背景介紹

位于美國(guó)明尼蘇達(dá)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(jìn)水是工業(yè)廢水。這種高比例工業(yè)廢水通常會(huì)給污水處理系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行帶來巨大的影響，其中之一就是進(jìn)水總磷負(fù)荷的頻繁波動(dòng)對(duì)污水廠出水總磷達(dá)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(jí)為延時(shí)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(jìn)行連續(xù)監(jiān)測(cè)。結(jié)果顯示，當(dāng)出水磷含量從一天到第二天增加了50%時(shí)，進(jìn)入污水廠的總磷則升高到160到170磅。

根據(jù)在線監(jiān)測(cè)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(jì)的數(shù)據(jù)建立自己的控制程序用來管理鐵鹽的計(jì)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(chǎng)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(chǎng)團(tuán)隊(duì)與污水廠密切合作，建立了除磷實(shí)時(shí)控制平臺(tái)（P-RTC）。該平臺(tái)與現(xiàn)場(chǎng)磷酸鹽分析儀、現(xiàn)有的污水處理工藝控制完全集成。基于分析儀的測(cè)量結(jié)果，P-RTC計(jì)算得出實(shí)際需要的氯化鐵投加量，并根據(jù)計(jì)算結(jié)果及時(shí)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(shí)P-RTC模塊和 SC1000控制器與污水廠現(xiàn)有的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)相補(bǔ)充，使污水廠能夠更好地管理工藝，應(yīng)對(duì)其他波動(dòng)。

在新的P-RTC平臺(tái)的評(píng)估期間，污水廠將分析儀提供的正磷酸鹽測(cè)量值與操作人員化驗(yàn)室測(cè)得的總磷值相互關(guān)聯(lián)對(duì)照。

跟蹤顯示，由P-RTC模塊計(jì)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(tái)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(cè)量，并由P-RTC平臺(tái)計(jì)算和控制的氯化鐵投加量。藍(lán)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(chǎng)正磷酸鹽儀表顯示屏幕

2. 運(yùn)用P-RTC平臺(tái)的自動(dòng)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(shí)間，同時(shí)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(duì)比