Способ и аппарат для максимального удаления азота из сточных вод - RU2015143998A
Код документа: RU2015143998A
Формула
1. Система для удаления азота из реактора для биологического удаления азота из сточных вод, содержащаяся
a) реактор;
b) датчик аммония, который измеряет концентрацию аммония в реакторе в режиме реального времени и генерирует сигнал концентрации аммония;
c) датчик нитрита, который измеряет концентрацию нитрита в реакторе в режиме реального времени и генерирует сигнал концентрации нитрита;
d) датчик нитрата, который измеряет концентрацию нитрата в реакторе в режиме реального времени и генерирует сигнал концентрации нитрата;
e) контроллер, который принимает сигнал концентрации аммония, сигнал концентрации нитрита и сигнал концентрации нитрата и генерирует команды на повышение, уменьшение или поддержание концентрации растворенного кислорода в реакторе на основе отношения [концентрации аммония] к [сумме концентраций нитрита и нитрата]; и
f) регулятор растворенного кислорода, который подает растворенный кислород в реактор под управлением контроллера на основе отношения [концентрации аммония] к [сумме концентраций нитрита и нитрата].
2. Система по п. 1, в которой контроллер генерирует команды на повышение концентрации растворенного кислорода, если отношение [концентрации аммония] к [сумме концентраций нитрита и нитрата] больше 1.
3. Система по п. 1, в которой контроллер генерирует команды на уменьшение концентрации растворенного кислорода, если отношение [концентрации аммония] к [сумме концентраций нитрита и нитрата] менее 1.
4. Система по п. 1, в которой контроллер генерирует команды на поддержание концентрации растворенного кислорода, если отношение [концентрации аммония] к [сумме концентраций нитрита и нитрата] равно 1.
5. Система по п. 1, в которой контроллер генерирует команды на повышение или уменьшение или поддержание концентрации растворенного кислорода для поддержания отношения [суммы концентраций нитрита и нитрата] к [концентрации аммония], которое составляет от примерно 1,18 до примерно 1,45.
6. Система по п. 5, в которой контроллер генерирует команды на повышение или уменьшение или поддержание концентрации растворенного кислорода для поддержания отношения [суммы концентраций нитрита и нитрата] к [концентрации аммония], которое равно примерно 1,32.
7. Система для удаления азота из реактора для биологического удаления азота из сточных вод, содержащая
a) реактор;
b) датчик аммония, который измеряет концентрацию аммония в реакторе в режиме реального времени и генерирует сигнал концентрации аммония;
c) датчик нитрита, который измеряет концентрацию нитрита в реакторе в режиме реального времени и генерирует сигнал концентрации нитрита;
d) датчик нитрата, который измеряет концентрацию нитрата в реакторе в режиме реального времени и генерирует сигнал концентрации нитрата;
e) контроллер, который принимает сигнал концентрации аммония, сигнал концентрации нитрита и сигнал концентрации нитрата и генерирует команды на повышение, уменьшение или поддержание длительности аэробного и бескислородного периода внутри реактора на основе отношения [концентрации аммония] к [сумме концентраций нитрита и нитрата]; и
f) регулятор растворенного кислорода, который подает растворенный кислород в реактор для управления длительностью аэробного и бескислородного периодов, причем регулятор растворенного кислорода находится под управлением контроллера и управляет длительностью аэробного и бескислородного периодов на основе отношения [концентрации аммония] к [сумме концентраций нитрита и нитрата].
8. Система по п. 7, в которой контроллер генерирует команды
на повышение длительности аэробного периода и/или уменьшение длительности бескислородного периода, если отношение [концентрации аммония] к [сумме концентраций нитрита и нитрата] больше 1.
9. Система по п. 7, в которой контроллер генерирует команды на уменьшение длительности аэробного периода и/или повышение длительности бескислородного периода, если отношение [концентрации аммония] к [сумме концентраций нитрита и нитрата] меньше 1.
10. Система по п. 7, в которой контроллер генерирует команды на поддержание длительности аэробного периода и/или длительности бескислородного периода, если отношение [концентрации аммония] к [сумме концентраций нитрита и нитрата] равно 1.
11. Способ удаления азота из сточных вод в реакторе, содержащий
a) окисление доли потока втекающего аммония с получением нитрита и нитрата, причем это окисление проводят путем обеспечения величины аэрации, которая является достаточной для окисления только той доли втекающего аммония, для которой имеется достаточная величина химического потребления кислорода (ХПК) в реакторе, которая будет впоследствии восстанавливать окисленные азотсодержащие вещества;
b) измерение концентрации аммония, концентрации нитрита и концентрации нитрата в реакторе в режиме реального времени; и
c) управление концентрацией растворенного кислорода (РК), подаваемого в реактор, и/или частоты, с которой происходит аэрация в реакторе, на основе отношения [концентрации аммония] к [сумме концентраций нитрита и нитрата].
12. Способ по п. 11, в котором концентрацию растворенного кислорода, подаваемого в реактор, и/или частоту, с которой происходит аэрация в реакторе, увеличивают, если отношение [концентрации аммония] к [сумме концентраций нитрита и нитрата] больше 1.
13. Способ по п. 11, в котором концентрацию растворенного кислорода, подаваемого в реактор, и/или частоту, с которой происходит аэрация в реакторе, уменьшают, если отношение
[концентрации аммония] к [сумме концентраций нитрита и нитрата] меньше 1.
14. Способ по п. 11, в котором концентрацию растворенного кислорода, подаваемого в реактор, и/или частоту, с которой происходит аэрация в реакторе, поддерживают, если отношение [концентрации аммония] к [сумме концентраций нитрита и нитрата] равно 1.
15. Способ по п. 11, дополнительно содержащий управление ограниченным аэробным временем удержания ила в реакторе, причем ограниченным аэробным временем удержания ила управляют на основе отношения [концентрации аммония] к [сумме концентраций нитрита и нитрата].
16. Способ по п. 11, дополнительно содержащий управление протяженностью и/или объемом бескислородных периодов, причем протяженностью и/или объемом бескислородных периодов управляют на основе отношения [концентрации аммония] к [сумме концентраций нитрита и нитрата].
17. Способ по п. 11, дополнительно содержащий повышение скорости потребления кислорода (СПК) для способствования множеству быстрых переходов от аэробного состояния к бескислородному состоянию при поддержании концентрации взвешенных твердых веществ в иловой смеси (MLSS), которая выше, чем 2 г/л, или при поддержании эквивалентных количеств биомассы в биопленочной системе.
18. Способ по п. 17, в котором используют систему регулирования аэрации для управления частотой переходов между аэробным и бескислородным состояниями.
19. Способ по п. 11, в котором реактор представляет собой последовательно-периодический реактор или реактор полного смешения.
20. Способ по п. 11, причем способ представляет собой процесс в канале окисления или процесс с потоком вытеснения.
21. Способ по п. 11, дополнительно содержащий по меньшей мере один из процесса с ростом во взвешенном слое, зернистого процесса, биопленочного процесса или их сочетание.
22. Способ по п. 11, дополнительно содержащий процесс разделения с использованием отстойника, флотационного устройства с растворенным кислородом, фильтра или мембраны.
23. Способ по п. 11, дополнительно содержащий подачу минимального массового расхода органического углерода в реактор для способствования быстрому переходу к бескислородному состоянию из аэрированного состояния и обеспечения дополнительной конкуренции за нитрит для улучшения подавления НОБ.
24. Способ по п. 11, дополнительно содержащий подачу в реактор организмов анаэробного окисления аммония для обеспечения конкуренции за нитрит для улучшения подавления НОБ.
25. Система по п. 1, причем она выполнена с возможностью обеспечивать условия с подавлением нитрит-окисляющих бактерий и получением потока стока, содержащего приблизительно равные пропорции аммония и нитрита в расчете на азот, так что дальнейшее удаление азота может быть осуществлено с использованием анаэробного окисления аммония в полностью бескислородном суспендированном или биопленочном процессе, или для селективного сохранения анаэробного окисления аммония.
26. Система по п. 25, причем она выполнена с возможностью обеспечивать условия с потоком стока, содержащим смесь аммония, нитрита и нитрата, так что дальнейшее удаление азота может быть осуществлено с использованием анаэробного окисления аммония в полностью бескислородном суспендированном или биопленочном процессе, при этом добавляют ацетат или уксусную кислоту, или другой органический субстрат для осуществления денитритации (восстановления нитрата до нитрита) и последующего роста анаэробного окисления аммония на поставляемом аммонии и полученном денитритацией нитрите.
27. Способ по п. 11, дополнительно содержащий этап обеспечения условий с подавлением нитрит-окисляющих бактерий и получением потока стока, содержащего приблизительно равные пропорции аммония и нитрита в расчете на азот, так что дальнейшее удаление азота может быть осуществлено с использованием анаэробного окисления аммония в полностью бескислородном суспендированном или биопленочном процессе.
28. Способ по п. 27, дополнительно содержащий этап обеспечения условий с потоком стока, содержащим смесь аммония, нитрита и нитрата, так что дальнейшее удаление азота может быть осуществлено с использованием анаэробного окисления аммония в полностью бескислородном суспендированном или биопленочном процессе, при этом добавляют ацетат или уксусную кислоту, или другой органический субстрат для осуществления денитритации (восстановления нитрата до нитрита) и последующего роста анаэробного окисления аммония на поставляемом аммонии и полученном денитритацией нитрите.
