某污水處理廠監(jiān)測(cè)和調(diào)節(jié)設(shè)備的改進(jìn)配置

劉永剛

（山西京玉發(fā)電有限責(zé)任公司，山西 朔州 037200）

某污水處理廠監(jiān)測(cè)和調(diào)節(jié)設(shè)備的改進(jìn)配置

劉永剛

（山西京玉發(fā)電有限責(zé)任公司，山西 朔州 037200）

火力發(fā)電廠越來(lái)越多地使用城市中水作為生產(chǎn)水源。為此，在生活污水處理工藝中，對(duì)監(jiān)測(cè)、控制和調(diào)節(jié)設(shè)備進(jìn)行合理配置，給污水處理的運(yùn)行調(diào)整提供了可靠保證，從而，提高了污水處理廠的運(yùn)營(yíng)水平，確保了高質(zhì)量中水的供給，為電廠提供了穩(wěn)定水源。

火電廠；污水處理；監(jiān)測(cè)；儀表配置

0 引言

山西省是富煤貧水地區(qū)，水資源的嚴(yán)重匱乏，大大制約著火力發(fā)電廠的建設(shè)。在當(dāng)前形勢(shì)下，隨著山西省內(nèi)各市、縣污水處理廠的建設(shè)和投運(yùn)，污水處理廠產(chǎn)生的中水成為較為穩(wěn)定的水源之一。火力發(fā)電廠采用污水處理廠的中水作為生產(chǎn)水源日益普遍。目前，省內(nèi)已有多個(gè)電廠取得了污水處理廠的特許經(jīng)營(yíng)權(quán)，管理并運(yùn)營(yíng)著污水處理廠。然而，許多污水廠建設(shè)初期由于資金、技術(shù)、人員和管理等各方面的原因，導(dǎo)致污水廠在設(shè)備配置、運(yùn)行管理等方面，遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于發(fā)電廠，尤其是在線監(jiān)測(cè)、測(cè)量和控制設(shè)備相對(duì)落后，造成運(yùn)行參數(shù)缺失。各種問(wèn)題的存在可能導(dǎo)致污水廠運(yùn)行不穩(wěn)，出水水質(zhì)惡化，給電廠用水帶來(lái)隱患。

本文就某污水處理廠的工藝，結(jié)合各生化池的主要功能，對(duì)相關(guān)流量、設(shè)備控制和監(jiān)測(cè)儀表的配置，提出了改進(jìn)措施，并力求簡(jiǎn)單實(shí)用，節(jié)約資金。

1 某污水處理廠簡(jiǎn)介

朔州市某生活污水處理廠地處晉蒙交界，設(shè)計(jì)日處理能力10 000 t/d，污水處理的主要生化反應(yīng)采用缺氧池+厭氧池+好氧池的處理工藝 (以下簡(jiǎn)稱A2O)，A2O出水經(jīng)二沉池澄清，纖維球過(guò)濾器簡(jiǎn)單過(guò)濾后，進(jìn)入清水池，回用到電廠，系統(tǒng)流程見圖1。

圖1 污水處理流程圖

該污水處理廠設(shè)計(jì)出水要求達(dá)到國(guó)家城鎮(zhèn)污水排放標(biāo)準(zhǔn)一級(jí)A標(biāo) [1]，實(shí)際運(yùn)行中個(gè)別指標(biāo)不達(dá)標(biāo)，但滿足工業(yè)用水工藝水質(zhì)指標(biāo)，具體指標(biāo)見表1。

2 現(xiàn)有儀表配置和存在問(wèn)題

2.1 儀表配置

污水廠現(xiàn)配備的主要在線監(jiān)測(cè)儀器：A2O池入口設(shè)流量測(cè)量裝置，好氧池配備在線溶氧表，進(jìn)、出水配有在線氨氮（NH3-N）、酸堿度測(cè)試表（PH）和化學(xué)需氧量（CODcr）測(cè)試儀等。

表1 污水廠設(shè)計(jì)出水、運(yùn)行和工藝用水指標(biāo)[2]mg/L

2.2 存在問(wèn)題

厭氧和缺氧池池內(nèi)無(wú)溶解氧或其他監(jiān)測(cè)裝置，池內(nèi)運(yùn)行狀態(tài)不明，比如池內(nèi)溶氧量，有機(jī)物的酸化水解狀況，硝化和反硝化進(jìn)行的狀況如何，無(wú)參考指標(biāo)；污泥回流未設(shè)置流量測(cè)量和調(diào)節(jié)裝置，回流量不易控制；好氧池未設(shè)污泥濃度檢測(cè)裝置；內(nèi)循環(huán)的回流液流量無(wú)法調(diào)節(jié)；好氧池出水管路上無(wú)流量測(cè)量裝置，化學(xué)加藥量缺少精確給藥依據(jù)等。

在線監(jiān)測(cè)和測(cè)量設(shè)施的缺失，使得在線儀表種類設(shè)置和數(shù)量設(shè)置不能滿足系統(tǒng)運(yùn)行要求，對(duì)于運(yùn)行工況的即時(shí)變化大多處于無(wú)知狀態(tài)，阻礙了運(yùn)行人員對(duì)運(yùn)行狀態(tài)的判斷和對(duì)設(shè)備的調(diào)節(jié)，一定程度上限制了出水品質(zhì)的提高。因此，需完善在線監(jiān)測(cè)和測(cè)量設(shè)備的配置。

3 監(jiān)測(cè)儀表和測(cè)量裝置的改進(jìn)配置建議

3.1 厭氧池

厭氧池主要作用是聚磷菌在無(wú)氧狀態(tài)下，在此徹底釋放磷，為在有氧狀態(tài)下過(guò)量吸磷做準(zhǔn)備；釋磷越徹底，過(guò)量吸磷的能力越強(qiáng)；同時(shí)，部分有機(jī)物在厭氧菌群的作用下水解、酸化和氨化轉(zhuǎn)變?yōu)樾》肿佑袡C(jī)物被利用。當(dāng)池內(nèi)溶解氧濃度稍高時(shí)，硝態(tài)氮會(huì)在反硝化細(xì)菌作用下，進(jìn)行反硝化釋放N2，反硝化過(guò)程將和聚磷菌爭(zhēng)奪碳源，在碳源不足的情況下，將抑制聚磷菌的釋磷。因此，為保證池內(nèi)的厭氧環(huán)境，厭氧池內(nèi)溶解氧濃度要求DO＜0.2mg/L[3]。此時(shí)，厭氧池的各項(xiàng)化學(xué)反應(yīng)綜合在一起會(huì)引起池內(nèi) 氧化 還原 電 位 ORP（Oxidation Reduction Potential）的變化。池內(nèi)溶解氧低，有機(jī)物含量高，好氧、厭氧和兼型微生物均具有降低氧化還原電位的作用，所以，需在厭氧池設(shè)置ORP檢測(cè)儀和溶氧表DO（Dissolved Oxygen）來(lái)指導(dǎo)運(yùn)行。

研究表明ORP值應(yīng)控制在-350～+100mV之間[4]，能保證良好的各類菌群轉(zhuǎn)換生存環(huán)境。厭氧池溶氧主要來(lái)自進(jìn)水和回流活性污泥，進(jìn)水溶氧量不易控制。當(dāng)厭氧池內(nèi)ORP升高，超出控制范圍時(shí)，可適當(dāng)減少進(jìn)水量或活性污泥回流量，從而保證池內(nèi)的厭氧環(huán)境穩(wěn)定。

3.2 缺氧池

缺氧池的溶解氧濃度介于0.2～0.5mg/L之間[3]。主要作用是在缺氧條件下進(jìn)行反硝化脫氮，將水中的硝態(tài)氮轉(zhuǎn)化為氮?dú)馀抛?。厭氧池的溶氧量主要由回流污泥和好氧池的回流液帶入，適當(dāng)調(diào)節(jié)二者的回流量，可控制池內(nèi)溶氧濃度，保證反硝化反應(yīng)的順利進(jìn)行。因此，需設(shè)置在線溶氧表，監(jiān)測(cè)池內(nèi)溶氧濃度。在污泥回流管路上設(shè)置流量測(cè)量裝置和調(diào)節(jié)閥，依據(jù)池內(nèi)溶氧的高低，調(diào)節(jié)回流污泥的量；將回流液泵改為變頻泵，通過(guò)調(diào)節(jié)泵的頻率來(lái)調(diào)節(jié)回流液的量。通過(guò)二者的調(diào)節(jié)，從而控制回流污泥和回流液帶回的溶氧量，保持缺氧池的溶氧狀態(tài)。

3.3 好氧池

好氧池的溶解氧濃度≥2 mg/L[3]。好氧池主要作用之一是氧化降解水中有機(jī)物，將大的分子有機(jī)物或難降解有機(jī)物降解為小分子、易利用的物質(zhì)；消耗污水中的氨氮，好氧微生物進(jìn)行硝化反應(yīng)將氨氮轉(zhuǎn)化為硝態(tài)氮，硝態(tài)氮通過(guò)回流液回流至缺氧池時(shí)，在反硝化作用下轉(zhuǎn)化為N2排出。其次，在好氧池內(nèi)，聚磷菌能否過(guò)量攝磷是降低污水中磷含量的關(guān)鍵；在好氧環(huán)境下，聚磷菌繁殖生長(zhǎng)，過(guò)程中過(guò)量攝取磷，儲(chǔ)存在自身體內(nèi)，隨著污水流動(dòng)，進(jìn)入二沉池。好氧池設(shè)置在線溶氧表，監(jiān)測(cè)溶氧含量，隨溶氧的高低，調(diào)節(jié)池內(nèi)曝氣量的大小。曝氣量的控制采用變頻器控制風(fēng)機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)。

3.4 二沉池和污泥池

二沉池主要功能是進(jìn)行清濁分離，上清液流出進(jìn)入清水池，下部污泥排入污泥回流池。在二沉池內(nèi)富含聚磷菌和其他成分的污泥，隨著污泥聚集，污泥一部分回流至厭氧池參與循環(huán)，一部分脫水后，產(chǎn)生泥餅，排出生化處理系統(tǒng)，從而減少整個(gè)系統(tǒng)內(nèi)的磷含量。在二沉池入口設(shè)置流量測(cè)量裝置，化學(xué)除磷加藥量隨流量變化，進(jìn)行調(diào)整，保持最佳加藥狀態(tài)。

適當(dāng)人工化驗(yàn)二沉池和污泥池的溶解氧DO量，防止出現(xiàn)污泥膨脹，或者因缺氧導(dǎo)致聚磷菌重新釋磷，使出水含磷量增高。

3.5 其他計(jì)量監(jiān)測(cè)儀表的配置

污水處理廠粗格柵后污水提升井和清水池均應(yīng)配置高低液位測(cè)量裝置，出水設(shè)流量測(cè)量裝置，進(jìn)水設(shè)pH計(jì)和溫度計(jì)，出水設(shè)pH計(jì)；好氧池設(shè)污泥濃度計(jì)監(jiān)測(cè)活性污泥濃度。

3.6 全部的測(cè)量和控制設(shè)備

污水處理廠粗柵后提升井和清水池均應(yīng)配置液位高低檢測(cè)裝置，進(jìn)、出水設(shè)流量測(cè)量裝置，進(jìn)水設(shè)pH計(jì)、溫度計(jì)、在線化學(xué)需氧量COD (Chemical Oxygen Demand)和氨氮檢測(cè)儀，出水設(shè)pH計(jì)、在線COD和氨氮檢測(cè)儀；厭氧池設(shè)在線氧化還原電位儀ORP和DO表，缺氧池和好氧池設(shè)在線DO表；好氧池設(shè)污泥濃度計(jì)；污泥回流管路設(shè)流量測(cè)量和調(diào)節(jié)裝置，好氧池出水設(shè)流量測(cè)量裝置；好氧池至缺氧池的回流液泵設(shè)流量測(cè)量或調(diào)節(jié)裝置（設(shè)置調(diào)節(jié)閥門或回流泵設(shè)變頻調(diào)節(jié)），氧化風(fēng)機(jī)設(shè)風(fēng)量測(cè)量和調(diào)節(jié)裝置（風(fēng)機(jī)出口管設(shè)置調(diào)節(jié)閥門或風(fēng)機(jī)設(shè)變頻調(diào)節(jié)）等。

4 結(jié)束語(yǔ)

污水處理廠應(yīng)參照上述內(nèi)容，合理配置在線DO表、ORP儀、COD儀、pH計(jì)和流量測(cè)量裝置，配合調(diào)節(jié)閥、變頻器的使用。運(yùn)行中依據(jù)在線取得的各參數(shù)變化值，適當(dāng)調(diào)節(jié)厭氧池和缺氧池活性污泥回流的量，以及二者回流污泥的比例；適當(dāng)調(diào)節(jié)好氧池至缺氧池回流液的回流量和好氧池溶氧濃度，使得各生化池處于最佳反應(yīng)狀態(tài)，達(dá)到最佳反應(yīng)效果，從而保證出水質(zhì)量，提高電廠供水的安全。

[1] 北京市環(huán)境保護(hù)科學(xué)院，中國(guó)環(huán)境科學(xué)研究院.城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn) 非書資料：GB18918—2002[S].北京：中國(guó)環(huán)境科學(xué)出版社，2002：5.

[2] 天津市市政工程設(shè)計(jì)研究院，天津水工業(yè)工程設(shè)備有限公司.城市污水再生利用工業(yè)用水水質(zhì) 非書資料：GB/T19923—2005[S].北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2005：2-3.

[3] 中國(guó)環(huán)境保護(hù)產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)（水污染治理委員會(huì)），機(jī)科發(fā)展科技股份有限公司，北京城市排水集團(tuán)有限責(zé)任公司,等.厭氧—缺氧—好氧活性污泥法污水處理工程技術(shù)規(guī)范 非書資料：HJ576—2010[S].北京：中國(guó)環(huán)境科學(xué)出版社，2010：2.

[4] 任南琪.產(chǎn)酸發(fā)酵細(xì)菌演替規(guī)律研究[J].哈爾濱建筑大學(xué)學(xué)報(bào)，1999（2）：29-34.

Improvement of Monitor and Adjustment Equipment for Sewage Water Plant

LIU Yonggang

（Shanxi Jingyu Power Generation Co.,Ltd.,Shuozhou,Shanxi 037200,China)

Reclaimed water is more frequently used in thermal power plant. During the sewage treatment process, the monitoring,control and adjustment of the reasonable allocation of equipment provide a reliable guarantee for the operation of sewage treatment. Thus,the operation level of the sewage treatment plant is improved, and the supply of high quality water is ensured, which provides a stable water source for the power plant.

thermal power plant; sewage treatment; monitoring; instrument configuration

X703.3

B

1671-0320（2016）01-0066-03

2015-12-07，

2015-12-14

劉永剛（1974），男，河北曲陽(yáng)人，1996年畢業(yè)于太原電力高等?？茖W(xué)校熱能動(dòng)力專業(yè)，工程師，從事化學(xué)專業(yè)設(shè)備維護(hù)工作。