A2O污水处理工艺中除磷脱氮过程控制实现方法的探索

1、a2o污水处理工艺中除磷脱氮过程控制实现方法的探索1.a2o工艺污水处理过程简介a2o生物脱氮除磷工艺是传统活性污泥工艺、生物消化及反消化工艺和生物除磷工艺的综合，其工艺流程图如图一，生物池通过曝气装置、推进器(厌氧段和缺氧段)及回流渠道的布置分成厌氧段、缺氧段、好氧段。在该工艺流程内，bod5、ss和以各种形式存在的氮和磷将一一被去除。a2o生物脱氮除磷系统的活性污泥中，菌群主要由硝化菌和反硝化菌、聚磷菌组成。在好氧段，硝化细菌将入流中的氨氮及有机氮氨化成的氨氮，通过生物硝化作用，转化成硝酸盐；在缺氧段，反硝化细菌将内回流带入的硝酸盐通过生物反硝化作用，转化成氮气逸入到大气中，从而达到脱氮的

2、目的；在厌氧段，聚磷菌释放磷，并吸收低级脂肪酸等易降解的有机物；而在好氧段，聚磷菌超量吸收磷，并通过剩余污泥的排放，将磷除去。以上三类细菌均具有去除bod5的作用，但bod5的去除实际上是以反硝化细菌为主。图一 a2o工艺生物处理段流程图2.a2o池的检测与控制参数的确定a2o生物除磷脱氮工艺处理污水效果与do、内回流比r、外回流比r、泥龄srt、污水温度及ph值等有关。一般厌氧池do在0.2mg/l以下，缺氧池do在0.5mg/l以下，而好氧池do在2.0mg/l以上；污泥混合液的ph值大于7；srt为815天。然而a2o生物除磷脱氮过程，本质上是一系列生物氧化还原反应的综合，a2o生物池各

3、段混合液中的orp(氧化还原值)能够综合地反应生物池中各参数的变化。混合液中的do越高，orp值也越高；而当存在磷酸根离子和游离的磷时，orp则随磷酸根离子和游离的浓度升高而降低。一般aao生物除磷脱氮工艺处理过程中，厌氧段的orp应小于250mv，缺氧段控制在100mv左右，好氧段控制在40mv以上。如厌氧段orp升高，表明do值过大，可能与回流比过大带入更多的氧及回流污泥中带入太多的氮有关，还与搅拌强度太大产生空气复氧有关。如缺氧段orp升高，表明do值过大，可能与回流比过大带入更多的氧有关，另外还与搅拌强度太大产生空气复氧有关。根据以上说明的a2o池中各参数变化对污水除磷脱氮处理工艺的影

4、响,合理选择检测仪表，对污水处理过程中各参数的变化情况进行检测，为污水处理厂的运行控制提供依据。一般a2o工艺中需要检测的数据为：进水： 进水量 qcod cod5ph ph水温 ta2o池厌氧段：溶解氧 do氧化还原值 orpa2o池缺氧段：溶解氧 do氧化还原值 orpa2o池好氧段：溶解氧 do氧化还原值 mlss出水： cod cod5 根据以上推荐的典型仪表配置与工艺控制特点，我们提出以orp和do为主要控制参数，来对曝气系统、内回流系统、外回流系统、剩余污泥排放系统进行控制，以实现良好的除磷脱氮效果，有效地降低污水中的bod5，同时最大限度地节约能源，使整个系统高效稳定地运行。3.

5、a2o污水处理工艺过程控制方法a2o污水处理工艺a2o池传统的控制是：do值的pid调节(进气量)、mlss的pid调节(回流比)均为对单一参数的单一对象控制。然而污水处理过程是一个滞后量非常大的过程，影响过程的参数也很多，不可能依据某一具体参数来实现整个过程的控制。污水处理过程中，生物池的曝气系统控制、污流回流系统控制都是极其复杂的控制过程。采用独立的单一的闭环控制很难达到控制要求。随着控制技术的不断发展，同时在污水处理运行过程中不断积累了大量的运行数据，这就为控制过程的查表运算，实现模糊控制带来了可能。(1) 曝气系统自动化控制根据季节、进水水质、进水水温、进水水量、好氧池do、出水cod

6、、bod5、nh3-n 、top、 tkn、ss等情况不同，分别确定不同的供气量，即确定空气调节阀的开度和鼓风机的开启台数及其转速。自动对工艺过程控制进行自动修整，实现模糊控制。控制系统通过在线（或人工检测的输入参数）检测的do、进水量、ph等值、出水cod、bod5、nh3-n 、top、 tkn、ss等值，确定初始控制方案，用初始值控制阀开度和鼓风机转速；稳定运行一段时间后，如果在线仪表的检测到的参数值达不到要求，根据检测值偏高或偏低的事实，对输出值进行自动修正；如果在一段时间内达到一定要求，则这段时间可确定为控制滞后量，最接近要求的一组值记录到数据库中，形成一条控制记录，这个库我们称之为

7、控制系统专家库。如人工得出了最佳运行方式，也可输入计算机，一同进入专家库。不同进水情况下的最优的控制方式会存储在数据库中，计算机会处理运算，形成具有该污水厂特有的曝气控制系统专家数据库和专家系统。控制框图如下：图二：a2o池曝气系统控制方式框图控制系统运行过程中，不断地积累数据，同时运行人员在运行过程中也会总结积累相关的运行数据，这些数据输入到计算机，这些数据经过计算机分析，得出n种不同的调节方式进行自动控制或者给予操作人员提示，选择相应的控制模式。（2) 除磷脱氮系统自动化控制根据季节、进水水质、进水水量、生物池各段do、orp、ph及出水cod、bod、ton、top等情况不同，自动采集、

8、存储、控制自动调整，分别确定不同的内外回流比，同时所有的数据进入专家数据库，并确定内外回流泵的开启台数和变频泵的转速、水下推进器的开启台数，进行查表运算，实现模糊控制。控制系统通过在线检测的do、进水量、ph、orp、mlss等值和人工检测的输入参数，确定初始控制方案，用初始值控制内外回流泵的运行台数和变频泵的运行转速；稳定运行一段时间后，如果在线仪表的检测到的参数值达不到要求，根据检测值偏高或偏低的事实，对输出值进行自动修正；如果在一段时间内达到一定要求，则这段时间可确定为控制滞后量；如人工得出了最佳运行方式，也可输入计算机，一同进入控制系统数据库。不同进水情况下的最优的控制方式会存储在数据库中，计算机会处理运算，形成具有该污水厂特有的污泥回流控制系统专家数据库和专家系统。模糊控制不要求一个确定性的数值，其主要控制过程框图如下：图三：a2o工艺回流系统控制框图4.结语由于污水处理过程控制的复杂性，不管什么控制方式都是建立在长期的运行经验之上的，传统的pid调节过程成功运行的范例并不多，一般均是人为的根据不同季节，固定一个运行方式。运用模糊控制方式