PRTC在高比例工业废水市政污水处理厂的应用

背景介绍

位于美国明尼苏达州中南部的某污水处理厂的服务人口约为4500人，有超过50%的进水是工业废水。这种高比例工业废水通常会给污水处理系统的稳定运行带来巨大的影响，其中之一就是进水总磷负荷的频繁波动对污水厂出水总磷达标造成影响，目前该污水厂的出水总磷排放标准为1.0mg/L。

该污水厂于2009年将处理工艺由稳定塘升级为延时曝气活性污泥法。目前每天处理100万至150万加仑的生活和工业废水，其中至少含有100磅总磷。最初安装的在线磷酸盐分析仪能够对澄清池出水的正磷酸盐浓度进行连续监测。结果显示，当出水磷含量从一天到第二天增加了50%时，进入污水厂的总磷则升高到160到170磅。

根据在线监测数据，操作人员需要不断人工调整氯化铁投加水平。该水厂也试图利用在线磷酸盐分析仪和出水流量计的数据建立自己的控制程序用来管理铁盐的计量投加，但反复尝试后并没有找到太好的解决方案。

应用情况

现场仪表：正磷酸盐分析仪、SC1000控制器、P-RTC反馈调节模块。

Hach的现场团队与污水厂密切合作，建立了除磷实时控制平台（P-RTC）。该平台与现场磷酸盐分析仪、现有的污水处理工艺控制完全集成。基于分析仪的测量结果，P-RTC计算得出实际需要的氯化铁投加量，并根据计算结果及时调整氯化铁投加量，以保持出水磷酸盐浓度维持在目标值。同时P-RTC模块和 SC1000控制器与污水厂现有的实时监测相补充，使污水厂能够更好地管理工艺，应对其他波动。

在新的P-RTC平台的评估期间，污水厂将分析仪提供的正磷酸盐测量值与操作人员化验室测得的总磷值相互关联对照。

跟踪显示，由P-RTC模块计算和控制的氯化铁投加量比污水厂原来内部开发的程序要精确得多。

总结

1. P-RTC能够精确控制氯化铁的投加量，使出水磷酸盐浓度维持在设定的目标值附近。

图1显示了P-RTC平台如何调整铁盐投加量，以保证处理后出水磷酸盐浓度维持在大约0.4mg / L。橙线显示了基于磷酸盐分析仪的连续测量，并由P-RTC平台计算和控制的氯化铁投加量。蓝线显示了基于P-RTC方案下保持在目标值的出水磷酸盐浓度。

图1氯化铁投加量和出水磷酸盐浓度关系

图2 现场正磷酸盐仪表显示屏幕

2. 运用P-RTC平台的自动化加药控制，不仅可以节省操作人员投入在频繁调整药剂投加量上的工作时间，同时可以有效节省药剂使用量。

表1P-RTC使用前后药剂投加量对比