在線水質(zhì)儀表在城市污水廠節(jié)能中的應(yīng)用

我國(guó)城市污水排放量為每年356億噸。隨著城市化的發(fā)展，城市污水的排放量還在不斷增加。2008年底，全國(guó)共有城鎮(zhèn)污水處理廠1400座，在建城鎮(zhèn)污水處理廠1000座。根據(jù)中國(guó)環(huán)境保護(hù)遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要，2010年全國(guó)城市污水處理率不低于60%，重點(diǎn)城市污水處理率不低于70%。要在10年內(nèi)實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，將需要建設(shè)大量的城市污水處理廠。

目前我國(guó)的污水處理廠比較注重出水水質(zhì)的檢測(cè)，一般都有在線分析儀器。進(jìn)水水質(zhì)檢測(cè)依賴實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)，檢測(cè)次數(shù)少。但進(jìn)水負(fù)荷不斷變化，使得設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)調(diào)整滯后，導(dǎo)致出水水質(zhì)不穩(wěn)定。 為保證出水達(dá)標(biāo)排放，一般以保守、“可靠”的方式運(yùn)行，并留有一定余量。這種操作方式低效且浪費(fèi)。當(dāng)發(fā)生沖擊負(fù)荷時(shí)，該操作就變得不可靠了，出水難以達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。

ICA技術(shù)概念

國(guó)際水質(zhì)協(xié)會(huì)（IAWQ）提出了ICA技術(shù)概念，儀器化（Instrumentation）、控制化（Control）和自動(dòng)化（Automation）。通過實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)污水處理過程中的進(jìn)水負(fù)荷和出水水質(zhì)，如溫度、pH、ORP、DO、氨氮、硝氮、磷、污泥界面、污泥濃度、流量等參數(shù)，利用廢水生物處理動(dòng)力學(xué)模型，緊密結(jié)合前（反）饋、PID、自適應(yīng)等現(xiàn)代控制理論，實(shí)時(shí)計(jì)算工廠最優(yōu)控制的各種設(shè)定值，自動(dòng)調(diào)節(jié)供氧強(qiáng)度、優(yōu)化脫氮除磷、控制藥劑投加、優(yōu)化排泥和污泥脫水過程，從而對(duì)整個(gè)工藝過程進(jìn)行優(yōu)化控制。通過對(duì)進(jìn)水負(fù)荷的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，能夠?qū)崿F(xiàn)快速響應(yīng)，提高處理效率，滿足日益嚴(yán)格的污水排放標(biāo)準(zhǔn)，增強(qiáng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，減輕沖擊負(fù)荷對(duì)水處理系統(tǒng)的危害，實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗，減少運(yùn)行成本和碳排放。

ICA的技術(shù)核心是檢測(cè)儀器、數(shù)學(xué)模型和過程控制系統(tǒng)，所有可靠的優(yōu)化控制策略都是基于有效準(zhǔn)確的檢測(cè)值。國(guó)內(nèi)外大量運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，通過在線水質(zhì)分析儀器的監(jiān)測(cè)，能夠?qū)崿F(xiàn)污水處理系統(tǒng)的過程優(yōu)化控制。

在線水質(zhì)儀表在污水處理廠的應(yīng)用，可以實(shí)現(xiàn)水質(zhì)的連續(xù)檢測(cè)，為優(yōu)化控制提供有效可靠的測(cè)量值，使自動(dòng)優(yōu)化控制穩(wěn)定運(yùn)行，從而提高處理效率，實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗減少。

隨著廢水處理技術(shù)數(shù)學(xué)模型的不斷完善和過程控制理論的不斷應(yīng)用，廢水處理技術(shù)得到了進(jìn)一步的發(fā)展。隨著在線檢測(cè)儀器技術(shù)的不斷進(jìn)步，水質(zhì)分析變得更加方便、快捷、可靠，為污水處理廠優(yōu)化控制策略的實(shí)現(xiàn)提供了可靠的基礎(chǔ)。應(yīng)用ICA技術(shù)優(yōu)化更多的工藝流程，提高污水處理廠的管理和運(yùn)營(yíng)水平，滿足日益嚴(yán)格的排放標(biāo)準(zhǔn)，將在未來的水處理過程中發(fā)揮越來越重要的作用。