污水处理技术之氧化沟工艺自控优化的探索和研究

北极星环保网讯:摘要：目前余杭污水厂氧化沟双沟交替运行切换时中间没有过渡阶段，进水沟会直接切换成出水沟，此时污水中的氨氮和总磷含量较高。此外，曝气机运行时频率无法自动调节，溶解氧波动较大，本论文通过调整工艺和编写PLC程序来实现氧化沟的自动运行，提高氧化沟出水的稳定性。

关键词：氧化沟；工艺优化；PLC控制

1前言

前期，余杭污水厂采用的是传统的氧化沟运行模式，出水总氮效果并不十分理想。经过实测，余杭污水厂氧化沟的溶解氧梯度不明显，最高点和最低点相差不超过1mg/L，宏观上很难形成缺氧区（溶解氧<0.5mg/L），反硝化率较低。

为了增强反硝化反应，我们尝试将双沟氧化沟的进水沟作为缺氧池，溶解氧控制在0.5mg/L以下，确保宏观上形成缺氧区。但随着周边范围内小区居住率的提高，污水厂进水总氮明显上升，导致碳氮比失衡，因此总氮的去除依然是污水厂一大难题，任何有助于总氮去除的方法都值得我们去探索和研究。

2氧化沟运行现状

目前氧化沟的运行模式分为两个阶段，阶段一沟Ⅰ进水，溶解氧控制在0.5mg/L左右，主要承担反硝化脱氮，沟Ⅱ出水，溶解氧控制在2mg/L左右，主要承担硝化反应和磷的吸收。阶段二，两个沟互换，沟Ⅱ进水，溶解氧控制在0.5mg/L左右，沟Ⅰ出水，溶解氧控制在2mg/L左右。阶段一、阶段二运行周期均为4小时，整个周期为8小时，循环交替运行。

3.现状运行中存在的不足

3.1工艺上存在的不足

从阶段一切换到阶段二时，沟Ⅰ从进水状态直接变成出水状态，此时沟Ⅰ刚进行了4小时的缺氧反硝化反应，水中氨氮和总磷含量较高，从阶段二切换到阶段一时，沟Ⅱ存在同样的问题，一定程度上影响氧化沟出水的稳定性。

3.2设备运行上存在的不足

氧化沟曝气主要对8台曝气机的运行方式进行设定，低速运行频率设定35Hz，高速运行频率设定45Hz。这种控制模式是固定的模式，曝气机运行时频率无法自动调节，导致溶解氧控制不够理想。此外，当进水水质、水量变化时，都会引起溶解氧波动较大，需要人工不断的调节曝气机频率来控制，工作量非常大且难控制。

4氧化沟运行工艺优化改进方案

4.1工艺上的优化改进

从目前的运行模式来看，最大的问题是双沟交替运行切换时中间没有过渡阶段，进水沟会直接切换成出水沟，此时污水中的氨氮和总磷较高，如果中间增加两个过渡阶段可以较好的解决这个问题，过渡阶段周期一般为15—30分钟，常见的DE氧化沟运行模式有两种，如下图所示：

图4-1

在阶段二进水方向进行了改变，出水方向不变，沟Ⅰ不进水也不出水，进行闷曝，由反硝化反应转为硝化反应，曝气机高速运转，可以更快的提高溶解氧，为阶段三的出水做好准备；沟Ⅱ同时进水和出水，由硝化反应转为反硝化反应，曝气机低速运转，降低溶解氧，为阶段三的反硝化反应做好准备。

4.2设备运行上的优化改进

从目前的曝气机运行模式来看，最大的问题一是频率无法根据溶解氧自动调节，二是曝气机无法根据溶解氧情况增开或关闭一台，容易造成曝气过量或曝气不足。针对上述两个问题，我们可以通过编写PLC程序来实现。

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