市政生活污水處理系統(tǒng)的過程控制分析

尹 龍 曉

(中國葛洲壩集團(tuán)國際工程有限公司，北京 100025)

市政生活污水處理系統(tǒng)的過程控制分析

尹 龍 曉

(中國葛洲壩集團(tuán)國際工程有限公司，北京 100025)

介紹了市政生活污水處理系統(tǒng)的過程控制，并且對比較常用的過程控制策略進(jìn)行分析，提出了過程控制的難點(diǎn)和注意事項(xiàng)，最后得出必須加強(qiáng)對市政生活污水處理系統(tǒng)的過程控制，采用科學(xué)、合理的污水處理技術(shù)，確保污水處理廠能夠高效、穩(wěn)定運(yùn)行的結(jié)論。

市政生活污水,處理系統(tǒng),過程控制

近幾年以來，我國的GDP增長速度不斷加快，人們的生活水平不斷提高，城鎮(zhèn)居民對于生活用水量的需求不斷擴(kuò)大，對于生活用水質(zhì)量提出了更高的要求，而城鎮(zhèn)區(qū)域內(nèi)的污水排放量不斷擴(kuò)大，各級政府正在全面關(guān)注城市生活污水的處理，構(gòu)建市政生活污水處理系統(tǒng)，以此來提高城市生活污水處理效率。由于我國的城市污水排放量不斷增加，在生活污水處理過程中負(fù)荷不斷增加，其中需要耗費(fèi)大量的污水處理成本費(fèi)用，不能完全依賴經(jīng)驗(yàn)來判斷應(yīng)用合適的污水處理工藝，必須對當(dāng)前的污水廠進(jìn)行升級改造，加強(qiáng)對市政生活污水處理系統(tǒng)的過程控制，才能減少能源損耗，擴(kuò)大生活污水處理系統(tǒng)的運(yùn)行性能。

1 市政生活污水處理系統(tǒng)的過程控制概述

1.1污水處理系統(tǒng)過程控制的目標(biāo)以及優(yōu)勢

通過構(gòu)建市政生活污水處理系統(tǒng)，主要具有以下幾方面目標(biāo)：第一，確保污水處理系統(tǒng)的出水水質(zhì)達(dá)到質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)；第二，市政生活污水處理系統(tǒng)的耐沖擊性以及抗干擾性比較強(qiáng)，能夠抵抗各種污水外在因素的干擾和影響；第三，必須確保市政生活污水處理系統(tǒng)各個(gè)單元具有良好的處理性能，才能在降解有機(jī)物生物時(shí)，真正達(dá)到生物脫氮除磷的目的；第四，必須確保污水處理系統(tǒng)的運(yùn)行費(fèi)用較低，才能全面普及應(yīng)用。

市政生活污水處理系統(tǒng)和普通的人工操作污水處理系統(tǒng)相比，其主要具有這樣幾點(diǎn)顯著優(yōu)勢：第一，能夠縮減污水處理的成本費(fèi)用，擴(kuò)大經(jīng)濟(jì)效益；第二，在污水處理廠進(jìn)行升級改造的過程中，能夠節(jié)約大量的成本費(fèi)用；第三，污水處理系統(tǒng)具有更好的性能；第四，在市政生活污水處理系統(tǒng)的過程控制中，能夠全面優(yōu)化控制細(xì)節(jié)，提高污水處理系統(tǒng)處理負(fù)荷；第五，市政生活污水處理系統(tǒng)在處理完成污水之后，能夠確保水質(zhì)出水達(dá)標(biāo)。因此，必須加強(qiáng)對市政生活污水處理系統(tǒng)的過程控制，減少外部因素的影響和干擾，才能提高污水處理系統(tǒng)的運(yùn)行性能、節(jié)約運(yùn)營成本費(fèi)用，使市政生活污水處理系統(tǒng)更加高效、穩(wěn)定地運(yùn)行下去。

1.2污水處理系統(tǒng)過程控制的變量分析

在調(diào)節(jié)污水處理系統(tǒng)的過程控制時(shí)，其中主要存在以下幾種過程控制的可調(diào)節(jié)變量：

1)水力調(diào)控的變量。在市政生活污水處理系統(tǒng)的運(yùn)行過程中，水力流態(tài)發(fā)生變化，很容易造成嚴(yán)重的生化反應(yīng)。當(dāng)水力調(diào)控變量的狀態(tài)出現(xiàn)變化，水體流速、濃縮狀態(tài)、流量變化速率都將導(dǎo)致水力滯留時(shí)間出現(xiàn)較大的變化。具體而言，水力調(diào)控的變量主要為污泥量、回流量、流速變量、水位、控制流量以及外回流量等等幾大重要組成部分。

2)空氣以及氧氣供應(yīng)量。在市政生活污水處理系統(tǒng)中，DO作為至關(guān)重要的變量，DO濃度出現(xiàn)變化后，將會(huì)嚴(yán)重影響系統(tǒng)內(nèi)部的微生物細(xì)菌群。為了降低系統(tǒng)的運(yùn)營成本費(fèi)用，減少能量損耗，可以適當(dāng)?shù)匕袲O濃度降低，這樣才能提高污水處理系統(tǒng)的運(yùn)營性能。如果DO的濃度過低，將導(dǎo)致微生物大量寄生，而且會(huì)降低污泥的沉降性能，導(dǎo)致絮體大量產(chǎn)生。

3)各種化學(xué)藥劑和碳源的投放總量。在市政生活污水處理系統(tǒng)中投放化學(xué)藥劑，能夠消除其中的無機(jī)元素，避免污泥絮體形成以及沉淀反應(yīng)產(chǎn)生。但是如果沒有合理地投放化學(xué)藥劑，將會(huì)導(dǎo)致污水處理系統(tǒng)的處理負(fù)荷大大降低，甚至導(dǎo)致污泥脫水性能逐漸降低，防止沉降性能也將顯著降低。在污水處理中投放大量的碳源，能夠使污水處理系統(tǒng)更好地進(jìn)行反硝化，使碳氧比例保持在合適的范圍。如果碳源的比例過低，將會(huì)導(dǎo)致反硝化過程非常困難，不利于系統(tǒng)脫氧正常進(jìn)行。如果碳源的比例過多，將會(huì)導(dǎo)致藥劑投加費(fèi)用成本大大提升，污水處理系統(tǒng)的負(fù)荷也將擴(kuò)大，所以必須確定合適的碳源投加量。

4)進(jìn)水預(yù)處理變量。在市政生活污水處理系統(tǒng)運(yùn)行中，需要對進(jìn)水預(yù)處理變量過程進(jìn)行嚴(yán)格管理，只有進(jìn)行科學(xué)、合理的進(jìn)水預(yù)處理，才能防止外部因素產(chǎn)生干擾，能夠使處理負(fù)荷大大降低。

2 市政生活污水處理系統(tǒng)中比較常用的過程控制策略

在市政生活污水處理系統(tǒng)中采用的控制過程比較簡單，而且能夠反饋機(jī)理。其中被控制的系統(tǒng)主要包含了曝氣機(jī)、污泥回流泵、混合液回流泵、化學(xué)藥劑添加等系統(tǒng)，這些系統(tǒng)很容易受到進(jìn)水水量以及水質(zhì)變化等外在因素的影響和干擾，而且當(dāng)內(nèi)部回流量以及曝氣量發(fā)生變化之后，也會(huì)產(chǎn)生極大的影響。在市政生活污水處理系統(tǒng)中，主要利用在線傳感器和控制系統(tǒng)來獲取相應(yīng)的變量信息，然后做好模擬分析，從而確保污水處理系統(tǒng)的正常運(yùn)行。當(dāng)前，在市政污水處理系統(tǒng)的過程控制中，主要采用這樣幾種控制策略。

2.1溶解氧控制措施

這種控制方法主要把曝氣單元中的DO濃度來作為變量，然后控制DO濃度的變化。但是控制DO濃度只是一部分東西，必須按照設(shè)定值有效調(diào)節(jié)空氣變量，才能更好地控制DO濃度。通過利用系統(tǒng)控制器，能夠有效對比DO濃度測量值以及設(shè)定值，從中發(fā)現(xiàn)兩者間的差異，通過進(jìn)行準(zhǔn)確的計(jì)算，能夠把DO需要的曝氣量清楚地計(jì)算出來，主控制器能夠自動(dòng)調(diào)節(jié)水體質(zhì)量的變化。

2.2回流污泥控制措施

其主要基于二沉池中污泥層活性和含量，從而有效控制系統(tǒng)的回流污泥總量。并且能夠控制剩余污泥排放量、各個(gè)階段的進(jìn)水量以及回流污泥量，從而更好的控制系統(tǒng)污泥總量。如果在污水中存在較多的污泥，就會(huì)滋生許多微生物，微生物生長速度也會(huì)大大加快，所以必須嚴(yán)格控制剩余污泥排放量，防止微生物大量生長。

2.3化學(xué)藥劑投放的控制措施

在市政生活污水處理系統(tǒng)中投放化學(xué)藥劑，能夠進(jìn)行脫氮除磷處理，這種污水處理方式能夠在瞬間發(fā)揮作用，避免外界干擾帶來不利影響，從而使污水處理系統(tǒng)的過程控制更加方便、快捷。通過投放化學(xué)藥劑來進(jìn)行污水處理，其中主要包含了流量比投加控制以及反饋控制兩種方式，必須根據(jù)污水成分、水量和其他干擾因素選擇應(yīng)用合適的方式。

3 市政生活污水處理系統(tǒng)過程控制的難點(diǎn)和注意事項(xiàng)

在市政生活污水處理系統(tǒng)的過程控制中，必須通過各個(gè)單元進(jìn)行協(xié)作，才能達(dá)到良好的處理效果，在控制過程時(shí)，必須充分考慮幾者之間的協(xié)調(diào)性，不能使它們獨(dú)立出來，采用全套控制工藝。在污水處理系統(tǒng)的控制中，必須消除外界干擾因素，避免有害物質(zhì)產(chǎn)生不利影響。必須合理調(diào)節(jié)污泥回流量，注意解決反硝化污水廠兼氧區(qū)以及溶解氧等問題，嚴(yán)格控制DO濃度、上清液回流量。合理設(shè)置排水管網(wǎng)，才能降低污水的排放量，由于污水的水質(zhì)存在較大的差異，所以需要側(cè)重不同的去除能力，才能達(dá)到彈性調(diào)節(jié)的目的。

4 結(jié)語

在市政生活污水處理系統(tǒng)的控制過程中，必須根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行科學(xué)、合理的設(shè)計(jì)，采用合適的方式來控制污水處理過程，才能確保污水處理廠能夠高效、穩(wěn)定運(yùn)行，提高市政生活污水處理質(zhì)量，促進(jìn)我國環(huán)保型城市建設(shè)發(fā)展，滿足現(xiàn)代化新型城市建設(shè)發(fā)展要求。

[1] 王炯琦,林 慧.市政污水處理中膜處理技術(shù)的運(yùn)用[J].城市建設(shè)理論研究(電子版),2016,6(8)：33-34.

[2] 高 林.市政生活污水管網(wǎng)工程施工及管理[J].城市建設(shè)理論研究(電子版),2015,5(36)：77-78.

Processcontrolanalysisofmunicipalwastewatertreatmentsystem

YinLongxiao

(GezhoubaGroupInternationalEngineeringCo.,Ltd,Beijing100025,China)

Introduces the process of sewage treatment system of municipal control, and the control strategy is used for analysis, put forward the difficulties in process control and precautions, finally must strengthen the process of sewage treatment system of municipal control, by scientific and reasonable sewage treatment technology, to ensure that the sewage treatment plant can be efficient and stable conclusion operation.

municipal sewage, processing system, process control

1009-6825(2017)29-0134-02

2017-08-07

尹龍曉(1988- )，男，助理工程師

X703

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