叶菲 申请人:北京工业大学