以DOORPpH控制SBR法的脱氮过程

以DO、ORP、pH控制SBR法的脱氮过程高景峰,彭永臻,王淑莹,曾薇,隋铭皓(哈尔滨工业大学市政环境工程学院,黑龙江哈尔滨150090)摘要:为实现SBR法脱氮在线模糊控制,以啤酒废水为研究对象,通过不同进水混合液氨氮浓度的试验,详细地研究了SBR法在去除有机物和硝化、反硝化过程中DO、ORP、pH的变化规律。试验表明,DO、ORP、pH的特征点和平台的重现性很好,可以作为SBR法去除有机物,硝化,反硝化的过程控制参数。关键词:SBR;DO;ORP;pH值;过程控制中图分类号:X703.1文献标识码:A文章编号:1000-4602(2001)04-0006-06UsingDissolvedOxygen,OxidationReductionPotentialandpHValueforControlNitrogenRemovalinSBRProcessGAOJing-feng,PENGYong-zhen,WANGShu-ying,ZENGWei,SUIMing-hao(SchoolofMunic.andEnviron.Eng.,HarbinInstituteofTech.,Harbin150090,China)Abstract:Inordertoachieveon-linefuzzycontrolofnitrogenremovalinSBR,abrewerywastewaterwastreatedinaSBR.VariationpatternsofORP,DOandpHvalueduringtheremovaloforganicmatters,ni-trificationanddenitrificationwerestudiedindetailwithdifferentinfluentconcentrationsofammonianitrogen.TheresultsshowthatthecharacteristicpointsandplatformsofDO,ORPandpHvaluearerepeatedverywell,andcanbeusedasprocesscontrolparametersfortheremovaloforganicmatters,nitrificationanddenitrificationinaSBRprocess.Keywords:SBR;DO;ORP;pHvalue;processcontrol基金项目:国家自然科学基金资助项目(59878016)SBR法在处理水质水量变化很大的工业废水中已得到广泛应用,而且只要改变运行方式就可以实现同时去除有机物和脱氮除磷,但其运行操作复杂则影响了它的进一步推广应用。因此,实现SBR法的自动控制是进一步提高SBR法运行效率的关键,而传统的时间控制和流量控制很不经济,应用数学模型(ASM1,2,3)又因其太过复杂而难于付诸实践。模糊控制可以在模拟人脑思维的基础上,很好地解决大滞后、非线性生化反应器的实时控制问题,彭永臻曾对SBR法去除有机物[1～3]以及生物电极脱氮[4]进行了模糊控制研究,取得了满意的成果。在此基础上,为实现SBR法去除有机物和脱氮除磷的全面模糊控制,对SBR法降解有机物和在硝化、反硝化过程中DO、ORP和pH的变化规律进行了详细深入的研究。1试验材料和方法试验装置如图1。反应器高为70cm,直径为30cm,总有效容积为38L,采用鼓风曝气,用转子流量计调节曝气量。反应过程中在线检测DO、ORP、pH值,并根据DO、ORP、pH的变化在一定的时间内取·6·中国给水排水2001Vol.17CHINAWATER&WASTEWATERNo.4样。检测分析项目有:CODCr(重铬酸钾法),MLSS(滤纸重量法),DO、温度(YSIMODEL50B溶解氧测定仪),ORP(AmericanSensorIncorporation生产的ORP复合电极),pH(pHS—3C型精密酸度计),SV%(100mL量筒),NO2-N[N-(1-萘基)-乙二胺光度法],NO3-N(麝香草酚分光光度法),NH3-N(纳氏试剂光度法)。图1SBR试验系统与控制示意图试验用水采用啤酒加适量自来水稀释(人工配制),投加氯化铵(NH4Cl)和磷酸二氢钾(KH2PO4)作为氮源、磷源,投加碳酸氢钠(NaHCO3)调整pH。水温控制在30℃左右,恒定曝气量在0.8m3h。为了实现生物脱氮,SBR反应器的运行方式为:瞬间进水,曝气(好氧降解有机物、硝化),投加碳源搅拌(反硝化),停止搅拌、短时间曝气吹脱N2。试验方案:经过污泥驯化接种和培养,维持MLSS=8000mgL左右,长期维持进水混合液CODCr在300～330mgL左右,磷足量,投加碳酸氢钠调节pH在中性偏碱的范围之内;首先维