背景介紹

位于美國明尼蘇達州中南部的某污水處理廠的服務(wù)人口約為4500人，有超過50%的進水是工業(yè)廢水。這種高比例工業(yè)廢水通常會給污水處理系統(tǒng)的穩(wěn)定運行帶來巨大的影響，其中之一就是進水總磷負荷的頻繁波動對污水廠出水總磷達標(biāo)造成影響，目前該污水廠的出水總磷排放標(biāo)準(zhǔn)為1.0mg/L。

該污水廠于2009年將處理工藝由穩(wěn)定塘升級為延時曝氣活性污泥法。目前每天處理100萬至150萬加侖的生活和工業(yè)廢水，其中至少含有100磅總磷。最初安裝的在線磷酸鹽分析儀能夠?qū)Τ吻宄爻鏊恼姿猁}濃度進行連續(xù)監(jiān)測。結(jié)果顯示，當(dāng)出水磷含量從一天到第二天增加了50%時，進入污水廠的總磷則升高到160到170磅。

根據(jù)在線監(jiān)測數(shù)據(jù)，操作人員需要不斷人工調(diào)整氯化鐵投加水平。該水廠也試圖利用在線磷酸鹽分析儀和出水流量計的數(shù)據(jù)建立自己的控制程序用來管理鐵鹽的計量投加，但反復(fù)嘗試后并沒有找到太好的解決方案。

應(yīng)用情況

現(xiàn)場儀表：正磷酸鹽分析儀、SC1000控制器、P-RTC反饋調(diào)節(jié)模塊。

Hach的現(xiàn)場團隊與污水廠密切合作，建立了除磷實時控制平臺（P-RTC）。該平臺與現(xiàn)場磷酸鹽分析儀、現(xiàn)有的污水處理工藝控制完全集成?；诜治鰞x的測量結(jié)果，P-RTC計算得出實際需要的氯化鐵投加量，并根據(jù)計算結(jié)果及時調(diào)整氯化鐵投加量，以保持出水磷酸鹽濃度維持在目標(biāo)值。同時P-RTC模塊和 SC1000控制器與污水廠現(xiàn)有的實時監(jiān)測相補充，使污水廠能夠更好地管理工藝，應(yīng)對其他波動。

在新的P-RTC平臺的評估期間，污水廠將分析儀提供的正磷酸鹽測量值與操作人員化驗室測得的總磷值相互關(guān)聯(lián)對照。

跟蹤顯示，由P-RTC模塊計算和控制的氯化鐵投加量比污水廠原來內(nèi)部開發(fā)的程序要精確得多。

總結(jié)

1. P-RTC能夠精確控制氯化鐵的投加量，使出水磷酸鹽濃度維持在設(shè)定的目標(biāo)值附近。

圖1顯示了P-RTC平臺如何調(diào)整鐵鹽投加量，以保證處理后出水磷酸鹽濃度維持在大約0.4mg / L。橙線顯示了基于磷酸鹽分析儀的連續(xù)測量，并由P-RTC平臺計算和控制的氯化鐵投加量。藍線顯示了基于P-RTC方案下保持在目標(biāo)值的出水磷酸鹽濃度。

圖1氯化鐵投加量和出水磷酸鹽濃度關(guān)系

圖2 現(xiàn)場正磷酸鹽儀表顯示屏幕

2. 運用P-RTC平臺的自動化加藥控制，不僅可以節(jié)省操作人員投入在頻繁調(diào)整藥劑投加量上的工作時間，同時可以有效節(jié)省藥劑使用量。

表1P-RTC使用前后藥劑投加量對比