市政生活污水處理系統(tǒng)的控制及策略

郝少春

[關鍵詞]城市污水處理；過程控制；控制策略

近年來，隨著國家實力的不斷增強，人們的生活水平不斷提高，城鎮(zhèn)居民對于生活用水量的需求不斷擴大，對于生活用水質量提出了更高的要求，特別是去年“水污染防治法的修訂”新規(guī)出臺，新規(guī)緊緊圍繞水環(huán)境改善，從減少水污染物的排放、增加水環(huán)境容量發(fā)力，推進水污染治理，這是順應了人民群眾日益增長的優(yōu)美生態(tài)環(huán)境的需要，明確新時代水污染防治的重點，而城市區(qū)域內的污水排放量不斷擴大，各級政府正在全面關注城市生活污水的處理，構建市政生活污水處理系統(tǒng)，以此來提高城市生活污水處理效率。

城市污水排放量不斷增加，在生活污水處理過程中負荷不斷增加，其中需要耗費大量的污水處理成本費用，應對當前的污水處理工藝進行升級改造，加強對市政生活污水處理系統(tǒng)的過程控制，才能減少能源損耗，擴大生活污水處理系統(tǒng)的運行性能。

一、市政生活污水處理系統(tǒng)的過程控制

（一）污水處理系統(tǒng)過程控制的目標以及優(yōu)勢

我們應該加強對市政污水處理過程優(yōu)化控制，更好的改善污水處理工藝以及管理中出在的各種問題，使污水處理廠經濟高效運行，提高城市生活污水處理效率。在我國現(xiàn)階段無論從節(jié)省資金和提高污水處理效果等方面都有重大的理論意義和現(xiàn)實意義。同步脫氮除磷工藝在我國污水處理過程中得到廣泛應用，普遍采用推流的方式運行。目前國內對污水處理過程控制有所研究，但是很少考慮水處理過程污染物濃度的變化，污染物質在推流方向上的濃度是不同的，前段污染物濃度高，后端污染物濃度低。在各種污染物成分差異較大，需要微生物眾多，也就需要不同的生物條件。因此，我們要針對不同的位置分別進行控制，保證微生物充分發(fā)揮各自功能，又可降低能耗，節(jié)約操作費用。

通過構建市政生活污水處理系統(tǒng)，主要具有以下幾方面目標：污水處理系統(tǒng)的出水水質達到質量標準；市政生活污水處理系統(tǒng)的耐沖擊性以及抗干擾性比較強，能夠抵抗各種污水外在因素的干擾和影響；必須確保市政生活污水處理系統(tǒng)各個單元具有良好的處理性能，才能有效降解有機物生物，真正達到生物脫氮除磷的目的；必須確保污水處理系統(tǒng)的運行費用較低，才能得以全面普及應用。

（二）污水處理系統(tǒng)過程控制中的變量分析

在調節(jié)污水處理系統(tǒng)的過程控制時，其中主要存在以下幾種過程控制的可調節(jié)變量：

1.水力調控的變量。在市政生活污水處理系統(tǒng)的運行過程中，水力流態(tài)發(fā)生變化會造成嚴重的生化反應：當水力調控變量的狀態(tài)出現(xiàn)變化，水體流速、濃縮狀態(tài)、流量變化速率都將導致水力滯留時間出現(xiàn)較大的變化。具體而言，水力調控的變量主要為污泥量、回流量、流速變量、水位、控制流量以及外回流量等等幾大重要組成部分。

2.空氣以及氧氣供應量。在市政生活污水處理系統(tǒng)中，DO作為至關重要的變量，DO濃度出現(xiàn)變化后，將會影響系統(tǒng)內部的微生物細菌群。為了降低系統(tǒng)的運營成本費用，可以適當地把DO濃度降低，提高污水處理系統(tǒng)的運營性能。若DO的濃度過低，將會導致微生物細菌群的大量寄生，這樣會降低污泥的沉降性能，導致絮體大量產生而影響污水處理的效果。

3.各種化學藥劑和碳源的投放總量。在市政生活污水處理系統(tǒng)中投放化學藥劑，能夠消除其中的無機元素，避免污泥絮體形成以及沉淀反應產生。沒有合理地投放化學藥劑，還會導致污水處理系統(tǒng)的處理負荷大大降低，導致污泥脫水性能逐漸降低，防止沉降性能也將嚴重降低。在污水處理中投放大量的碳源，能夠使污水處理系統(tǒng)更好地進行反硝化，使碳氧比例保持在合適的范圍。而碳源的比例過低，將會導致反硝化過程非常困難，不利于系統(tǒng)脫氧正常進行。若碳源的比例過多，將會導致藥劑投加費用成本大大提升，污水處理系統(tǒng)的負荷也將擴大，因此必須確定合適的碳源投加量。

4.進水預處理變量。在市政生活污水處理系統(tǒng)運行中，需要對進水預處理變量過程進行嚴格管理，只有進行科學、合理的進水預處理，才能防止外部因素產生干擾，使處理負荷大大降低。

二、市政生活污水處理系統(tǒng)中常用的過程控制策略

1.溶解氧控制措施這種控制方法主要把曝氣單元中的DO濃度來作為變量，然后控制DO濃度的變化。但是控制DO濃度只是一部分東西，必須按照設定值有效調節(jié)空氣變量，才能更好地控制DO濃度。通過利用系統(tǒng)控制器，能夠有效對比DO濃度測量值以及設定值，從中發(fā)現(xiàn)兩者間的差異，通過進行準確的計算，能夠把DO需要的曝氣量清楚地計算出來，主控制器能夠自動調節(jié)水體質量的變化。

2.回流污泥控制措施其主要基于二沉池中污泥層活性和含量，從而有效控制系統(tǒng)的回流污泥總量。并且能夠控制剩余污泥排放量、各個階段的進水量以及回流污泥量，從而更好地控制系統(tǒng)污泥總量。如果在污水中存在較多的污泥，就會滋生許多微生物，微生物生長速度也會大大加快，所以必須嚴格控制剩余污泥排放量，防止微生物大量生長。

3.化學藥劑投放的控制措施在市政生活污水處理系統(tǒng)中投放化學藥劑，能夠進行脫氮除磷處理，這種污水處理方式能夠在瞬間發(fā)揮作用，避免外界干擾帶來不利影響，從而使污水處理系統(tǒng)的過程控制更加方便、快捷。通過投放化學藥劑來進行污水處理，其中主要包含了流量比投加控制以及反饋控制兩種方式，必須根據污水成分、水量和其他干擾因素選擇應用合適的方式。

綜上，在市政生活污水處理系統(tǒng)的控制過程中，必須根據實際情況進行科學、合理的設計，采用合適的方式來控制污水處理過程，才能確保污水處理廠能夠高效、 穩(wěn)定運行，提高市政生活污水處理質量，促進我國環(huán)保型城市建設發(fā)展， 滿足現(xiàn)代化新型城市建設發(fā)展要求。