1、Good is good, but better carries it.精益求精，善益求善。A2O污水處理工藝中除磷脫氮過程控制實現(xiàn)方法的探索-A2O污水處理工藝中除磷脫氮過程控制實現(xiàn)方法的探索1.A2O工藝污水處理過程簡介A2O生物脫氮除磷工藝是傳統(tǒng)活性污泥工藝、生物消化及反消化工藝和生物除磷工藝的綜合，其工藝流程圖如圖一，生物池通過曝氣裝置、推進器(厭氧段和缺氧段)及回流渠道的布置分成厭氧段、缺氧段、好氧段。在該工藝流程內(nèi)，BOD5、SS和以各種形式存在的氮和磷將一一被去除。A2O生物脫氮除磷系統(tǒng)的活性污泥中，菌群主要由硝化菌和反硝化菌、聚磷菌組成。在好氧段，硝化細菌將入流中的氨氮及有機氮

2、氨化成的氨氮，通過生物硝化作用，轉(zhuǎn)化成硝酸鹽；在缺氧段，反硝化細菌將內(nèi)回流帶入的硝酸鹽通過生物反硝化作用，轉(zhuǎn)化成氮氣逸入到大氣中，從而達到脫氮的目的；在厭氧段，聚磷菌釋放磷，并吸收低級脂肪酸等易降解的有機物；而在好氧段，聚磷菌超量吸收磷，并通過剩余污泥的排放，將磷除去。以上三類細菌均具有去除BOD5的作用，但BOD5的去除實際上是以反硝化細菌為主。圖一A2O工藝生物處理段流程圖2.A2O池的檢測與控制參數(shù)的確定A2O生物除磷脫氮工藝處理污水效果與DO、內(nèi)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

3、.0mg/l以上；污泥混合液的PH值大于7；SRT為815天。然而A2O生物除磷脫氮過程，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(shù)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，ORP則隨磷酸根離子和游離的濃度升高而降低。一般AAO生物除磷脫氮工藝處理過程中，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值過大，可能與回流比過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D

4、O值過大，可能與回流比過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(jù)以上說明的A2O池中各參數(shù)變化對污水除磷脫氮處理工藝的影響,合理選擇檢測儀表，對污水處理過程中各參數(shù)的變化情況進行檢測，為污水處理廠的運行控制提供依據(jù)。一般A2O工藝中需要檢測的數(shù)據(jù)為：進水：進水量QCODCOD5PHPH水溫TA2O池厭氧段：溶解氧DO氧化還原值ORPA2O池缺氧段：溶解氧DO氧化還原值ORPA2O池好氧段：溶解氧DO氧化還原值MLSS出水：CODCOD5根據(jù)以上推薦的典型儀表配置與工藝控制特點，我們提出以O(shè)RP和DO為主要控制參數(shù)，來對曝氣系統(tǒng)、內(nèi)回流系統(tǒng)、外回流系統(tǒng)、剩余污泥排放系統(tǒng)進行

5、控制，以實現(xiàn)良好的除磷脫氮效果，有效地降低污水中的BOD5，同時最大限度地節(jié)約能源，使整個系統(tǒng)高效穩(wěn)定地運行。3.A2O污水處理工藝過程控制方法A2O污水處理工藝A2O池傳統(tǒng)的控制是：DO值的PID調(diào)節(jié)(進氣量)、MLSS的PID調(diào)節(jié)(回流比)均為對單一參數(shù)的單一對象控制。然而污水處理過程是一個滯后量非常大的過程，影響過程的參數(shù)也很多，不可能依據(jù)某一具體參數(shù)來實現(xiàn)整個過程的控制。污水處理過程中，生物池的曝氣系統(tǒng)控制、污流回流系統(tǒng)控制都是極其復雜的控制過程。采用獨立的單一的閉環(huán)控制很難達到控制要求。隨著控制技術(shù)的不斷發(fā)展，同時在污水處理運行過程中不斷積累了大量的運行數(shù)據(jù)，這就為控制過程的查表運算

6、，實現(xiàn)模糊控制帶來了可能。(1)曝氣系統(tǒng)自動化控制根據(jù)季節(jié)、進水水質(zhì)、進水水溫、進水水量、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(diào)節(jié)閥的開度和鼓風機的開啟臺數(shù)及其轉(zhuǎn)速。自動對工藝過程控制進行自動修整，實現(xiàn)模糊控制?？刂葡到y(tǒng)通過在線（或人工檢測的輸入?yún)?shù)）檢測的DO、進水量、PH等值、出水COD、BOD5、NH3-N、TOP、TKN、SS等值，確定初始控制方案，用初始值控制閥開度和鼓風機轉(zhuǎn)速；穩(wěn)定運行一段時間后，如果在線儀表的檢測到的參數(shù)值達不到要求，根據(jù)檢測值偏高或偏低的事實，對輸出值進行自動修正；如果在一段時間內(nèi)達到一定

7、要求，則這段時間可確定為控制滯后量，最接近要求的一組值記錄到數(shù)據(jù)庫中，形成一條控制記錄，這個庫我們稱之為控制系統(tǒng)專家?guī)臁Ｈ缛斯さ贸隽俗罴堰\行方式，也可輸入計算機，一同進入專家?guī)?。不同進水情況下的最優(yōu)的控制方式會存儲在數(shù)據(jù)庫中，計算機會處理運算，形成具有該污水廠特有的曝氣控制系統(tǒng)專家數(shù)據(jù)庫和專家系統(tǒng)。控制框圖如下：圖二：A2O池曝氣系統(tǒng)控制方式框圖控制系統(tǒng)運行過程中，不斷地積累數(shù)據(jù)，同時運行人員在運行過程中也會總結(jié)積累相關(guān)的運行數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)輸入到計算機，這些數(shù)據(jù)經(jīng)過計算機分析，得出N種不同的調(diào)節(jié)方式進行自動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(tǒng)自動化控制根據(jù)季節(jié)、進水

8、水質(zhì)、進水水量、生物池各段DO、ORP、PH及出水COD、BOD、TON、TOP等情況不同，自動采集、存儲、控制自動調(diào)整，分別確定不同的內(nèi)外回流比，同時所有的數(shù)據(jù)進入專家數(shù)據(jù)庫，并確定內(nèi)外回流泵的開啟臺數(shù)和變頻泵的轉(zhuǎn)速、水下推進器的開啟臺數(shù)，進行查表運算，實現(xiàn)模糊控制?？刂葡到y(tǒng)通過在線檢測的DO、進水量、PH、ORP、MLSS等值和人工檢測的輸入?yún)?shù)，確定初始控制方案，用初始值控制內(nèi)外回流泵的運行臺數(shù)和變頻泵的運行轉(zhuǎn)速；穩(wěn)定運行一段時間后，如果在線儀表的檢測到的參數(shù)值達不到要求，根據(jù)檢測值偏高或偏低的事實，對輸出值進行自動修正；如果在一段時間內(nèi)達到一定要求，則這段時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，一同進入控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫。不同進水情況下的最優(yōu)的控制方式會存儲在數(shù)據(jù)庫中，計算機會處理運算，形成具有該污水廠特有的污泥回流控制系統(tǒng)專家數(shù)據(jù)庫和專家系統(tǒng)。模糊控制不要求一個確定性的數(shù)值，其主要控制過程框圖如下：圖三：A2O工藝回流系統(tǒng)控制框圖4.結(jié)語由于污水處理過程控制的復雜性，不管什么控制方式都是建立在長期的運行經(jīng)驗之上的，傳統(tǒng)的PID調(diào)節(jié)過程成功運行的范例并不多，一般均是人為的根據(jù)不同季節(jié)，固定一個運行方式。運用模糊控