一种污水处理中的碳源投加方法与流程

本公开涉及污水处理，尤其涉及一种污水处理中的碳源投加方法。

背景技术：

1、在污水处理过程中，碳源投加是提升处理效率的关键环节之一，碳源的投加不仅可以优化污水处理效果，还能帮助系统满足排放标准。污水中的有机物是微生物处理的主要目标，这些有机物为微生物提供了生长和繁殖所需的能量和营养，在某些情况下，污水中的有机碳浓度不足以支持微生物的有效降解过程，这时需要额外的碳源投加来补充，如果污水中的碳源不足，微生物的降解能力将受到限制，导致处理效率下降，通过投加外部碳源，可以显著提升微生物的活性和降解能力，从而有效去除污水中的有机污染物；在氮磷去除工艺中，微生物需要额外的碳源来促进硝化和反硝化过程，以及磷的去除，碳源的不足可能导致脱氮和去磷效率低下，最终影响出水水质，通过适当的碳源投加，可以优化这些过程，提升污水处理效果；碳源的投加可以帮助维持微生物群落的稳定性和健康，提高处理系统对污水性质变化的适应能力。因此，在污水处理中的投加碳源具有重要意义。

2、生活污水中总氮含量一般在20-80mg/l，其中有机氮8-35mg/l，氨氮12-50mg/l，硝态氮和亚硝态氮含量很低，总和＜5mg/l。当生化系统连续受到高硝酸盐进水冲击会造成出水水质剧烈波动，为保证出水指标需要在生化池缺氧段投加大量碳源，目前，在污水处理中通常通过人工定量投加碳源，容易出现投加不及时或投加不准确的问题。

技术实现思路

1、本公开提供了一种污水处理中的碳源投加方法。

2、根据本公开的第一方面，提供了一种污水处理中的碳源投加方法。该方法包括：

3、在本次异常进水期间，根据实时获取到的进水总管道进水时间、进水流量和硝酸盐浓度，计算本次异常进水期间新增的第一硝酸盐总量；其中，所述异常进水表示在向各生化池进行持续的污水进水过程中进水总管道中污水的硝酸盐浓度大于异常阈值；所述进水总管道同时向各所述生化池进水；根据所述第一硝酸盐总量，计算新增第一硝酸盐浓度；根据所述新增第一硝酸盐浓度，计算需要的第一碳源总量；根据所述新增第一硝酸盐浓度、各生化池中第一初始硝酸盐浓度，计算得到第一目标出水硝酸盐浓度；

4、若所述第一目标出水硝酸盐浓度大于或等于出水硝酸盐浓度阈值，则根据初始碳源投加量、所述需要的第一碳源总量和各生化池对应的进水流量，计算得到第一碳源投加总量；若所述目标出水硝酸盐浓度小于出水硝酸盐浓度阈值，则碳源投加的量仍为所述初始碳源投加量；

5、在下次异常进水期间，根据实时获取到的进水总管道进水时间、进水流量和硝酸盐浓度，计算异常进水期间新增的第二硝酸盐总量；根据所述第二硝酸盐总量，计算新增第二硝酸盐浓度；根据所述新增第二硝酸盐浓度，计算需要的第二碳源总量；根据所述新增第二硝酸盐浓度、各生化池中第二初始硝酸盐浓度，计算得到第二目标出水硝酸盐浓度；

6、若所述第二目标出水硝酸盐浓度大于或等于出水硝酸盐浓度阈值，则根据初始碳源投加量、所述需要的第一碳源总量、所述需要的第二碳源总量和各生化池对应的进水流量，计算得到第二碳源投加总量；若所述目标出水硝酸盐浓度小于出水硝酸盐浓度阈值，则碳源投加的量仍为所述第一碳源投加总量。

7、进一步地，所述本次异常进水期间新增的第一硝酸盐总量的计算公式为：

8、

9、b为本次异常进水期间新增的第一硝酸盐总量；t为本次异常进水期间的进水时间；h为本次异常进水期间的硝酸盐浓度峰值；q为本次异常进水期间的总进水流量；k1为第一系数。

10、进一步地，所述新增第一硝酸盐浓度的计算公式为：

11、

12、δa为新增第一硝酸盐浓度；b为本次异常进水期间新增的第一硝酸盐总量；v为各生化池的总容量；k2为第二系数。

13、进一步地，所述第一碳源总量的计算公式为：

14、

15、m为第一碳源总量；q为去除1mg/l硝酸盐需要的cod量；q为本次异常进水期间的总进水流量；δa为新增第一硝酸盐浓度；ρ为碳源密度；cod为碳源cod当量；k3为第三系数。

16、根据本公开的第二方面，提供了一种污水处理中的碳源投加装置。该装置包括：

17、第一计算模块，用于在本次异常进水期间，根据实时获取到的进水总管道进水时间、进水流量和硝酸盐浓度，计算本次异常进水期间新增的第一硝酸盐总量；其中，所述异常进水表示在向各生化池进行持续的污水进水过程中进水总管道中污水的硝酸盐浓度大于异常阈值；所述进水总管道同时向各所述生化池进水；根据所述第一硝酸盐总量，计算新增第一硝酸盐浓度；根据所述新增第一硝酸盐浓度，计算需要的第一碳源总量；根据所述新增第一硝酸盐浓度、各生化池中第一初始硝酸盐浓度，计算得到第一目标出水硝酸盐浓度；

18、第一判定模块，用于若所述第一目标出水硝酸盐浓度大于或等于出水硝酸盐浓度阈值，则根据初始碳源投加量、所述需要的第一碳源总量和各生化池对应的进水流量，计算得到第一碳源投加总量；若所述目标出水硝酸盐浓度小于出水硝酸盐浓度阈值，则碳源投加的量仍为所述初始碳源投加量；

19、第二计算模块，用于在下次异常进水期间，根据实时获取到的进水总管道进水时间、进水流量和硝酸盐浓度，计算异常进水期间新增的第二硝酸盐总量；根据所述第二硝酸盐总量，计算新增第二硝酸盐浓度；根据所述新增第二硝酸盐浓度，计算需要的第二碳源总量；根据所述新增第二硝酸盐浓度、各生化池中第二初始硝酸盐浓度，计算得到第二目标出水硝酸盐浓度；

20、第二判定模块，用于若所述第二目标出水硝酸盐浓度大于或等于出水硝酸盐浓度阈值，则根据初始碳源投加量、所述需要的第一碳源总量、所述需要的第二碳源总量和各生化池对应的进水流量，计算得到第二碳源投加总量；若所述目标出水硝酸盐浓度小于出水硝酸盐浓度阈值，则碳源投加的量仍为所述第一碳源投加总量。

21、根据本公开的第三方面，提供了一种电子设备。该电子设备包括：存储器和处理器，所述存储器上存储有计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现所述方法。

22、根据本公开的第四方面，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述程序被处理器执行时实现所述方法。

23、根据本发明实施例，通过实时获取进水流量和硝酸盐浓度，能够快速识别异常进水情况，从而及时采取措施，确保水处理过程的有效性；基于实时数据的计算能够准确评估新增硝酸盐的总量和浓度，确保后续碳源的投加量符合实际需求，避免资源浪费，提高碳源投加的准确性，降低环保风险；根据不同异常进水期间的实际情况，动态调整碳源投加量，以优化污水处理过程，提升出水水质；通过设定出水硝酸盐浓度阈值，可以有效控制出水质量，确保最终出水符合环保标准；若目标出水浓度低于阈值，保持初始碳源投加量，避免不必要的过量投加，降低运营成本。

24、应当理解，技术实现要素：部分中所描述的内容并非旨在限定本公开实施例的关键或重要特征，亦非用于限制本公开的范围。本公开的其它特征将通过以下的描述变得容易理解。