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龙图腾网获悉长春工程学院申请的专利分段进水SBR工艺高氮有机废水深度脱氮装置与方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN118978259B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-04-03发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202411077368.8，技术领域涉及：C02F3/30；该发明授权分段进水SBR工艺高氮有机废水深度脱氮装置与方法是由龙北生;李红艳;倪寿清;康华设计研发完成，并于2024-08-07向国家知识产权局提交的专利申请。

本分段进水SBR工艺高氮有机废水深度脱氮装置与方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种分段进水SBR工艺高氮有机废水深度脱氮装置与方法。分段进水SBR工艺一个处理周期有n≥3个串联的AO时段，根据企业站水质检测数据并结合经验引适量高COD浓度水提升进水CN，在各A时段初集中进水。第1次进低CN水，第2～第n‑1次进提升CN的混合水，第n次只进适量高COD浓度水；由pH、DO控制各段好氧硝化、由pH、ORP控制各段反硝化；根据An时段pH和ORP的变化特征，判断An时段进水中的反硝化碳源是否充足，结合对An时段末COD浓度的检测，判断An时段进水中的反硝化碳源是否过剩。对于碳源不足或过剩的情况通过微调An时段中高COD浓度水的进水量，实现深度脱氮目的。

本发明授权分段进水SBR工艺高氮有机废水深度脱氮装置与方法在权利要求书中公布了：1.一种分段进水SBR工艺高氮有机废水深度脱氮方法，其特征在于： 所述深度脱氮方法利用以下装置来执行： 所述装置包括配水系统、反应系统、运行控制系统三个部分； 所述配水系统包括：第一浓度水箱1、第二浓度水箱2、混合水箱3、碱液箱4； 所述第一浓度水箱1设有第一浓度水箱进水管6，所述第二浓度水箱2设有第二浓度水箱进水管7，所述混合水箱3中设有第一pH传感器32；所述第一浓度水箱1和所述第二浓度水箱2分别通过第一浓度水配水泵15及第一浓度水配水阀16、第二浓度水配水泵17及第二浓度水配水阀18和混合水箱配水管8与所述混合水箱3相连；所述碱液箱4通过投碱泵19、投碱阀20与所述混合水箱3相连； 所述反应系统包括：SBR反应器5、鼓风机27； 在所述SBR反应器5中设有搅拌器31、第二pH传感器33、DO传感器34、ORP传感器35和液位传感器36；所述SBR反应器5连接有第一浓度水进水管9、混合水进水管10、第二浓度水进水管11、曝气管12、排水管13和排泥管14；在所述第一浓度水进水管9、所述混合水进水管10以及所述第二浓度水进水管11上分别设有第一浓度水进水泵21及第一浓度水进水阀22、混合水进水泵23及混合水进水阀24、第二浓度水进水泵25及第二浓度水进水阀26，所述第一浓度水进水管9、所述混合水进水管10以及所述第二浓度水进水管11的另一端分别与所述第一浓度水箱1、所述混合水箱3、所述第二浓度水箱2相连；在所述曝气管12、所述排水管13和所述排泥管14上分别设有曝气阀28、排水阀29和排泥阀30，所述曝气管12的两端分别与所述鼓风机27和曝气头37相连； 所述运行控制系统包括：第一在线pH仪38、第二在线pH仪39、在线DO仪40、在线ORP仪41、在线液位仪42、数据处理器43及过程控制器47； 所述数据处理器43包含预先设定好的与系统运行控制相关的参数及运算程序； 所述第一pH传感器32、所述第二pH传感器33分别与所述第一在线pH仪38、所述第二在线pH仪39相连，所述DO传感器34、所述ORP传感器35、所述液位传感器36分别与所述在线DO仪40、所述在线ORP仪41、所述在线液位仪42相连接；所述第一在线pH仪38、第二在线pH仪39、所述在线DO仪40、所述在线ORP仪41、所述在线液位仪42的信号输出端与所述数据处理器43的信号输入端44相连；所述数据处理器43设有参数设置与显示端45；所述数据处理器信号输出端46与所述过程控制器47相连； 所述过程控制器47内设有所述第一浓度水配水泵15及所述第一浓度水配水阀16、所述第二浓度水配水泵17及所述第二浓度水配水阀18、所述投碱泵19及所述投碱阀20、所述第一浓度水进水泵21及所述第一浓度水进水阀22、所述混合水进水泵23及所述混合水进水阀24、所述第二浓度水进水泵25及所述第二浓度水进水阀26、所述鼓风机27及所述曝气阀28、所述搅拌器31、所述排水阀29及所述排泥阀30的执行程序； 所述过程控制器信号输出端48通过控制信号传输线分别与所述第一浓度水配水泵15及所述第一浓度水配水阀16、所述第二浓度水配水泵17及所述第二浓度水配水阀18、所述投碱泵19及所述投碱阀20、所述第一浓度水进水泵21及所述第一浓度水进水阀22、所述混合水进水泵23及所述混合水进水阀24、所述第二浓度水进水泵25及所述第二浓度水进水阀26、所述鼓风机27及所述曝气阀28、所述搅拌器31、所述排水阀29、所述排泥阀30相连； 所述深度脱氮方法，其特征在于，包括以下工序： 1所述SBR反应器5进水的调配： 1引第一浓度水至所述第一浓度水箱1，引第二浓度水至所述第二浓度水箱2； 2所述第一浓度水配水泵15和所述第二浓度水配水泵17分别自所述第一浓度水箱1和所述第二浓度水箱2取水，经所述第一浓度水配水阀16和所述第二浓度水配水阀18及所述混合水箱配水管8，将第一浓度水和第二浓度水按比例配入所述混合水箱3； 3第二浓度水在所述混合水箱3中的配入比例λ1值由式1确定： 1 式中：C1、C2值是根据废水处理站近30天~120天第一浓度水和第二浓度水COD浓度的实测数据计算得到的第一浓度水和第二浓度水COD浓度的平均值，单位为mgL； CN值是根据废水处理站近30天~120天第一浓度水氨氮浓度的实测数据计算得到的氨氮浓度平均值，单位为mgL； K值分两种情况，当所述SBR反应器5以短程脱氮模式运行时，K值取3.7~4.0；当所述SBR反应器5以全程脱氮模式运行时，K值取7.1~7.3； 对于新建废水处理站，没有30天~120天的实测数据，按照新建废水处理站系统运行稳定后近5天、15天、30天、60天直至到120天的实测数据，更新计算平均值C1、C2和CN，并由式1依次更新计算相应的λ1值； 4第一浓度水配入所述混合水箱3的比例为1-λ1； 5由所述投碱泵19自所述碱液箱4将碱液配入所述混合水箱3，通过调节所述投碱阀20控制所述混合水箱3中混合水的pH值，同时满足混合水的总碱度与总氮浓度的比值大于4.0，总碱度以CaCO3计； 6当所述混合水箱3中混合水总氮浓度大于3个月的时间满足大于220mgL时，通过运行条件的控制，使所述SBR反应器5以短程脱氮模式运行，此时在分段进水SBR工艺系统的启动阶段，调控所述混合水箱3中混合水的pH值为8.0~8.5，所述分段进水SBR工艺系统启动运行稳定后，调控所述混合水箱3中混合水的pH值不小于7.5； 当所述混合水箱3中混合水总氮浓度不能在大于3个月的时间满足大于220mgL时，调控所述SBR反应器5以全程脱氮模式运行，此时调控所述混合水箱3中混合水的pH值不小于7.0； 7系统正常稳定运行后，每隔10天~120天，计算更新一次C1、C2和CN值，并由式1计算新的λ1值； 2所述分段进水SBR工艺系统的启动： 1将具有硝化与反硝化功能的活性污泥充入所述SBR反应器5，使所述SBR反应器5中的平均污泥浓度为4500mgL~5000mgL； 2在所述SBR反应器5的一个运行处理周期中，具有n个串联的AO运行时段，在每一个AO的A时段初集中进水，将A1~An时段的进水分别称为第1次~第n次进水，第1次进所述第一浓度水箱1中的第一浓度水，第2次至第n-1次进所述混合水箱3中的混合水，第n次只进所述第二浓度水箱2中的第二浓度水； 3控制所述SBR反应器5前n-1次为等量进水，即第1次第一浓度水的进水量Q1与第2次至第n-1次混合水的进水量Q2~Qn-1相等；第n次第二浓度水的进水量Qn按照其占第n-1次混合水进水量Qn-1的比例λ2确定，即Qn=λ2·Qn-1； 4Qn占Qn-1的比例λ2值由式2确定： 2 式中：CN、C2和K的取值同式1； 5按照上述进水方式，控制所述SBR反应器5进水总的氮负荷由小逐渐增大，并按照缺氧搅拌好氧曝气交替方式周期式运行； 6所述混合水箱3中混合水的总氮浓度满足所述短程脱氮的运行条件时，结合所述混合水具有的较高温度和调配得到的8.0~8.5的pH值，控制所述SBR反应器5在各O时段正常硝化段的DO浓度不超过0.8mgL，驯化启动短程硝化；所谓正常硝化段是指在固定曝气量条件下，曝气硝化过程中所述SBR反应器5混合液中DO浓度基本不变的时段； 所述混合水箱3中混合水的总氮浓度不满足所述短程脱氮的运行条件时，控制所述SBR反应器5在各O时段溶解氧充足，DO浓度2.0mgL，驯化启动全程硝化； 待完成所述分段进水SBR工艺系统启动后，进入下一阶段运行； 3系统稳定运行阶段，所述SBR反应器5的运行控制方式： 所述SBR工艺系统运行稳定后，按照上述工序1所述的进水调配方式和上述工序2所述的进水方式，控制所述SBR反应器5中的平均污泥浓度为4500mgL~5000mgL，总排水比取0.6~0.8，按照交替缺氧搅拌好氧曝气的方式周期式运行，其一周期的运行控制步骤如下： 1进第一浓度水搅拌运行：在A1时段，实时开启所述第一浓度水进水泵21和所述第一浓度水进水阀22，自所述第一浓度水箱1引水，经所述第一浓度水进水管9向所述SBR反应器5进水，同时开启所述搅拌器31搅拌运行，当达到设定的进水量时，实时关闭所述第一浓度水进水阀22和所述第一浓度水进水泵21，继续搅拌t1时间后关闭所述搅拌器31，停止搅拌运行，t1取0~20min； 2曝气运行：在Oi时段，i≥1，实时开启所述鼓风机27和所述曝气阀28，对所述SBR反应器5曝气运行，去除水中的有机物，并将水中氨氮成分氧化成为硝态氮； 在曝气运行过程中，以短程脱氮模式运行时，控制正常硝化段的DO浓度不超过1.5mgL，以全程脱氮模式运行时，控制正常硝化段的DO浓度不超过2.5mgL； 曝气过程的在线控制策略： 开始曝气后，实时在线监测所述SBR反应器5中的pH信号和DO信号，在线监测pH信号和DO信号的采样间隔t2取60s，并对所采集的pH信号值和DO信号值进行4值实时滑动滤波处理，即计算4个值的滑动平均值，同时计算相邻两个滑动滤波值pHLbi-1、pHLbi与DOLbi-1、DOLbi对时间的平均变化率KpHi=pHLbi-pHLbi-1ti-ti-1和KDOi=DOLbi-DOLbi-1ti-ti-1值； 开始曝气后，当监测到KpH值连续3min以上0后，开始持续监测KpH和KDO值的变化情况，当监测到KpH值由负变正，同时满足KDOiKDOi-1KDOi-2KDOi-30时，实时关闭所述鼓风机27和所述曝气阀28，停止曝气运行； 停止曝气运行后，系统读取预先设定的进水次数n值，若读取的n值没有达到n-1次进水次数，系统进入步骤3运行，若达到第n-1次进水次数时，系统跳转到步骤4运行； 3进混合水搅拌运行：在Ai时段，i≥2，实时开启所述混合水进水泵23和所述混合水进水阀24，自所述混合水箱3引水，经所述混合水进水管10向所述SBR反应器5进水，同时开启所述搅拌器31搅拌运行，当达到设定的进水量时，实时关闭所述混合水进水阀24和所述混合水进水泵23，停止进水； 搅拌过程的控制策略： 开始搅拌后，实时在线监测所述SBR反应器5中的pH信号和ORP信号，在线监测pH信号和ORP信号的采样间隔t3取30s~60s，并对所采集的pH信号值和ORP信号值进行4值实时滑动滤波处理，即计算4个值的滑动平均值，同时计算相邻两个滑动滤波值pHLbi-1、pHLbi与ORPLbi-1、ORPLbi对时间的平均变化率KpHi=pHLbi-pHLbi-1ti-ti-1和KORPi=ORPLbi-ORPLbi-1ti-ti-1值； 在搅拌过程中，当监测到KpH值连续1min以上均0后，在注意监测KpH和KORP值变化的同时，开始实时将KORP值与设定的临界值KORPk进行比较，KORPk值取-1.2mVmin~-1.4mVmin； 当监测到的KpH值由正变负，同时在此特征点前或后2min内，监测到KORPi的绝对值KORPi-1的绝对值，并且KORPi的绝对值≥KORPk的绝对值时；或者监测到大于零的KpH值由大变小至KpH的绝对值0.003min-1，而KORP值的历时曲线仍然在缓慢下降过程中无特征信号出现时，实时关闭所述搅拌器31，停止搅拌运行，然后系统返回到步骤2曝气运行； 4进第二浓度水搅拌运行：在An时段，实时开启所述第二浓度水进水泵25和所述第二浓度水进水阀26，自所述第二浓度水箱2引水，经所述第二浓度水进水管11向所述SBR反应器5进行第n次进水，同时启动所述搅拌器31搅拌运行，当达到设定的进水量时，实时关闭所述第二浓度水进水阀26和所述第二浓度水进水泵25，停止进水； 与上述步骤3相同，开始搅拌后，实时在线监测所述SBR反应器5中的pH信号和ORP信号，在线监测pH信号和ORP信号的采样间隔t3取30s~60s，并对所采集的pH信号值和ORP信号值进行4值实时滑动滤波处理，同时计算相邻两个滑动滤波值pHLbi-1、pHLbi与ORPLbi-1、ORPLbi值对时间的平均变化率KpHi=pHLbi-pHLbi-1ti-ti-1和KORPi=ORPLbi-ORPLbi-1ti-ti-1值； 在搅拌过程中，当监测到KpH值连续1min以上0后，在注意监测KpH和KORP值变化的同时，开始实时将KORP值与设定的临界值KORPk进行比较，KORPk值取-1.2mVmin~-1.4mVmin，并按照下述方式对An时段搅拌过程实施在线控制： ①当监测到KpH值由正变负，同时在此特征点前或后2min内，监测到KORPi的绝对值KORPi-1的绝对值，并且KORPi的绝对值≥KORPk的绝对值时，实时关闭所述搅拌器31，停止搅拌运行；此时，若检测到混合液中COD浓度大于115mgL，在下一周期运行时，适当减小An时段的进水量Qn，Qn的减小量，在满足该周期An时段搅拌运行中出现KpH值由正变负，同时在此特征点前或后2min内，监测到KORPi的绝对值KORPi-1的绝对值，并且KORPi的绝对值≥KORPk的绝对值的同时，还要满足混合液中的COD浓度小于115mgL； ②当监测到大于零的KpH值由大变小至KpH的绝对值0.003min-1，而KORP值的历时曲线仍然在缓慢下降过程中无特征信号出现时，可在搅拌过程中，再次通过所述第二浓度水进水泵25和第二浓度水进水阀26自所述第二浓度水箱2引水，并以0.03~0.15Qn的流量连续向所述SBR反应器5中进水，同时继续监测KpH和KORP值的变化，当监测到KpH值由正变负，同时在此特征点前或后2min内，监测到KORPi的绝对值KORPi-1的绝对值，并且KORPi的绝对值≥KORPk的绝对值时，实时关闭所述第二浓度水进水阀26和所述第二浓度水进水泵25，停止进水，同时实时关闭所述搅拌器31，停止搅拌运行； 5短时间曝气运行：停止搅拌后，实时开启所述鼓风机27和所述曝气阀28对所述SBR反应器5进行鼓风曝气，曝气时间t4取8~25min；当达到设定的曝气时间t4时，实时关闭所述鼓风机27和曝气阀28，停止曝气运行； 6沉淀：停止曝气运行后，使所述SBR反应器5中的混合液处于沉淀状态，实现泥水分离； 7排水和排泥：待达到设定的沉淀时间t5时，实时开启所述排水阀29，将处理后的上清液经所述排水管13排出所述SBR反应器5，t5取30~70min；根据设定的排泥方案，实时开启所述排泥阀30，经所述排泥管14排泥；当达到设定的排水时间t6和排泥时间t7时，实时关闭所述排水阀29和排泥阀30，停止排水和排泥，t6取15~40min，t7取2~15min； 8闲置：所述SBR反应器5处于停止工作的待机状态，当达到设定的闲置时间后，系统自动转入下一周期的循环运行。

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