一种高负荷高效沉淀池的稳定运行节能降耗控制方法及系统技术方案

一种高负荷高效沉淀池(斜管区表面负荷高达17m3/m2·

【技术实现步骤摘要】
一种高负荷高效沉淀池的稳定运行节能降耗控制方法及系统


[0001]本专利技术涉及污水处理
，具体涉及一种高负荷高效沉淀池的稳定运行节能降耗控制方法及系统。

技术介绍

[0002]随着城镇污水处理厂污染排放物标准提高，尤其是总磷的指标更加严格，常规城镇污水处理系统在生物除磷的基础上还需增加化学除磷才能达到行《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级A标准(TP≤0.5mg/L)或更高的地方排放标准。
[0003]高效沉淀池技术在2000年左右逐渐进入我国水处理领域，最初主要应用于给水处理。随着我国市政污水厂提标改造的推进，该工艺凭借其表面负荷高、占地面积小、处理效率高等技术优势，在2010年前后开始推广并应用于生活污水深度处理回用环节中，目前已发展成为主流处理工艺。但由于污水处理厂活性污泥与给水厂的污泥性质完全不同，高效沉淀池在污水处理厂应用之初并没有达到设计要求，部分污水处理厂存在高效沉淀池运行不稳定、处理效果差的问题。其后多数设计院在设计污水处理厂高效沉淀池时，都降低了表面水力负荷，目前多数高效沉淀池设计表面水力负荷在3
‑
8m3/(m2·
h)之间，很少有超过10m3/(m2·
h)，而部分超过10m3/(m2·
h)的高效沉淀池，由于设计与运行方面的原因，难以稳定运行而被弃用或改造为加磁加砂沉淀池。
[0004]高效沉淀池抗水力冲击能力相对较弱，在水力负荷突变或水力负荷较大时容易跑泥，沉淀区池深设计不够但泥层控制过高或粗放控制时易导致跑泥，回流污泥浓度过低导致处理效果差和回流比过大导致沉淀效果差引起跑泥，除磷药剂PAC混凝效果不佳或投加量不足容易导致出水总磷超标、投加过量又会引起运行成本过高，阴离子PAM投加点设置不合理或投加量不足容易导致跑泥漂泥、投加过量也会引起运行成本过高，药剂选型不合理容易导致处理效果差、引起跑泥漂泥等不稳定运行现象。
[0005]高负荷高效沉淀池相比现有普通高效沉淀池，其最大的优势是占地面积更小、吨水投资成本和运行成本更低。查询现有专利文献，鲜有表面水力负荷为10～17m3/(m2·
h)的高负荷高效沉淀池设计和控制方面的报道，仅有少量基于普通高效沉淀池除磷药剂自动投加控制的报道，且基本针对单个高效沉淀池系统进行精准加药控制。污水处理厂，特别是大中型污水处理厂，一般需设计多个高效沉淀池并联运行以满足污水处理规模要求。另外，现有的高效沉淀池控制方法按照统一的指标和工艺进行处理，对于有多组高效沉淀池的污水厂来说各池之间的水质和运行差异就被忽略了，总有某几组高效沉淀池不能在最合适的参数下进行处理，这也将影响到整体出水水质的稳定性。

技术实现思路

[0006]为了解决针对斜管区负荷为10～17m3/(m2·
h)的高负荷高效沉淀池存在跑泥漂泥等运行不稳定或无法正常运行，处理效果差，各种药剂投加不精准易导致出水超标或药剂浪费增加运行成本的问题，本专利技术提供一种高负荷高效沉淀池的稳定运行节能降耗控制方
法及系统，在确保高负荷高效沉淀池稳定运行、达标排放的基础上，实现节能降耗。
[0007]技术方案为了解决上述问题，本专利技术提供了一种高负荷高效沉淀池的稳定运行节能降耗控制方法，具体包括阴离子PAM精准投加控制方法、PAC除磷药剂精准投加控制方法、污泥回流精准控制方法、泥层精准控制方法、活性污泥精准投加控制方法和药剂优选控制方法。
[0008]所述阴离子PAM精准投加控制方法，向高效沉淀池絮凝池加入配置成0.1％
‑
0.3％的液体阴离子PAM，且阴离子PAM的加药流量根据污水处理厂实时出水流量与实际投入运行的高效沉淀池数量计算得出，加药流量Q
PAM
计算公式如下：Q
PAM
＝K1×
(r
×
Q1)/(C
PAM
×
n
×
1000)其中：Q
PAM
——单个高效沉淀池阴离子PAM加药流量，L/h；r——阴离子PAM药剂投加比，mg/L；Q1——污水厂出水流量，m3/h；C
PAM
——药剂配置浓度，％；n——高效沉淀池实际投运数量；K1——调整系统，0.8
‑
1.2；进一步地，在实际运行中尽量调匀各个高效沉淀池进水流量，并根据各高效沉淀池实际运行差异，设置调整系数K1，提高各池絮凝效果。
[0009]进一步地，根据不同污水流量对高效沉淀斜管区上升流速的不同，以及对矾花沉淀效果的不同，药剂投加比r取值如下：q﹤8m/h时，r＝0.7；8≤q﹤10时，r＝0.8；10≤q﹤12时，r＝0.9；12≤q﹤14时，r＝1.0；14≤q﹤15时，r＝1.1；15≤q﹤16时，r＝1.2；其中：q——高效沉淀池斜管区上升流速，可转换为对应出水污水流量。
[0010]所述PAC除磷药剂精准投加控制方法，是基于高效沉淀池进水正磷酸盐负荷(前馈)与出水总磷浓度(反馈)精准控制除磷剂投加的方法，其特征在于：向二沉池出口或高效沉淀池混凝池进口加入除磷药剂PAC，且除磷药剂PAC的加药流量根据污水处理厂实时出水流量、高效沉淀池进口正磷酸盐浓度与实际投入运行的高效沉淀池数量计算得出，加药流量Q
PAC
计算公式如下：其中：Q
PAC1
——单个高效沉淀池PAC加药流量，L/h；Q1——污水厂出水流量，m3/h；n——高效沉淀池实际投运数量；C
pj
——高效池进水磷酸盐浓度，mg/L；C
sp
——高效池出水磷酸盐设定浓度，mg/L，C
sp
＜C
pj
；m——投加系数，投加药剂中有效物质铝与污水中所需去除磷的摩尔比，mol/mol；
Al——铝原子质量，27；P——磷原子质量，31；Al2O3——分子质量，102；ρ：PAC液体密度，根据检测确定，一般取为1.25
×
103kg/m3；C
PAC
——PAC中Al2O3中含量，这里取10％的PAC液体。
[0011]进一步地，摩尔比投加系数m由前馈投加系数m1和后馈投加系数m2合计计算，计算公式如下：m＝m1+m2进一步地，在实际运行中尽量调匀各个高效沉淀池进水流量，并根据各高效沉淀池实际运行差异，设置调整系数K2，提高各池混凝效果。
[0012]Q
PAC
＝K2×
Q
PAC1
其中：Q
PAC
——单个高效池调整后的PAC加药流量，L/h；K2——调整系数，取值范围为0.8
‑
1.2；进一步地，对高效池进水的正磷酸盐浓度进行在线检测，并根据检测的正磷酸盐浓度C
pj
，向二沉池出水或高效池进水口加入除磷药剂PAC；由于加入的部分PAC用于混凝作用，因此根据检测正磷酸盐浓度设置不同的投加系数，摩尔比m1取值如下：污水厂出水执行一级A排放标准(TP≤0.5mg/L)：本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高负荷高效沉淀池的稳定运行节能降耗控制方法，包括阴离子PAM精准投加控制方法、PAC除磷药剂精准投加控制方法、污泥回流精准控制方法、泥层精准控制方法、活性污泥精准投加控制方法和药剂优选控制方法；其特征在于：所述阴离子PAM精准投加控制方法，向高效沉淀池絮凝池加入配置成0.1％
‑
0.3％的液体阴离子PAM，且阴离子PAM的加药流量根据污水处理厂实时出水流量与实际投入运行的高效沉淀池数量计算得出，加药流量Q
PAM
计算公式如下：Q
PAM
＝K1×
(r
×
Q1)/(C
PAM
×
n
×
1000)其中：Q
PAM
——单个高效沉淀池阴离子PAM加药流量，L/h；r——阴离子PAM药剂投加比，mg/L；Q1——污水厂出水流量，m3/h；C
PAM
——药剂配置浓度，％；n——高效沉淀池实际投运数量；K1——调整系统，0.8
‑
1.2；在高效沉淀池实际运行中调匀各个高效沉淀池进水流量，并根据各高效沉淀池实际运行的进水流量差异，设置调整系数K1，提高各池絮凝效果；根据不同污水流量对高效沉淀斜管区上升流速的不同，以及对矾花沉淀效果的不同，药剂投加比r取值如下：q﹤8m/h时，r＝0.7；8≤q﹤10时，r＝0.8；10≤q﹤12时，r＝0.9；12≤q﹤14时，r＝1.0；14≤q﹤15时，r＝1.1；15≤q﹤17时，r＝1.2；其中：q——高效沉淀池斜管区上升流速，可转换为对应出水污水流量。2.根据权利要求1所述的一种高负荷高效沉淀池的稳定运行节能降耗控制方法，其特征在于：所述PAC除磷药剂精准投加控制方法，是基于高效沉淀池进水正磷酸盐负荷(前馈)与出水总磷浓度(反馈)精准控制除磷剂投加的方法，向二沉池出口或高效沉淀池混凝池进口加入除磷药剂PAC，且除磷药剂PAC的加药流量根据污水处理厂实时出水流量、高效沉淀池进口正磷酸盐浓度与实际投入运行的高效沉淀池数量计算得出，加药流量Q
PAC
计算公式如下：其中：Q
PAC1
——单个高效沉淀池PAC加药流量，L/h；Q1——污水厂出水流量，m3/h；n——高效沉淀池实际投运数量；C
pj
——高效池进水磷酸盐浓度，mg/L；C
sp
——高效池出水磷酸盐设定浓度，mg/L，C
sp
＜C
pj
；m——投加系数，投加药剂中有效物质铝与污水中所需去除磷的摩尔比，mol/mol；Al——铝原子质量,27；
P——磷原子质量,31；Al2O3——分子质量,102；ρ：PAC液体密度，根据检测确定，一般取为1.25
×
103kg/m3；C
PAC
——PAC中Al2O3中含量，这里取10％的PAC液体；其中，摩尔比投加系数m由前馈投加系数m1和后馈投加系数m2合计计算，计算公式如下：m＝m1+m2在高效沉淀池实际运行中调匀各个高效沉淀池进水流量，并根据各高效沉淀池实际运行差异，设置调整系数K2，提高各池混凝效果；Q
PAC
＝K2×
Q
PAC1
其中：Q
PAC
——单个高效池调整后的PAC加药流量，L/h；K2——调整系数，取值范围为0.8
‑
1.2；对高效池进水的正磷酸盐浓度进行在线检测，并根据检测的正磷酸盐浓度C
pj
，向二沉池出水或高效池进水口加入除磷药剂PAC；由于加入的部分PAC用于混凝作用，因此根据检测正磷酸盐浓度设置不同的投加系数，摩尔比m1取值如下：污水厂出水执行一级A排放标准(TP≤0.5mg/L)：C
pj
≥2.0mg/L时，m1＝2.0；2.0＞C
pj
≥1.5mg/L时，m1＝2.5；1.5＞C
pj
≥1.0mg/L时，m1＝3.0；1.0＞C
pj
≥0.7mg/L时，m1＝3.5；0.7＞C
pj
≥0.5mg/L时，m1＝4.0；污水厂出水执行更高排放标准(TP≤0.3mg/L)：C
pj
≥2.0mg/L时，m1＝3.0；2.0＞C
pj
≥1.5mg/L时，m1＝3.5；1.5＞C
pj
≥1.0mg/L时，m1＝4.0；1.0＞C
pj
≥0.7mg/L时，m1＝4.5；0.7＞C
pj
≥0.5mg/L时，m1＝5.0；0.5＞C
pj
≥0.3mg/L时，m1＝6.0。3.根据权利要求2所述的一种高负荷高效沉淀池的稳定运行节能降耗控制方法，其特征在于：对污水处理厂出水的总磷浓度进行在线检测，并根据检测的总磷浓度C1，对照出水总磷浓度设定目标值C
1S
，调整后馈摩尔比投加系数m2，实现后反馈控制确保出水总磷达标排放，调整原则如下：初时，m2＝0；当C1＞C
1S
时，m2＝m2+0.5；在一个在线仪表检测周期后(一般出水在线仪表检测周期为2小时)，若C1＞C
1S
时，则m2＝m2+0.5；若C1＜C
1S
且m2≥0.5时，则m2＝m2‑
0.5；如此循环；m2取值范围为0～3。4.根据权利要求3所述的一种高负荷高效沉淀池的稳定运行节能降耗控制方法，其特征在于：所述除磷药剂PAC的有效成分含量为10～11％，盐基度大于70％，其它指标符合《水处理剂聚合氯化铝GB/T 22627
‑
2014》。5.根据权利要求1或4所述的一种高负荷高效沉淀池的稳定运行节能降耗控制方法，其
特征在于：所述污泥回流精准控制方法，通过污泥回流泵将沉淀区泥斗中污泥回流至絮凝池进口，回流污泥作为絮凝核晶吸附进水细小的胶体、悬浮物，同时将泥层中没有利用完毕的药剂导回二次利用，且污泥回流量根据污水处理厂实时出水流量、实际投入运行的高效沉淀池数量、以及设定的回流比计算得出，回流流量Q
h
...

【专利技术属性】
技术研发人员：廖建胜，叶浩然，张思，吴亨，黄萍，林元昆，李文兴，蒋贤汞，
申请(专利权)人：温州杭钢水务有限公司，
类型：发明
国别省市：