污水廠化學除磷的控制思路（上）

    磷在污水廠中是公認為使用化學法較為容易控制的污染指標之一，一般在各個階段通過調(diào)整化學藥劑的投加量，就可以有效的進行控制出水總磷的指標。在實際運行中，化學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除磷相結合的方式來進行工藝管理。在確定了化學加藥除磷的工藝思路以后，運行成本就成為了管控的目標和重點，而運行成本的管控和化學除磷的精準控制有直接的關系，這一期公眾號和大家探討一下化學除磷的控制思路。

    在之前的公眾號的文章里，已經(jīng)對化學除磷的加藥方式，加藥點都進行了討論，化學加藥可以分為三種加藥方式，預加藥-在預處理的初沉池投加，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，下面的列表可以簡單的對這幾種加藥方式有一些了解：

   無論哪一種加藥的方式，都有很大的改進和控制的空間，所有的運行管理人員都希望得到更經(jīng)濟的運行加藥模式，因此在運行過程中采取更為有效的加藥控制是降低成本的關鍵?，F(xiàn)階段較多的污水廠采用的是結果控制的模式，通過出水水質(zhì)的TP的變化，通常是出水在線的TP監(jiān)測儀的數(shù)據(jù)來進行加藥量的控制。這種反饋控制方式由于加藥點和出水監(jiān)測點還有一段工藝，一般是深度處理段或者消毒池段，因此加藥反應會存在一定的滯后性，為了避免因為滯后加藥導致這一段時間的出水超標，運營管理人員的調(diào)控措施都是保留一個緩沖值，比如標準是0.5mg/L，但是控制在0.3mg/L，中間預留0.2mg/L的空間，在數(shù)值達到0.3mg/L的時候，就開始進行藥量的調(diào)控，這樣可以預先控制，消除工藝段帶來的滯后性的反饋控制。但是這樣也存在一個很重要的問題，那就是這樣的控制方式就是過量加藥，從工藝保障上來說，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。

   如何進行更精準，更節(jié)省藥劑成本的控制方式來進行加藥管理呢？對于一項目的性很強的管理工作，我們要進行很多細節(jié)方面的研究，以便取得更有效地管控措施，下面來逐一進行探討。

   1、全流程的磷的檢測。

   在前面的公眾號文章中，介紹了除磷藥劑主要是與磷酸根進行反應，生成磷酸鹽沉淀，因此判斷在整個污水廠各個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去除對象，而化驗室監(jiān)測正磷酸鹽的方法省去了消解過程，可以快速測定，因此在實際控制中可以考慮使用正磷酸根作為日?？焖倥卸铀幍囊罁?jù)。特別是現(xiàn)階段已經(jīng)具有在線的磷酸根測量儀表，最短可在5分鐘內(nèi)對水中的正磷酸根進行檢測。這樣我們就能夠使用在線的儀表進行除磷效果的快速測定，從而判斷加藥量是否足夠。

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

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

   2、多元控制因子的引入。

   實現(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，在實際運行中越多的控制參數(shù)，會使加藥量更加的精準，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應的，污水廠磷的負荷總量是磷濃度和水量乘積，因此水量的變化，對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)的水量進行關聯(lián)，設置變化參數(shù)，根據(jù)水量來調(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，引入水量因子來進行合理調(diào)控，可以減少除磷藥劑的過度消耗，從而降低藥劑成本。