污水處理過程優(yōu)化李俊英污水處理過程優(yōu)化為什么要精確控制DO節(jié)能角度：過高的DO增加能耗（曝氣區(qū)DO<2mg/L)工藝角度：內(nèi)回流系統(tǒng)把大量溶解氧帶入缺氧區(qū)，將嚴(yán)重影響反硝化的效果(DO濃度<0.5mg/L)厭氧區(qū)DO高不適合聚磷菌的生存（0.2mg/L左右）曝氣過大或太小引起污泥上浮，影響出水水質(zhì)為什么要精確控制DODO控制物理處理污泥處理過濾曝氣基礎(chǔ)設(shè)施污水處理廠能耗主要分布DO控制物理處理污泥處理過濾曝氣基礎(chǔ)設(shè)施污水處理廠能耗主要DO控制對曝氣進(jìn)行優(yōu)化可以獲得最大程度的能量節(jié)約物理處理污泥處理過濾曝氣基礎(chǔ)設(shè)施DO控制對曝氣進(jìn)行優(yōu)化可以獲得最大程度的能量節(jié)約物理處理污閉環(huán)DO控制閉環(huán)DO控制傳統(tǒng)DO控制

：根據(jù)負(fù)荷的變化調(diào)整DO濃度紅線以上的能量消耗都是浪費性能量消耗傳統(tǒng)DO控制：根據(jù)負(fù)荷的變化調(diào)整DO濃度紅線以上的能量消耗閉環(huán)DO控制：推流式反應(yīng)器中監(jiān)測點的選擇如果只有一個可控區(qū)在曝氣的后1/3處設(shè)置DO傳感器最合適根據(jù)可控區(qū)的數(shù)量每個區(qū)域都應(yīng)安裝一個DO傳感器閉環(huán)DO控制：推流式反應(yīng)器中監(jiān)測點的選擇如果只有一個可控區(qū)根曝氣池中的溶解氧濃度：前段濃度低，后段濃度高；如果僅僅由中間的探頭控制溶解氧的濃度是不夠的。IWA*

模型和DO變化圖

根據(jù)負(fù)荷的變化調(diào)整DO濃度曝氣池中的溶解氧濃度：前段濃度低，后段濃度高；IWA*模型優(yōu)化硝化過程通過DO控制NH4-N濃度控制優(yōu)化硝化過程通過DO控制硝化過程的參數(shù)硝化速度要根據(jù)：水溫；污泥泥齡；硝化細(xì)菌的數(shù)量；pH-值；廢水成分（抑制硝化物質(zhì)）...溶解氧濃度/曝氣體積/曝氣時間：完全可以在短時間內(nèi)做出調(diào)整，目的是控制硝化速度和硝化時間。在曝氣池里的DO完全可以通過操作工人快速調(diào)整；目的是控制硝化體積和消化時間；硝化過程的參數(shù)硝化速度要根據(jù)：溶解氧濃度/曝氣體積/曝氣時間閉環(huán)控制DO回流污泥硝化生物除磷反硝化回流O2設(shè)定值當(dāng)前值Mp空氣閉環(huán)控制DO回流污泥硝化生物除磷反硝化回流O2設(shè)定值當(dāng)前值DO的控制不是完全理想的空氣O230%的時間NH4-N濃度小于0.1mg/l.天銨的濃度（mg/lNH4-N）10區(qū)的出水沉淀池出水DO的控制不是完全理想的空氣O230%的時間NH4-N僅僅通過DO的控制是不全理想的

污水水質(zhì)多變，處理系統(tǒng)復(fù)雜，DO檢測控制滯后，根據(jù)滯后的結(jié)果控制工藝過程，造成出水不合格。溶解氧指標(biāo)并不能直接反映系統(tǒng)的氧氣需求量，只是反映了反應(yīng)池中氧氣的剩余程度，無法根據(jù)它的數(shù)值和變化直接計算氣量。

因此：僅僅通過DO的控制是不全理想的

僅僅通過DO的控制是不全理想的

污水水質(zhì)多變，處理系統(tǒng)復(fù)雜，NH4濃度控制的優(yōu)點考慮所有影響硝化的因素：當(dāng)前負(fù)荷、污水溫度、pH值、污泥齡、抑制物等降低曝氣能耗保證穩(wěn)定的硝化優(yōu)化反硝化NH4濃度控制的優(yōu)點氨的控制：基于負(fù)荷確定曝氣設(shè)定值空氣O2NH4相比控制線節(jié)約27.7%的曝氣量銨的濃度（mg/lNH4-N）DO的濃度（mg/l）實際值設(shè)定值設(shè)定值8區(qū)DO氨的控制：基于負(fù)荷確定曝氣設(shè)定值空氣O2NH4相比控制線節(jié)約回流污泥硝化生物除磷反硝化回流空氣O2NH4-NNH4-NO2需求值當(dāng)前值NH4濃度的控制：保證穩(wěn)定的硝化/節(jié)約能量回流污泥硝化生物除磷反硝化回流空氣O2NH4-NNH4-NO優(yōu)化硝化反硝化課件回流污泥硝化生物除磷反硝化回流空氣O2NH4-NNH4-NO2需求值當(dāng)前值NH4-N1NH4濃度的控制：擴(kuò)展硝化區(qū)體積回流污泥硝化生物除磷反硝化回流空氣O2NH4-NNH4-NO氨氮在線儀器性能的比較

NH4Dsc AMTAXscCompactInter2 原理離子選擇電極氣敏電極逐出比色法水楊酸次氯酸鈉比色法量程mg/L0.2-10000.05-20;1-100;10-10000.2-12;2-120;20-12000.02-2.00;0.1-20.0;1.0-80精度5%或0.23%2.5%或0.22%反應(yīng)時間min<2513-120可選5、10、15、20、30預(yù)處理不需要Filterprobefiltraxfiltrax輸出SC1000SC10004-20mA4-20mA氨氮在線儀器性能的比較NH4Dsc AMTAX使用哈希氨氮分析儀的作用對污水廠的運行起到監(jiān)督和報警等作用對污水廠的運行優(yōu)化指導(dǎo)，在保證出水符合國家及地方排放標(biāo)準(zhǔn)節(jié)約運行成本AAO使用哈希氨氮分析儀的作用對污水廠的運行起到監(jiān)督和報警等作用A好氧+缺氧：硝化/反硝化N2,(氣體),CO2,

H2O生物質(zhì)

(污泥)好氧NH4-N+O21.硝化缺氧NO3-N+有機(jī)C2.反硝化異氧除碳菌硝化進(jìn)水初沉初沉污泥回流污泥二沉出水剩余污泥反硝化Fe,Al好氧+缺氧：硝化/反硝化N2,(氣體),CO2缺氧池最重要功能：反硝化反硝化的影響因素1.微生物：反硝化細(xì)菌（異養(yǎng)菌）。

2.BOD/N比：BOD/N>3。

3.DO＜0.5mg/L。

4.pH值：適宜pH為6.5－7.5，過高過低（＞8或＜6）都將受到影響。

5.溫度：適宜20-38℃，當(dāng)t＜15℃明顯下降、＜3℃停止。

6.HRT：由于反硝化速度快，5－10min基本完成，30min能達(dá)到85-90%左右。故缺氧段或反硝化段HRT＝1－1.5h缺氧池最重要功能：反硝化反硝化的影響因素優(yōu)化反硝化過程的方法

通過NO3-N控制通過回流量控制通過外加碳源控制通過ORP控制優(yōu)化反硝化過程的方法

通過NO3-N控制控制反硝化過程進(jìn)一步的好處：降低DO消耗(脫氮過程中：2.9gO2

/gN)增加

pH-緩沖能力；影響因素：有機(jī)物含量。反硝化的總水量和反硝化的時間；內(nèi)部循環(huán)次數(shù)；平均碳負(fù)荷；外加碳源；（外加碳源要增加成本）目的減少總氮濃度；控制反硝化過程進(jìn)一步的好處：影響因素：目的優(yōu)化反硝化：硝酸鹽控制NO3-N空氣硝化/反硝化回流污泥O2NO3-N2O2優(yōu)化反硝化：硝酸鹽控制NO3-N空氣硝化/反硝化回流污泥O2優(yōu)化反硝化過程：調(diào)整內(nèi)部循環(huán)建議NO3-N濃度：1-2mg/l回流污泥硝化生物除磷反硝化回流airNO3-NQNO3-N優(yōu)化反硝化過程：調(diào)整內(nèi)部循環(huán)建議NO3-N濃度：1-2m優(yōu)化反硝化過程：控制外部碳源的添加AAO優(yōu)化反硝化過程：控制外部碳源的添加AAO優(yōu)化反硝化：根據(jù)氧化還原電位off空氣硝化/反硝化污泥回流O2onORP優(yōu)化反硝化：根據(jù)氧化還原電位off空氣硝化/反硝化污泥回流O概念：

監(jiān)測ORP的拐點，說明NO3-N濃度趨近0好處：投資低；缺點：拐點-檢測往往不準(zhǔn)確；優(yōu)化反硝化：根據(jù)氧化還原電位AAO概念：好處：缺點：優(yōu)化反硝化：根據(jù)氧化還原電位AAO厭氧好氧PO4-P凈去除量時間好氧+缺氧+厭氧：硝化/反硝化/生物除磷進(jìn)水初沉初沉污泥回流污泥硝化二沉出水剩余污泥反硝化生物除磷Fe,Al厭氧好氧PO4-P凈去除量時間好氧+缺氧+厭氧：硝化/反污水處理過程優(yōu)化李俊英污水處理過程優(yōu)化為什么要精確控制DO節(jié)能角度：過高的DO增加能耗（曝氣區(qū)DO<2mg/L)工藝角度：內(nèi)回流系統(tǒng)把大量溶解氧帶入缺氧區(qū)，將嚴(yán)重影響反硝化的效果(DO濃度<0.5mg/L)厭氧區(qū)DO高不適合聚磷菌的生存（0.2mg/L左右）曝氣過大或太小引起污泥上浮，影響出水水質(zhì)為什么要精確控制DODO控制物理處理污泥處理過濾曝氣基礎(chǔ)設(shè)施污水處理廠能耗主要分布DO控制物理處理污泥處理過濾曝氣基礎(chǔ)設(shè)施污水處理廠能耗主要DO控制對曝氣進(jìn)行優(yōu)化可以獲得最大程度的能量節(jié)約物理處理污泥處理過濾曝氣基礎(chǔ)設(shè)施DO控制對曝氣進(jìn)行優(yōu)化可以獲得最大程度的能量節(jié)約物理處理污閉環(huán)DO控制閉環(huán)DO控制傳統(tǒng)DO控制

：根據(jù)負(fù)荷的變化調(diào)整DO濃度紅線以上的能量消耗都是浪費性能量消耗傳統(tǒng)DO控制：根據(jù)負(fù)荷的變化調(diào)整DO濃度紅線以上的能量消耗閉環(huán)DO控制：推流式反應(yīng)器中監(jiān)測點的選擇如果只有一個可控區(qū)在曝氣的后1/3處設(shè)置DO傳感器最合適根據(jù)可控區(qū)的數(shù)量每個區(qū)域都應(yīng)安裝一個DO傳感器閉環(huán)DO控制：推流式反應(yīng)器中監(jiān)測點的選擇如果只有一個可控區(qū)根曝氣池中的溶解氧濃度：前段濃度低，后段濃度高；如果僅僅由中間的探頭控制溶解氧的濃度是不夠的。IWA*

模型和DO變化圖

根據(jù)負(fù)荷的變化調(diào)整DO濃度曝氣池中的溶解氧濃度：前段濃度低，后段濃度高；IWA*模型優(yōu)化硝化過程通過DO控制NH4-N濃度控制優(yōu)化硝化過程通過DO控制硝化過程的參數(shù)硝化速度要根據(jù)：水溫；污泥泥齡；硝化細(xì)菌的數(shù)量；pH-值；廢水成分（抑制硝化物質(zhì)）...溶解氧濃度/曝氣體積/曝氣時間：完全可以在短時間內(nèi)做出調(diào)整，目的是控制硝化速度和硝化時間。在曝氣池里的DO完全可以通過操作工人快速調(diào)整；目的是控制硝化體積和消化時間；硝化過程的參數(shù)硝化速度要根據(jù)：溶解氧濃度/曝氣體積/曝氣時間閉環(huán)控制DO回流污泥硝化生物除磷反硝化回流O2設(shè)定值當(dāng)前值Mp空氣閉環(huán)控制DO回流污泥硝化生物除磷反硝化回流O2設(shè)定值當(dāng)前值DO的控制不是完全理想的空氣O230%的時間NH4-N濃度小于0.1mg/l.天銨的濃度（mg/lNH4-N）10區(qū)的出水沉淀池出水DO的控制不是完全理想的空氣O230%的時間NH4-N僅僅通過DO的控制是不全理想的

污水水質(zhì)多變，處理系統(tǒng)復(fù)雜，DO檢測控制滯后，根據(jù)滯后的結(jié)果控制工藝過程，造成出水不合格。溶解氧指標(biāo)并不能直接反映系統(tǒng)的氧氣需求量，只是反映了反應(yīng)池中氧氣的剩余程度，無法根據(jù)它的數(shù)值和變化直接計算氣量。

因此：僅僅通過DO的控制是不全理想的

僅僅通過DO的控制是不全理想的

污水水質(zhì)多變，處理系統(tǒng)復(fù)雜，NH4濃度控制的優(yōu)點考慮所有影響硝化的因素：當(dāng)前負(fù)荷、污水溫度、pH值、污泥齡、抑制物等降低曝氣能耗保證穩(wěn)定的硝化優(yōu)化反硝化NH4濃度控制的優(yōu)點氨的控制：基于負(fù)荷確定曝氣設(shè)定值空氣O2NH4相比控制線節(jié)約27.7%的曝氣量銨的濃度（mg/lNH4-N）DO的濃度（mg/l）實際值設(shè)定值設(shè)定值8區(qū)DO氨的控制：基于負(fù)荷確定曝氣設(shè)定值空氣O2NH4相比控制線節(jié)約回流污泥硝化生物除磷反硝化回流空氣O2NH4-NNH4-NO2需求值當(dāng)前值NH4濃度的控制：保證穩(wěn)定的硝化/節(jié)約能量回流污泥硝化生物除磷反硝化回流空氣O2NH4-NNH4-NO優(yōu)化硝化反硝化課件回流污泥硝化生物除磷反硝化回流空氣O2NH4-NNH4-NO2需求值當(dāng)前值NH4-N1NH4濃度的控制：擴(kuò)展硝化區(qū)體積回流污泥硝化生物除磷反硝化回流空氣O2NH4-NNH4-NO氨氮在線儀器性能的比較

NH4Dsc AMTAXscCompactInter2 原理離子選擇電極氣敏電極逐出比色法水楊酸次氯酸鈉比色法量程mg/L0.2-10000.05-20;1-100;10-10000.2-12;2-120;20-12000.02-2.00;0.1-20.0;1.0-80精度5%或0.23%2.5%或0.22%反應(yīng)時間min<2513-120可選5、10、15、20、30預(yù)處理不需要Filterprobefiltraxfiltrax輸出SC1000SC10004-20mA4-20mA氨氮在線儀器性能的比較NH4Dsc AMTAX使用哈希氨氮分析儀的作用對污水廠的運行起到監(jiān)督和報警等作用對污水廠的運行優(yōu)化指導(dǎo)，在保證出水符合國家及地方排放標(biāo)準(zhǔn)節(jié)約運行成本AAO使用哈希氨氮分析儀的作用對污水廠的運行起到監(jiān)督和報警等作用A好氧+缺氧：硝化/反硝化N2,(氣體),CO2,

H2O生物質(zhì)

(污泥)好氧NH4-N+O21.硝化缺氧NO3-N+有機(jī)C2.反硝化異氧除碳菌硝化進(jìn)水初沉初沉污泥回流污泥二沉出水剩余污泥反硝化Fe,Al好氧+缺氧：硝化/反硝化N2,(氣體),CO2缺氧池最重要功能：反硝化反硝化的影響因素1.微生物：反硝化細(xì)菌（異養(yǎng)菌）。

2.BOD/N比：BOD/N>3。

3.DO＜0.5mg/L。

4.pH值：適宜pH為6.5－7.5，過高過低（＞8或＜6）都將受到影響。

5.溫度：適宜20-38℃，當(dāng)t＜15℃明顯下降、＜3℃停止。

6.HRT：由于反硝化速度快，5－10min基本完成，30min能達(dá)到85-90%左右。故缺氧段或反硝化段HRT＝1－1.5h缺氧池最重要功能：反硝化反硝化的影響因素優(yōu)化反硝化過程的方法

通過NO3-N控制通過回流量控制通過外加碳源控制通過ORP控制優(yōu)化反硝化過程的方法

通過NO3-N控制控制反硝化過程進(jìn)一步的好處：降低DO消耗(脫氮過