关于AO脱氮工艺的模拟系统分析

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摘要：氮、磷之类营养丰富污染元素的过量排放会导致水体向富营养化转换。本文通过A/O脱氮工艺的影响因素及控制法则、A/O脱氮工艺自动调节器介绍二个方面，对A/O脱氮工艺的模拟系统进行了一个全方位的剖析。

关键词：A/O脱氮工艺；在线传感器；DO浓度；自动控制

中图分类号：TP273 文献标识码： A 文章编号：

A/O技术是现行使用范围最广的脱氮手段，传统的活性污泥法等脱氮技术较复杂，只是使用传统的技术已经远远不能满足国家规定的水平标准。之所以成为如今这种现象，主要是因为国内污水处理厂在污水处理时缺乏变通性，没有根据进水情况进行相应的对策。采用氨氮和硝酸氮在线传感器及其他运行模式，不仅可以满足国家规定的污水排放标准，还能降低运行成本，为污水厂的运行管理提供了有利的条件。

A/O脱氮工艺的影响因素及控制法则

在A/O脱氮工艺中，会发生有机物降解、硝化和反硝化作用，它被众多因素所影响，任何一个参数都可以导致脱氮效果不佳。例如，硝化和反硝化可以被以下因素所影响：入水氨氮浓度过高、进水水力负荷高或者进水中含有毒素、曝气控制差、硝化区域体积不足、好痒污泥龄低等。

污泥龄是影响硝化的主要性因素，为适应硝化菌生长速度慢的特性，污泥龄较大能使硝化菌在系统中更好地生存，另外，污泥龄的大小还能影响硝化菌的总数量。

硝化反应中的原则

在硝化反应中，需遵循以下原则：一是依据入水中所需硝化氨氮的含量及硝化区域底部的氨氮浓度将好氧区域的体积调节到最佳状态，从而达到调节硝化菌总含量的目的。二是以测定好的氨氮浓度来控制供氧强度，DO浓度最好控制在215ML/L以内，避免过度消耗能量。三是因为所硝化的氨氮总量可以影响硝化菌的总量，所以应尽量硝化入水中所有可硝化的氮，氨氮的消耗会导致硝化菌的消耗。

前置反硝化的影响参数

一是反硝化体积与曝气池体积的比例为013，但在水质情况良好或除氮效果较好的情况下，最大可达到015的比值。实际情况中，硝化区域和反硝化区域的体积大小会根据水质及水温而发生改变。二是入水的水质及易降解有机物的总量、进水温度等。三是内循环回流量与入水流量的比值。在整个系统抵达到允许的最大反硝化能力前，运用升高回流比例可以大大提高反硝化的效果。但是回流量的提高也需要控制，过大的情况下会破坏反硝化环境，所以内回流量需要稳定在一定的范围之内。

3、反硝化反应中的原则

一是根据所测定的曝气池底部氮浓度变化及硝化程序优先的原则，对硝化区域的大小进行随时的调节，并使它能符合所规定的出水氨氮量，反应器中剩下的体积留作反硝化区域使用。

二是根据入水中可供反硝化使用的有机碳源的改变，通过对反硝化区域底部的硝酸氮浓度的检测，在一定的区域内对内循环的回流量进行调控，使回流的硝酸氮正好和所在系统中的反硝化能力相符合。同时也可以防止不必要的回流发生，导致消耗能量并将大量硝化区域的溶解氧通过内回流而进入反硝化区域，从而对反硝化效果造成严重影响。

A/O脱氮工艺的自动调节器的介绍

为了能达到对A/O脱氮工艺中硝化及反硝化程序进行控制的目的，在技术过程中以氨氮和硝酸氮浓度的在线信号为根本对控制器进行了设置。

氨氮控制器

在曝气池的硝化区域底端进行氨氮浓度的在线检测，实际测量的氨氮浓度可以侧面表现出系统中硝化的进展状况。而硝化程序与氧气消耗有着密切的联系，则可通过实测氨氮浓度与系统规定的出水氨氮浓度设计值的差，来决定系统中DO浓度的设计值，并达到调控曝气设备阀门的效果，决定供氧程度。通过此类控制方式，可以根据入水承载和水温等条件的改变而对硝化区域及反硝化区域容积之间的体积比值进行自动调节，从而达到最大限度满足硝化及反硝化要求的目的。

DO控制器

从氨氮控制器中可知道，氨氮浓度可决定曝气池内部的DO设计值。但若在硝化程序受到阻止时，则不能对出水氨氮浓度进行有效的控制。这个时候应对供氧程度进行控制，减少其强度，将DO控制在2ML/L左右，运用提高污泥浓度等方法来降低冲击负荷对A/O脱氮技术的影响。硝化区域内的DO浓度过高不仅会将曝气池中的能耗增加，而且还会对反硝化效果造成严重影响。所以还是选用实测氨氮浓度及DO浓度来对硝化区域空气阀开启程度进行控制，向鼓风机发号空气总量的调节命令。

结语

根据氨氮、DO浓度的在线检测量等手段为基础，并与模糊调控及专业系统相结合，研制出一系列污水处理厂硝酸氮及氨氮的有效控制器，对A/O脱氮技术的运行程序来说是一项伟大的革新手段。针对我国目前发达情况欠佳的经济情况，研制出这一系列的有效控制器，污水处理厂只需配置成本较低的在线信息传感器，再通过入水条件的改变，变通地应用各种调节方式，就可大幅度降低出水氨氮及硝酸氮的浓度，在降低的同时，还可大大减少污水处理厂在此方面所花费的成本。所以，中国城市污水脱氮技术在智能调控方面的完善，在科学应用方面具有重大的意义。

参考文献：

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