A2O污水處理工藝中脫氮除磷的過(guò)程控制

1.A2O池的檢測與控制參數的確定

A2O生物除磷脫氮工藝處理污水效果與DO、內回流比r、外回流比R、泥齡SRT、污水溫度及PH值等有關(guān)。一般厭氧池DO在0.2mg/l以下，缺氧池DO在0.5mg/l以下，而好氧池DO在2.0mg/l以上；污泥混合液的PH值大于7；SRT為8－15天。

然而A2O生物除磷脫氮過(guò)程，本質(zhì)上是一系列生物氧化還原反應的綜合，A2O生物池各段混合液中的ORP(氧化還原值)能夠綜合地反應生物池中各參數的變化�；旌弦褐械腄O越高，ORP值也越高；而當存在磷酸根離子和游離的磷時(shí)，ORP則隨磷酸根離子和游離的濃度升高而降低。一般A－A－O生物除磷脫氮工藝處理過(guò)程中，厭氧段的ORP應小于－250mV，缺氧段控制在－100mV左右，好氧段控制在40mV以上。

如厭氧段ORP升高，表明DO值過(guò)大，可能與回流比過(guò)大帶入更多的氧及回流污泥中帶入太多的氮有關(guān)，還與攪拌強度太大產(chǎn)生空氣復氧有關(guān)。

如缺氧段ORP升高，表明DO值過(guò)大，可能與回流比過(guò)大帶入更多的氧有關(guān)，另外還與攪拌強度太大產(chǎn)生空氣復氧有關(guān)。

根據以上說(shuō)明的A2O池中各參數變化對污水除磷脫氮處理工藝的影響,合理選擇檢測儀表，對污水處理過(guò)程中各參數的變化情況進(jìn)行檢測，為污水處理廠(chǎng)的運行控制提供依據。一般A2O工藝中需要檢測的數據為：

進(jìn)水： 進(jìn)水量 Q COD COD₅ PH T

A2O池厭氧段：溶解氧 DO 氧化還原值 ORP

A2O池缺氧段：溶解氧 DO 氧化還原值 ORP

A2O池好氧段：溶解氧 DO 氧化還原值 MLSS

出水：COD BOD₅ 

根據以上推薦的典型儀表配置與工藝控制特點(diǎn)，我們提出以ORP和DO為主要控制參數，來(lái)對曝氣系統、內回流系統、外回流系統、剩余污泥排放系統進(jìn)行控制，以實(shí)現良好的除磷脫氮效果，有效地降低污水中的BOD₅，同時(shí)最大限度地節約能源，使整個(gè)系統高效穩定地運行。

2.A2O污水處理工藝過(guò)程控制方法

A2O污水處理工藝A2O池傳統的控制是：DO值的PID調節(進(jìn)氣量)、MLSS的PID調節(回流比)均為對單一參數的單一對象控制。然而污水處理過(guò)程是一個(gè)滯后量非常大的過(guò)程，影響過(guò)程的參數也很多，不可能依據某一具體參數來(lái)實(shí)現整個(gè)過(guò)程的控制。污水處理過(guò)程中，生物池的曝氣系統控制、污流回流系統控制都是極其復雜的控制過(guò)程。采用獨立的單一的閉環(huán)控制很難達到控制要求。隨著(zhù)控制技術(shù)的不斷發(fā)展，同時(shí)在污水處理運行過(guò)程中不斷積累了大量的運行數據，這就為控制過(guò)程的查表運算，實(shí)現模糊控制帶來(lái)了可能。同時(shí)可以查看中國污水處理工程網(wǎng)更多技術(shù)文檔。

(1) 曝氣系統自動(dòng)化控制

根據季節、進(jìn)水水質(zhì)、進(jìn)水水溫、進(jìn)水水量、好氧池DO、出水COD、BOD₅、NH₃-N 、TOP、 TKN、SS等情況不同，分別確定不同的供氣量，即確定空氣調節閥的開(kāi)度和鼓風(fēng)機的開(kāi)啟臺數及其轉速。自動(dòng)對工藝過(guò)程控制進(jìn)行自動(dòng)修整，實(shí)現模糊控制。

控制系統通過(guò)在線(xiàn)（或人工檢測的輸入參數）檢測的DO、進(jìn)水量、PH等值、出水COD、BOD₅、NH₃-N 、TOP、 TKN、SS等值，確定初始控制方案，用初始值控制閥開(kāi)度和鼓風(fēng)機轉速；穩定運行一段時(shí)間后，如果在線(xiàn)儀表的檢測到的參數值達不到要求，根據檢測值偏高或偏低的事實(shí)，對輸出值進(jìn)行自動(dòng)修正；如果在一段時(shí)間內達到一定要求，則這段時(shí)間可確定為控制滯后量，最接近要求的一組值記錄到數據庫中，形成一條控制記錄，這個(gè)庫我們稱(chēng)之為控制系統專(zhuān)家庫。如人工得出了最佳運行方式，也可輸入計算機，一同進(jìn)入專(zhuān)家庫。不同進(jìn)水情況下的最優(yōu)的控制方式會(huì )存儲在數據庫中，計算機會(huì )處理運算，形成具有該污水廠(chǎng)特有的曝氣控制系統專(zhuān)家數據庫和專(zhuān)家系統。

控制框圖如下：

控制系統運行過(guò)程中，不斷地積累數據，同時(shí)運行人員在運行過(guò)程中也會(huì )總結積累相關(guān)的運行數據，這些數據輸入到計算機，這些數據經(jīng)過(guò)計算機分析，得出N種不同的調節方式進(jìn)行自動(dòng)控制或者給予操作人員提示，選擇相應的控制模式。

（2) 除磷脫氮系統自動(dòng)化控制

根據季節、進(jìn)水水質(zhì)、進(jìn)水水量、生物池各段DO、ORP、PH及出水COD、BOD、TON、TOP等情況不同，自動(dòng)采集、存儲、控制自動(dòng)調整，分別確定不同的內外回流比，同時(shí)所有的數據進(jìn)入專(zhuān)家數據庫，并確定內外回流泵的開(kāi)啟臺數和變頻泵的轉速、水下推進(jìn)器的開(kāi)啟臺數，進(jìn)行查表運算，實(shí)現模糊控制。

控制系統通過(guò)在線(xiàn)檢測的DO、進(jìn)水量、PH、ORP、MLSS等值和人工檢測的輸入參數，確定初始控制方案，用初始值控制內外回流泵的運行臺數和變頻泵的運行轉速；穩定運行一段時(shí)間后，如果在線(xiàn)儀表的檢測到的參數值達不到要求，根據檢測值偏高或偏低的事實(shí)，對輸出值進(jìn)行自動(dòng)修正；如果在一段時(shí)間內達到一定要求，則這段時(shí)間可確定為控制滯后量；如人工得出了最佳運行方式，也可輸入計算機，一同進(jìn)入控制系統數據庫。不同進(jìn)水情況下的最優(yōu)的控制方式會(huì )存儲在數據庫中，計算機會(huì )處理運算，形成具有該污水廠(chǎng)特有的污泥回流控制系統專(zhuān)家數據庫和專(zhuān)家系統。

模糊控制不要求一個(gè)確定性的數值，其主要控制過(guò)程框圖如下：

3.結語(yǔ)

由于污水處理過(guò)程控制的復雜性，不管什么控制方式都是建立在長(cháng)期的運行經(jīng)驗之上的，傳統的PID調節過(guò)程成功運行的范例并不多，一般均是人為的根據不同季節，固定一個(gè)運行方式。運用模糊控制方式及人工經(jīng)驗，形成A2O工藝控制的專(zhuān)家庫，由計算機自動(dòng)完成查表過(guò)程，制定出相對精確的控制方案，有利于出水水質(zhì)的達標，減輕從業(yè)人員的勞動(dòng)強度，同時(shí)對操作人員的專(zhuān)業(yè)水平有所降低；另外，實(shí)現了系統的較為精確的控制，提高了設備的運行效率和減少了能源的消耗，最大限度地降低運行成本。來(lái)源：谷騰水網(wǎng) 作者: 黃華峰