污水廠化學(xué)除磷的控制思路（上）

    磷在污水廠中是公認(rèn)為使用化學(xué)法較為容易控制的污染指標(biāo)之一，一般在各個(gè)階段通過(guò)調(diào)整化學(xué)藥劑的投加量，就可以有效的進(jìn)行控制出水總磷的指標(biāo)。在實(shí)際運(yùn)行中，化學(xué)除磷也是污水廠使用的最為普遍的除磷方式，雖然生物除磷更為經(jīng)濟(jì)和環(huán)境友好，但是污水廠綜合考慮生物脫氮和除磷的矛盾，往往更傾向于生物脫氮和化學(xué)除磷相結(jié)合的方式來(lái)進(jìn)行工藝管理。在確定了化學(xué)加藥除磷的工藝思路以后，運(yùn)行成本就成為了管控的目標(biāo)和重點(diǎn)，而運(yùn)行成本的管控和化學(xué)除磷的精準(zhǔn)控制有直接的關(guān)系，這一期公眾號(hào)和大家探討一下化學(xué)除磷的控制思路。

    在之前的公眾號(hào)的文章里，已經(jīng)對(duì)化學(xué)除磷的加藥方式，加藥點(diǎn)都進(jìn)行了討論，化學(xué)加藥可以分為三種加藥方式，預(yù)加藥-在預(yù)處理的初沉池投加，同步加藥-在生物處理段的曝氣池末端投加，后加藥-在深度處理單元投加。這幾種方式各有利弊，下面的列表可以簡(jiǎn)單的對(duì)這幾種加藥方式有一些了解：

   無(wú)論哪一種加藥的方式，都有很大的改進(jìn)和控制的空間，所有的運(yùn)行管理人員都希望得到更經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行加藥模式，因此在運(yùn)行過(guò)程中采取更為有效的加藥控制是降低成本的關(guān)鍵?，F(xiàn)階段較多的污水廠采用的是結(jié)果控制的模式，通過(guò)出水水質(zhì)的TP的變化，通常是出水在線的TP監(jiān)測(cè)儀的數(shù)據(jù)來(lái)進(jìn)行加藥量的控制。這種反饋控制方式由于加藥點(diǎn)和出水監(jiān)測(cè)點(diǎn)還有一段工藝，一般是深度處理段或者消毒池段，因此加藥反應(yīng)會(huì)存在一定的滯后性，為了避免因?yàn)闇蠹铀帉?dǎo)致這一段時(shí)間的出水超標(biāo)，運(yùn)營(yíng)管理人員的調(diào)控措施都是保留一個(gè)緩沖值，比如標(biāo)準(zhǔn)是0.5mg/L，但是控制在0.3mg/L，中間預(yù)留0.2mg/L的空間，在數(shù)值達(dá)到0.3mg/L的時(shí)候，就開始進(jìn)行藥量的調(diào)控，這樣可以預(yù)先控制，消除工藝段帶來(lái)的滯后性的反饋控制。但是這樣也存在一個(gè)很重要的問(wèn)題，那就是這樣的控制方式就是過(guò)量加藥，從工藝保障上來(lái)說(shuō)，這是很穩(wěn)妥的做法，但是從成本管控上，這樣的控制不是很好的節(jié)省藥劑成本的做法。

   如何進(jìn)行更精準(zhǔn)，更節(jié)省藥劑成本的控制方式來(lái)進(jìn)行加藥管理呢？對(duì)于一項(xiàng)目的性很強(qiáng)的管理工作，我們要進(jìn)行很多細(xì)節(jié)方面的研究，以便取得更有效地管控措施，下面來(lái)逐一進(jìn)行探討。

   1、全流程的磷的檢測(cè)。

   在前面的公眾號(hào)文章中，介紹了除磷藥劑主要是與磷酸根進(jìn)行反應(yīng)，生成磷酸鹽沉淀，因此判斷在整個(gè)污水廠各個(gè)流程階段的總磷中的磷酸鹽含量的多少，是判斷加藥效果的重要依據(jù)。除磷的金屬鹽類藥劑一般以正磷酸根為主要的反應(yīng)去除對(duì)象，而化驗(yàn)室監(jiān)測(cè)正磷酸鹽的方法省去了消解過(guò)程，可以快速測(cè)定，因此在實(shí)際控制中可以考慮使用正磷酸根作為日常快速判定加藥的依據(jù)。特別是現(xiàn)階段已經(jīng)具有在線的磷酸根測(cè)量?jī)x表，最短可在5分鐘內(nèi)對(duì)水中的正磷酸根進(jìn)行檢測(cè)。這樣我們就能夠使用在線的儀表進(jìn)行除磷效果的快速測(cè)定，從而判斷加藥量是否足夠。

    一般的生活污水在經(jīng)過(guò)生化段的生物反應(yīng)以后，進(jìn)水中的總磷的各種組分絕大部分都水解轉(zhuǎn)化成正磷酸鹽，因此在經(jīng)過(guò)生物段以后進(jìn)行正磷酸鹽的檢測(cè)會(huì)比較接近水中總磷的含量，也就是說(shuō)在生物池的出口，或者二沉池進(jìn)行正磷酸鹽的檢測(cè)，往往能取代總磷的檢測(cè)，加快對(duì)水質(zhì)的檢測(cè)反應(yīng)速度，從而更精準(zhǔn)的控制加藥比例。但是進(jìn)水總磷的組分復(fù)雜，單純檢測(cè)正磷酸鹽，往往會(huì)遺漏掉其他磷組分，因此進(jìn)水不能以正磷酸鹽來(lái)替代總磷進(jìn)行檢測(cè)，其余的還有污泥中的磷含量，污泥中磷組分相對(duì)復(fù)雜，必須使用總磷方式進(jìn)行檢測(cè)。這樣可以對(duì)污水處理的全流程進(jìn)行簡(jiǎn)化的總磷檢測(cè)如下表：

   通過(guò)全面的磷的檢測(cè)，以及引入在線的正磷酸鹽及總磷的檢測(cè)設(shè)備，可以將控制采納的更為精細(xì)化，也更能精準(zhǔn)的把控系統(tǒng)內(nèi)磷的變化情況，從而采取更有效的措施進(jìn)行加藥的控制。

   2、多元控制因子的引入。

   實(shí)現(xiàn)除磷藥劑成本的控制，需要的不僅僅是出水總磷的在線數(shù)據(jù)，而是更多的參數(shù)參與控制，在實(shí)際運(yùn)行中越多的控制參數(shù)，會(huì)使加藥量更加的精準(zhǔn)，從而保證了出水水質(zhì)的穩(wěn)定，也能夠把控制范圍縮小到最小，從而節(jié)省更多的藥劑成本。下面羅列幾項(xiàng)參與除磷控制的因子。

    A、水量。除磷藥劑的投加量是和水中磷的總量相互對(duì)應(yīng)的，污水廠磷的負(fù)荷總量是磷濃度和水量乘積，因此水量的變化，對(duì)加藥量的影響是非常直接的，而城市污水廠的水量受到城鎮(zhèn)居民生活習(xí)慣的影響，是在不斷地變化的。為了匹配加藥量，除磷藥劑的加藥泵的控制系統(tǒng)需要能夠調(diào)控流量，比如選用變頻調(diào)速的加藥泵，在加藥泵的控制上增加PLC控制系統(tǒng)，與系統(tǒng)的水量進(jìn)行關(guān)聯(lián)，設(shè)置變化參數(shù)，根據(jù)水量來(lái)調(diào)整加藥量。特別是日夜水量變化大的污水廠，四季水量變化大的污水廠，引入水量因子來(lái)進(jìn)行合理調(diào)控，可以減少除磷藥劑的過(guò)度消耗，從而降低藥劑成本。