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技术革新推动了ICA技术的发展,表现在以下方面:仪器化发展已经较为成熟,计算机处理能力与40年前可谓今非昔比,企业内部网的基础设施已经较为完善等。污水处理工艺的可控性也有所增加,比如将生物反应器划分为曝气、缺氧和耗氧不同区域进去控制,曝气系统也能够实现分区控制;鼓风机可以通过改变压力来调节供气量;SBR工艺进行间隙性处理;在高负荷时将曝气池作为一个沉淀池应急运行等等。
此外,人们还发展了多种工艺的控制手段和方法,包含多种形式的回流,如内回流,硝酸盐回流,以及污水处理上清液的回流等;在工艺中加入化学药剂来强化预处理,比如在进行化学除磷时可以添加脂肪酸以促进生物的储磷过程,还可以增加碳源来控制反硝化过程等等。这些都为污水处理系统的控制提供了更多的手段。
仪表监测
以前的仪表检测通常是离线的,用泵将水抽到分析池里来进行自动分析。现在已经发展了在线的探头式传感器,可以直接将它放在生化池里面进行分析。在简化测试过程的同时,也提高了测试结果的准确性。
现在有了不同类型的溶解氧仪表,特别是荧光法LDO。这些仪表可靠性较强,维护的周期可以延长到几周的时间。除了荧光法溶解氧仪表之外,还有直接测量氨氮的探头式仪表,采用了离子选择性氨电极。我们可以通过光信号来直接测定浊度,现在又发展了光谱类的电极。光谱类传感器可以在不同的波长上进行测试,能够测定硝酸盐,亚硝酸盐,COD,TOD以及色度。
现在可以把仪表集成在一个探头里完成多指标测试。这个是有8个探头指标的传感器,能够测电导、自由率、浊度、流量等等多个指标。
目前有100多家公司为水处理行业提供监测仪表,仪表也将越来越便宜。通过仪表数据网络可以将仪表测量全部数据进行融合,并且通过互联网应用能够在控制平台查看所有的仪表数据和相关信息。
现在越来越多污水厂里可以做到无人值守。通常只需一人负责,通过查看屏幕来检查污水厂的运行情况,平时可以在任何地方远程观察污水处理厂内的运行状态。除非有严重情况发生,否则晚上或者周末不需要有人到现场处理。
分析与监测
监测数据不仅仅是用来做记录工艺状态,还要通过数据处理来获取信息支持进一步的控制。这就要求对数据进行分析,通常采用两类分析方法:第一类是统计分析找到异常值,如做噪声的滤波等等。第二类就是参数评估,找到数据后面隐藏的变量值。这些隐藏值不容易测量,因此其数据处理过程也叫软传感器。
将仪表数据关联起来进行分析,可以判断哪些情况下的运行是正常的,哪些情况下不正常,从而得到动态的、不同时段下的判断结论。基于这种数据分析,就可以帮助运行人员早期判断出可能出现的各种情况,为他们提供决策支持。通过数据分析,可以得到隐藏在数据后的知识和经验,把它们关联起来能够指导未来的运行工作。
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