废水的生物反硝化方法和设备

摘要

本发明涉及废水生物反硝化方法，该方法包括硝化‑反硝化序列，之后是对于该水的一部分的后‑反硝化步骤(6)，在该步骤的过程中电子供体被注入到此第一部分中，而该水的第二部分经过分路(5b)，然后在该后‑反硝化步骤的下游与第一部分混合；废水的第一部分在后‑反硝化过程中经历几乎完全反硝化，以便以小于4mg/L的硝酸根浓度[N‑NO3]离开该步骤，以最小化一氧化二氮N2O的产生；并且由以下项目确定分流比率：在后‑反硝化上游的水中的硝酸根浓度[N‑NO3]的测量结果(9)；后‑反硝化处理下游的两个部分的混合物所希望的硝酸根浓度[N‑NO3]；以及在两个部分混合之前、离开后‑反硝化的第一部分中的硝酸根浓度[N‑NO3]。

权利要求

1.废水生物反硝化方法，该方法包括硝化-反硝化序列，之后是对于该水的第一部分的后-反硝化步骤，在该步骤的过程中电子供体被注入到此第一部分中，而该水的第二部分经过分路，然后在该后-反硝化步骤的下游与第一部分混合，其特征在于：-废水的第一部分在后-反硝化过程中经历几乎完全反硝化，以便以小于4mg/L的硝酸根[N-NO3]浓度离开该步骤，以最小化一氧化二氮N2O的产生，-并且由以下项目确定分流比率：

-在后-反硝化上游的水中的硝酸根[N-NO3]浓度的测量结果，-后-反硝化处理下游的两个部分的混合物所希望的硝酸根[N-NO3]浓度，-以及在两个部分混合之前、离开后-反硝化的第一部分中的硝酸根[N-NO3]浓度。

2.根据权利要求1的方法，其特征在于废水的第一部分以低于2mg/L的硝酸根[N-NO3]浓度离开后-反硝化步骤。

3.根据权利要求1的方法，其特征在于借助于以下措施控制所用电子供体的注入：-一方面，测量后-反硝化上游的水中的硝酸根[N-NO3]浓度，并且测量废水的流量，-并且另一方面，估计在混合两个部分之前、离开后-反硝化的第一部分中的由硝酸根氮[N-NO3]的浓度所表示的含氮载荷，此估计根据在混合两个部分之后、离开该处理的硝酸根[N-NO3]浓度的测量结果(14)和所使用的分流比率计算，-将电子供体流量的估计或测量值与希望的设定值进行比较，并且改变注入的电子供体流量以减小估计值与希望值之间的偏差。

4.根据权利要求3的方法，其特征在于离开后-反硝化的第一部分中的硝酸根[N-NO3]浓度的估计使用模糊逻辑进行，以确定可能的数值范围。

5.根据上述权利要求任一项的方法，其特征在于根据在不同处理位置所希望的硝酸根浓度，通过确定分流比率的值来控制分路流量，并且将其与上限值和下限值(Qmax pdn，Qmin pdn)进行比较，以采用在所施加的限值内的设定值，并且根据所采用的设定值与测量值的比较，对改变分路流量的部件(15)起作用以达到设定值。

6.根据权利要求1-4任一项的方法，其特征在于电子供体是选自以下的碳源(19)：甲醇、乙酸、甘油或者在反硝化反应器中易于分散的含碳化合物。

7.根据权利要求1-4任一项的方法，其特征在于进行后-反硝化上游的水中的溶解氧的测量(20)和硝酸根[N-NO3]浓度的测量(9)，以估计等效的含氮载荷。

8.根据权利要求1的方法，其特征在于：

-测量分路之前的待处理废水的入口流量，

-通过考虑分流比率计算用于确保未分流部分的反硝化的电子供体流量，-由分流部分与经历后-反硝化的部分的混合的下游的NO3浓度测量结果(14)和分流比率来估计在与分流部分混合之前、离开后-反硝化的NO3浓度，-确保分路流量的控制以限制与溶解氧有关的含碳底物的损失。

9.用于实施根据权利要求1的方法的设备，其特征在于该设备包括：-流量测量装置，用于：

-测量离开曝气单元(3)的流量FIT Qe；

-测量分路流量FIT Qbp，这或者通过直接使用仪器(17)或者通过基于入口流量FIT Qe和后-反硝化的供料流量的估计来进行；

-测量后-反硝化单元(6)的入口流量，这或者通过使用仪器(21)或者通过基于入口流量和分路流量FIT Qbp的估计来进行；

-分路流量调节装置(13)；

-使用合适传送器的水质测量系统(9，20，14)；

-电子供体流量调节装置(18，23)。

说明书

废水的生物反硝化方法和设备

技术领域

[0001] 本发明涉及以下类型的废水生物反硝化方法，所述类型的方法包括硝化-反硝化序列，之后是对于该水的第一部分的后-反硝化步骤，在该步骤的过程中电子供体被注入到此第一部分中，而该水的第二部分经过分路(dérivation)，然后在该后-反硝化步骤的下游与第一部分混合。

背景技术

[0002] 硝化-反硝化序列使得能够通过如下过程除去氨态氮：产生硝酸根(硝化)，然后通过反硝化产生气态氮N2(除去硝酸根)，其在于将硝酸根还原为亚硝酸根然后还原为氮。反应被催化并且要求存在电子供体，尤其是外部碳源。

[0003] 在废水净化站中，硝化-反硝化序列可以在空间间隔下进行，使用不同的专用区域，和/或在使用分批操作的同一序列反应器中进行，使用曝气-搅拌分离，并且有时甚至是在同时的特定条件下。

发明内容

[0004] 本发明涉及一种生物反硝化方法，其具有在不同区域中的硝化和反硝化的空间间隔，这种方法可适用于游离、混合和固定培养物。

[0005] 已知反硝化不仅伴有气态氮的产生，还伴有氮氧化物的产生，尤其是一氧化二氮N2O，这是一种温室气体，其变暖潜能值比二氧化碳CO2的变暖潜能值高三百二十倍并且其寿命估计是120-150年。

[0006] 在将后-反硝化处理的第一部分与绕过此后-反硝化的第二部分混合之后，废水应当具有低于由规程确定的设定值的硝酸根浓度，该设定值对于[N-NO3]浓度来说可以是大约10mg/L。

[0007] 本发明尤其旨在提供废水生物反硝化方法，其使得能够在该处理的下游获得小于或等于所希望的设定值的[N-NO3]浓度，同时避免或减少一氧化二氮N2O的产生。

[0008] 优选地，本发明还旨在处理电子供体的剂量确定问题并且调节分路流量。

[0009] 关于电子供体(尤其是外部碳)的剂量确定，存在与剂量不足以及过剂量有关的风险。

[0010] 在剂量不足的情况下，会产生不完全反硝化，导致经处理水中亚硝酸根的累积：这些亚硝酸根意味着不可能降低最终排放物的总氮含量TN(或NGL)，并且它们构成了经处理水中额外的需氧量(BOD和COD)。对于所涉及的反硝化菌群(flore)来说，从硝酸根到亚硝酸根的还原在能量方面是更为有效的。结果是，在反应器内硝酸根相对于可用电子供体的过量将促使后者首先将所有硝酸根还原为亚硝酸根。此后，并且仅仅此后，如果还存在电子供体的量的话，亚硝酸根将能够被还原成气态氮。

[0011] 除了由于多余电子供体带来的额外成本之外，过剂量导致处理结束时水的化学和生物需氧量的提高。

[0012] 分路流量的管理也是棘手的。

[0013] 如果分路流量过大，则分路导致处理后的废水中的氮过量，所述废水通常构成工厂废弃物，其应当满足针对总氮的法定浓度。

[0014] 分路流量不足或者不存在分路会导致与溶解氧的处理有关的电子供体(尤其是甲醇)的不必要消耗，所述溶解氧存在于水中，并且中和一部分的注入的电子供体，尤其是含碳底物。

[0015] 还存在与计量学有关的困难，尤其是关于N-NO3浓度的传感器，其根据现有技术状况具有大约0.5mg/L-1mg/L的不精确度，这接近可能希望的0.5mg/L-3mg/L的浓度范围。结果，与测量相关的相对误差是显著的，这使得难以有效控制电子供体的注入。

[0016] 根据本发明，如上限定类型的废水生物反硝化方法的特征在于：

[0017] -废水的第一部分在后-反硝化过程中经历几乎完全反硝化，以便以小于4mg/L的硝酸根浓度[N-NO3]离开该步骤，以最小化一氧化二氮N2O的产生，

[0018] -并且由以下项目确定分流比率(taux de dérivation)：

[0019] -在后-反硝化上游的水中的硝酸根浓度[N-NO3]的测量结果，

[0020] -后-反硝化处理下游的两个部分的混合物所希望的硝酸根浓度[N-NO3]，[0021] -以及在两个部分混合之前，离开后-反硝化的第一部分中的硝酸根浓度[N-NO3]。

[0022] 优选地，废水的第一部分以低于2mg/L的硝酸根浓度[N-NO3]离开后-反硝化步骤。

[0023] 根据本发明，在后-反硝化过程中进行的几乎完全反硝化限制了一氧化二氮的产生。还原的亚硝酸根的百分数被提高并且N2O/N2产生比率下降，使得氮N2变为所产生的主要气体。

[0024] 在混合两个部分之后，离开该处理的水中的硝酸根浓度高于离开后-反硝化的第一部分中的硝酸根浓度，但仍小于或等于离开该处理的水所希望的设定值。

[0025] 如果与本发明相反，与离开该处理的水所希望的设定值对应的部分反硝化已经针对所有的水进行或者针对大部分的这些废水进行，则一氧化二氮N2O的产生会大于根据本发明方法的情况。

[0026] 有利地，借助于以下措施控制电子供体的注入：

[0027] -一方面，测量后-反硝化上游的水中的硝酸根浓度[N-NO3]，并且测量废水的流量，

[0028] -并且另一方面，估计在混合两个部分之前、离开后-反硝化的第一部分中的含氮载荷(charge)([N-NO3]浓度)，此估计根据在混合两个部分之后、离开该处理的硝酸根浓度[N-NO3]的测量结果和所使用的分流比率计算，

[0029] -将电子供体流量的估计或测量值与希望的设定值进行比较，并且改变注入的电子供体流量以减小估计值与希望值之间的偏差。

[0030] 根据本发明，在后-反硝化时进行的几乎完全反硝化在离开时提供其低硝酸根浓度无法通过可用传感器精确测量的水。相反，当两个部分已经混合在一起时，硝酸根的浓度则更高并且能够以令人满意的精确度测量。由这个值和分流比率可以推出离开后-反硝化的第一部分中的硝酸根浓度，这对应于某种虚拟测量结果。

[0031] 离开后-反硝化的第一部分中的硝酸根浓度的估计有利地使用模糊逻辑进行，以确定可能的数值范围。

[0032] 优选地，根据在不同处理位置所希望的硝酸根浓度，通过确定分流比率的值来控制分路流量，并且将其与上限值和下限值进行比较，以采用在所施加的限值内的设定值。根据设定值与测量值的比较，对改变分路流量的部件起作用以达到设定值。选择这个设定值以限制与溶解氧有关的电子供体的损失。

[0033] 电子供体可以是选自以下的碳源：甲醇、乙酸、甘油或者在反硝化反应器中易于分散的含碳化合物。

[0034] 通常，进行后-反硝化上游的水中的溶解氧的测量和硝酸根浓度的测量，以估计等效的含氮载荷。

[0035] 有利地，

[0036] -测量分路之前的待处理废水的入口流量，

[0037] -通过考虑分流比率计算用于确保未分流部分的反硝化的电子供体流量，[0038] -由分流部分与经历后-反硝化的部分的混合的下游的NO3浓度测量结果和分流比率来估计在与分流部分混合之前、离开后-反硝化的NO3浓度，

[0039] -确保分路流量的控制以限制与溶解氧有关的含碳底物的损失。

[0040] 本发明还涉及用于实施如上限定的方法的设备，其特征在于该设备包括：

[0041] -流量测量装置，用于：

[0042] -测量离开曝气单元(ouvrage)的流量FIT Qe；

[0043] -测量分路流量，这或者通过直接使用仪器或者通过基于入口流量FIT Qe和后-反硝化的供料流量的估计来进行；

[0044] -测量后-反硝化单元的入口流量，这或者通过使用仪器或者通过基于入口流量和分路流量FIT Qbp的估计来进行；

[0045] -分路流量调节装置：

[0046] -使用合适传送器的水质测量系统；

[0047] -电子供体流量调节装置。

附图说明

[0048] 除了以上公开的布置之外，本发明还在于一定数目的其它布置，它们将在下文结合参考附图所述的实施例被更明确地考虑，但这并不构成任何限制性。在这些附图中：

[0049] 图1是根据本发明的反硝化方法的示意图。

[0050] 图2是用于实施该方法的设备的示意图。

[0051] 图3是用于说明确定分路流量设定值的流程图。

[0052] 图4是用于说明确定电子供体流量设定值的流程图。

[0053] 图5是用于显示在纵坐标上绘制的溶解氧含量和原水流量随着在横坐标上绘制的时间(对于一天来说)而变化的图，并且

[0054] 图6显示进入后-反硝化的在纵坐标上绘制的[N-NO3]浓度的每日轮廓图(profil)，时间在横坐标上绘制。

具体实施方式

[0055] 参考图1，可看到经由管道1到达的废水RB的生物反硝化方法的示意图。水RB在池2中经历预-反硝化或预DN，并且在曝气池3中经历硝化序列。硝酸根的再循环4在池3的出口和池2的入口之间提供。

[0056] 来自池3的水由管道5导引到后-反硝化或后DN的池6。

[0057] 该水的第一部分经由管道5a被引入到池6中，在其中经历后DN处理，在此过程中外部电子供体(尤其是碳源如甲醇)被注入到该部分中，就如箭头7所示的。

[0058] 该水的第二部分经过分路5b并且不经历在池6中的后DN处理。第一部分和第二部分在处理池6的下游在点B重聚并混合。混合物经由管道8排放。

[0059] 在管道8中在混合之后的硝酸根浓度[N-NO3]应当低于设定值，例如10mg/L。这个浓度可通过现有技术传感器以令人满意的精确度进行测量，现有技术传感器的不精确度是大约0.5-1mg/L。相反，对于3或4mg/L的较低浓度来说，测量不精确度变得过大。

[0060] 在后DN步骤中的反硝化伴随有一氧化二氮N2O的产生，而一氧化二氮N2O应当是被限制或消除的。

[0061] 根据本发明，在池6中进行的后-反硝化对应于几乎完全反硝化，使得经由管道5c离开的这个部分具有低于4mg/L的浓度[N-NO3]。这种特别彻底的反硝化使得能够减少一氧化二氮N2O的产生，而如果对所有废水施以不完全或部分反硝化的话则情况就并非如此。离开后DN的[N-NO3]浓度的设定值被表示为CNNO3pdn。

[0062] 管道8中的混合物的该浓度的设定值被表示为CNNO3s。

[0063] 在后DN 6上游的水中的浓度[N-NO3]的测量通过传感器9(图2)提供，其测量结果被表示为AIT NO3e。

[0064] 如图3所示，在框10中，分流比率(taux de dérivation)由以下关系式确定：

[0065] τ＝(CNNO3s-CNNO3pdn)/(AIT NO3e-CNNO3pdn)

[0066] 此分流比率使得能够确定经由管道5a的后DN 6的理论供料流量，就如以下所解释的：

[0067] -分路5b上游的废水的总流量由传感器10(图2)测量，其给出被表示为FIT Qe的流量；

[0068] -后DN 6的供料流量等于该总流量的(1–τ)倍，或者(1-τ)x FIT Qe。

[0069] 针对后DN计算的此供料流量应当与设备的要求进行比较，该设备使得能够针对后DN 6确定最小流量Qmin和最大流量Qmax，正如图3中的框11所示的。

[0070] 如果由框10给出的分路流量低于Qmin，则这个Qmin值被采用以用于分路流量，使得比率变为等于τ＝(FIT Qe-Qmin pdn)/FIT Qe。

[0071] 类似地，如果由框10给出的分路流量大于Qmax pdn，则分流比率采用等于τ＝(FIT Qe-Qmax pdn)/FIT Qe。

[0072] 最后，分路流量的设定值由框12(图3)提供并且由分路流量的控制器13(图2)考虑，该控制器接收由传感器9、10以及由传感器14提供的测量结果，传感器14安装在管道8的混合物出口上，并且提供被表示为AIT NO3s的硝酸根浓度。

[0073] 分路流量可由安装在管道5b上并且由可调速电动机16驱动的泵15(图2)确保。在分路管道5b中的流量由传感器17测量并且流量值被表示为FIT Qbp。这个测量结果被传送到控制器13，控制器13将图3的框12中的设定值与由传感器17提供的测量值进行比较。控制器13因此控制电动机16的速度，以便如果测量值低于设定值的话提高管道5b中的流量，或者如果测量值高于设定值的话降低电动机16的速度。

[0074] 通过控制器13的分路流量的管理使得能够避免：

[0075] -高估分路流量，其如果过量的话将在经由管道8的处理设备排放物中产生过量的氮；

[0076] -低估分路流量,其如果不足的话会导致与溶解氧的处理有关的后DN 6中的电子供体的不必要消耗，尤其是甲醇的不必要消耗，该溶解氧存在于废水中，并且中和一部分注入的电子供体，尤其是含碳底物。

[0077] 电子供体注入的控制由控制器18(图2)来进行。在大多数情况下，电子供体来自外部碳源19，即不是由废水提供。该碳源可以是甲醇、乙酸、甘油或者在经历后DN 6的废水中可易于分散的任何含碳化合物。

[0078] 控制器18接受：

[0079] -由传感器9和10完成的测量结果，

[0080] -由传感器20完成的经由管道5到达的原水中的溶解氧O2浓度的测量结果，给出值AIT O2，

[0081] -以及由传感器21提供的进入后DN的液体的流量的测量结果，其给出量值FIT Q pdn。

[0082] 离开反应器6并且在管道上的分路的分支B上游的硝酸根浓度的估计通过在参考图4呈现并且在下文所述的框30中的计算来进行。“虚拟”传感器22在反应器6的出口以破折线表示，以提醒控制器18考虑离开后DN的硝酸根浓度的值AIT NO3pdn。

[0083] 电子供体的注入7可通过由控制器18操作的变速电动机24驱动的泵23确保。传感器25测量在7注入的电子供体的流量FIT Qc。传感器25的测量结果被传送到控制器18。

[0084] 尤其来自含碳源19的电子供体的流量设定值的确定由控制器18根据图4中示出的流程图来进行，计算的流量设定值在框26中提供。

[0085] 起始框27确保要从废水中除去的NNO3等效物的计算。此计算借助于以下的测量结果来进行：

[0086] -由传感器20提供的溶解氧浓度的测量结果AIT O2，如框27a中所示；

[0087] -由传感器9提供的硝酸根浓度的测量结果AIT NO3e，如框27b中所示；

[0088] -以及离开后DN 6的设定值CNNO3pdn，如框27c中所示。

[0089] 框27的计算结果被传送到框28，其考虑随后说明的校正因数K。

[0090] 要除去的NNO3等效物的校正值从框28传送到框29，框29确保计算被提供以确保所希望的NNO3等效物除去的电子供体的流量，所述电子供体在所考虑的实施例中是外部碳。框29中的计算使用由与传感器10连接的框29a提供的废水流量FIT Qe、由框29b提供的电子供体浓度设定值以及由图3的框12提供并且出现在框29c中的分流比率来进行。

[0091] 由框29计算的电子供体流量值被传送到框30，以用于计算离开后DN6的硝酸根浓度AIT NO3pdn。此计算使用待处理废水中的硝酸根浓度测量结果AIT NO3e(所述测量结果由传感器9(图2)提供到框30a)以及使用出口管道8中的硝酸根浓度测量结果AIT NO3s(所述测量结果由传感器14(图2)提供到框30b)来进行。

[0092] 由框30计算的值被传送到框31，其计算在离开后DN估计的硝酸根浓度AIT NO3pdn与设定值CNNO3pdn之间的偏差。计算的偏差被传送到框32，其通过模糊逻辑计算校正因数K。来自框32的计算结果被传送到框28，使得因数K＝模糊(偏差)被考虑。

[0093] 在从框31到框32多次反复之后，在框26中最终获得流量设定值。

[0094] 本发明的方法使得能够克服与计量学有关的困难，如下所示。

[0095] -进入后DN 6步骤的“等效含氮载荷”的估计会是不精确的，原因在于为此需要知道N-NO3、N-NO2和溶解氧的浓度。

[0096] 而目前没有可靠的措施能够知道亚硝酸根N-NO2的浓度。

[0097] 根据本发明，第一部分的几乎完全反硝化使得能够防止亚硝酸根的形成。

[0098] 相反，溶解氧和硝酸根N-NO3的浓度在后DN 6上游的废水中以足够精确度测量。

[0099] -离开后DN的含氮载荷的估计(其使得能够校正电子供体(尤其是外部碳)注入的调节)由于N-NO3传感器的不精确度而是棘手的，这些不精确度是大约0.5mg/L-1mg/L。

[0100] 根据本发明，离开后DN的含氮载荷通过虚拟测量获得，所述虚拟测量由基于分流比率和两个部分的混合物的硝酸根浓度的计算获得。此浓度高于离开后DN的相应浓度并且使得能够进行其相对精确度得到改善的测量。

[0101] 本发明使得能够持久地以下述措施最大化后-反硝化的净化潜力：

[0102] -通过不论什么样的N-NO3排放物设定目标而确保在所涉及单元中的彻底反硝化，从而最小化N2O的产生；

[0103] -控制用于反硝化的电子供体(尤其是外部碳)的量，这个量一方面通过反硝化上游的测量结果并且另一方面通过下游虚拟测量结果来确定，所述虚拟测量结果根据在设备出口的测量结果和所使用的分流比率来计算，所述分流比率用于通过使用模糊逻辑处理信号来进行控制的校正；

[0104] -控制分路流量以限制与溶解氧有关的电子供体(尤其是含碳底物)的损失。

[0105] 用于实施该方法的设备由以下元件构成：

[0106] -三个流量测量装置，用于：

[0107] -通过传感器10测量离开曝气单元的流量FIT Qe；

[0108] -测量分路流量，这或者通过使用传感器17的直接使用仪器来进行，给出流量FIT Qbp，或者通过基于入口流量FIT Qe和由传感器21提供的后DN的供料流量的估计来进行，给出FIT Qpdn；

[0109] -测量进入后DN单元的流量，这或者通过使用传感器21的直接使用仪器来进行，给出FIT Qpdn，或者通过基于入口流量FIT Qe和分路流量FIT Qbp的估计来进行；

[0110] -通过如下方式调节分路流量的装置：

[0111] -或者改变后-反硝化的供料流量或者分路流量的泵15的一个或多个电动机16的频率，如果这些流量通过泵送提供的话；

[0112] -或者改变控制阀类型的流量调节装置或者其它任何能够调节流量的装置的开启(ouverture)；

[0113] -使用合适传送器的多个水质测量系统：

[0114] -硝酸根探针或分析仪9，位于曝气反应器或池3的出口并且给出浓度AIT NO3e；

[0115] -溶解氧的探针或分析仪20，位于曝气反应器的出口并且给出浓度AIT O2；

[0116] -硝酸根探针或分析仪14，位于混合两个部分之后的该设备的出口并且给出浓度AIT NO3s；

[0117] -电子供体计量泵23，所述电子供体尤其来自外部碳源19；

[0118] -传感器25，用于测量被传送到后DN的反应器6的电子供体溶液流量；

[0119] -集成到控制器18中的计算装置，能够基于浓度AIT NO3s、分流比率和入口浓度AIT NO3e进行后DN的反应器6的运行的虚拟测量。当实施调节时，需要确定以下设定值：

[0120] -在离开后DN的反应器6和离开分路的两个部分混合之后，离开设备的硝酸根浓度N-NO3的设定值CNNO3s。这个设定值根据设备的排放物目标进行调节；

[0121] -离开后DN的反应器6的硝酸根浓度N-NO3的设定值CNNO3pdn。这个设定值不应超过4mg/L并且优选小于2mg/L，以确保避免不完全反硝化的风险；

[0122] -后DN的反应器6的供料的最小流量Qmin pdn和最大流量Qmaxpdn，这些流量根据与所使用的方法有关的物理参数进行调节，这些参数尤其是生物过滤器的速率，由缩写MBBR表示的膜式生物反应器或者活性污泥的停留时间。

[0123] 通过以下给出的解释将清楚该方法和设备的操作。

[0124] 分路流量控制器13通过基于以上所述的物理测量结果并且通过应用图3的流程图来计算分路流量设定值Q分路。泵15的流量基于此设定值进行调节。

[0125] 由控制器18进行的电子供体(尤其是外部碳)流量设定值的计算在多个步骤中进行：

[0126] -所需电子供体流量的第一计算基于传感器21提供的流量FIT Qpdn和传感器9提供的硝酸根浓度AIT NO3e，基于入口氮流的测量结果来进行；

[0127] -离开反应器6的硝酸根浓度的虚拟测量结果AIT NO3pdn根据传感器14提供的测量结果AIT NO3s、传感器9提供的入口测量结果AITNO3e和分流比率来计算；

[0128] -电子供体流量的第二计算由控制器18通过如下操作来进行：根据离开后DN的反应器6的计算的虚拟测量结果与希望的设定值CNNO3pdn之间的偏差来校正所获得的结果。该计算由控制器18通过模糊逻辑以数值范围的形式进行，以确保避免与计量学有关的不精确度。图4中的流程图示出了这种计算。

[0129] 利用传统调节的反硝化方法与本发明方法的对比通过针对根据图5和6的研究情况的计算来进行。

[0130] 图5示出了以粗实线表示的原水流量以及以具有间隔方格的较细线表示的溶解氧的一日轮廓图的实施例。原水流量在左侧纵坐标上绘制并且以立方米每小时(m3/h)表示，而溶解氧浓度在右侧纵坐标上绘制并且以mg/L表示。以小时表示的时间在横坐标上绘制。

[0131] 图6示出了进入后DN的硝酸根浓度[N-NO3]的一日轮廓图，数值在左侧纵坐标上绘制并且以mg/L表示。时间在横坐标上以小时绘制。

[0132] 实施例涉及城市废水的生物过滤处理工厂，具有200 000等效居民的处理能力，接3
受39 600m /天的平均流量。氮处理的目标被确定为NGL15mg/L的离开工厂的总氮TN或NGL。
旨在用于硝酸根处理的设定值被确定为[N-NO3]＝10mg/L。所使用的含碳底物是甲醇。

[0133] 在后DN步骤之前设置初步处理步骤和通过曝气生物过滤器的次级生物处理步骤(处理碳和氮)。正如可以从图5看到的，溶解氧浓度在低载荷周期中与曝气生物过滤步骤的曝气相关而增加。

[0134] 在具有相等硝酸根含量的排放物质量下，研究了两种情景：

[0135] -情况1：使用进入后DN的硝酸根测量结果的传统调节。不使用分路线路。

[0136] -情况2：根据本发明的方法实施调节，使用分流比率的自动计算和具有模糊逻辑校正的硝酸根浓度的入口/出口测量结果。

[0137] 在情况1中，操作者使全部待处理水的流量经过后DN步骤，调节控制以通过部分反硝化获得10mg/L的浓度[N-NO3]，所述部分反硝化对应于60％的收率或降低的平均值。

[0138] 在情况2中，操作者利用由支路提供的可能性来对废水的一部分进行完全反硝化(94％的反硝化收率)并且将分路物流与如此处理的水混合以获得10mg/L的平均排放浓度[N-NO3]。

[0139] 所述计算揭示出，根据本发明(情况2)，所获得的甲醇增益(消耗降低)相对于情况1是6％，具有以下的观察所得：

[0140] -尽管在情况2中针对经历此处理的部分进行的反硝化更加彻底，其当与较低的收率相比时导致电子供体(外部碳)的消耗增加，但是电子供体的消耗比情况1要低，因为被传送到后DN反应器的溶解氧流量较低；

[0141] -情况1中的排出质量是随意的，因为未测量的亚硝酸根的浓度由于所进行的反硝化不完全而有可能是高的；

[0142] -在情况1中温室气体的排放是高的，因为硝酸根未被完全还原为气态N2，这导致一氧化二氮N2O的显著产生；

[0143] -情况1中的传统调节是假定在入口测量时不存在扰动来考虑的，这是靠不住的，因为反馈是不可能的。

[0144] 本发明可应用于所有类型的后DN的反应器6，尤其是下述这样的反应器，该反应器：

[0145] -具有游离培养物(活性污泥，膜式生物反应器)；

[0146] -具有固定培养物(生物过滤器，生物盘，浸没式细菌床，MBBR等)；

[0147] -具有混合培养物(IFAS，其是具有混合培养物的生物方法，其兼具通过游离培养物的碳处理和通过固定培养物的氮处理)。

[0148] 根据本发明方法的处理可位于曝气反应器的下游，所述曝气反应器由以下构成：

[0149] -游离培养物(活性污泥，膜式生物反应器，批式反应器)；

[0150] -固定培养物(生物过滤器，生物盘，浸没式细菌床，MBBR)；

[0151] -混合培养物(IFAS)。