污水厂化学除磷的控制思路（上）

    磷在污水厂中是公认为使用化学法较为容易控制的污染指标之一，一般在各个阶段通过调整化学药剂的投加量，就可以有效的进行控制出水总磷的指标。在实际运行中，化学除磷也是污水厂使用的最为普遍的除磷方式，虽然生物除磷更为经济和环境友好，但是污水厂综合考虑生物脱氮和除磷的矛盾，往往更倾向于生物脱氮和化学除磷相结合的方式来进行工艺管理。在确定了化学加药除磷的工艺思路以后，运行成本就成为了管控的目标和重点，而运行成本的管控和化学除磷的精准控制有直接的关系，这一期公众号和大家探讨一下化学除磷的控制思路。

    在之前的公众号的文章里，已经对化学除磷的加药方式，加药点都进行了讨论，化学加药可以分为三种加药方式，预加药-在预处理的初沉池投加，同步加药-在生物处理段的曝气池末端投加，后加药-在深度处理单元投加。这几种方式各有利弊，下面的列表可以简单的对这几种加药方式有一些了解：

   无论哪一种加药的方式，都有很大的改进和控制的空间，所有的运行管理人员都希望得到更经济的运行加药模式，因此在运行过程中采取更为有效的加药控制是降低成本的关键。现阶段较多的污水厂采用的是结果控制的模式，通过出水水质的TP的变化，通常是出水在线的TP监测仪的数据来进行加药量的控制。这种反馈控制方式由于加药点和出水监测点还有一段工艺，一般是深度处理段或者消毒池段，因此加药反应会存在一定的滞后性，为了避免因为滞后加药导致这一段时间的出水超标，运营管理人员的调控措施都是保留一个缓冲值，比如标准是0.5mg/L，但是控制在0.3mg/L，中间预留0.2mg/L的空间，在数值达到0.3mg/L的时候，就开始进行药量的调控，这样可以预先控制，消除工艺段带来的滞后性的反馈控制。但是这样也存在一个很重要的问题，那就是这样的控制方式就是过量加药，从工艺保障上来说，这是很稳妥的做法，但是从成本管控上，这样的控制不是很好的节省药剂成本的做法。

   如何进行更精准，更节省药剂成本的控制方式来进行加药管理呢？对于一项目的性很强的管理工作，我们要进行很多细节方面的研究，以便取得更有效地管控措施，下面来逐一进行探讨。

   1、全流程的磷的检测。

   在前面的公众号文章中，介绍了除磷药剂主要是与磷酸根进行反应，生成磷酸盐沉淀，因此判断在整个污水厂各个流程阶段的总磷中的磷酸盐含量的多少，是判断加药效果的重要依据。除磷的金属盐类药剂一般以正磷酸根为主要的反应去除对象，而化验室监测正磷酸盐的方法省去了消解过程，可以快速测定，因此在实际控制中可以考虑使用正磷酸根作为日常快速判定加药的依据。特别是现阶段已经具有在线的磷酸根测量仪表，最短可在5分钟内对水中的正磷酸根进行检测。这样我们就能够使用在线的仪表进行除磷效果的快速测定，从而判断加药量是否足够。

    一般的生活污水在经过生化段的生物反应以后，进水中的总磷的各种组分绝大部分都水解转化成正磷酸盐，因此在经过生物段以后进行正磷酸盐的检测会比较接近水中总磷的含量，也就是说在生物池的出口，或者二沉池进行正磷酸盐的检测，往往能取代总磷的检测，加快对水质的检测反应速度，从而更精准的控制加药比例。但是进水总磷的组分复杂，单纯检测正磷酸盐，往往会遗漏掉其他磷组分，因此进水不能以正磷酸盐来替代总磷进行检测，其余的还有污泥中的磷含量，污泥中磷组分相对复杂，必须使用总磷方式进行检测。这样可以对污水处理的全流程进行简化的总磷检测如下表：

   通过全面的磷的检测，以及引入在线的正磷酸盐及总磷的检测设备，可以将控制采纳的更为精细化，也更能精准的把控系统内磷的变化情况，从而采取更有效的措施进行加药的控制。

   2、多元控制因子的引入。

   实现除磷药剂成本的控制，需要的不仅仅是出水总磷的在线数据，而是更多的参数参与控制，在实际运行中越多的控制参数，会使加药量更加的精准，从而保证了出水水质的稳定，也能够把控制范围缩小到最小，从而节省更多的药剂成本。下面罗列几项参与除磷控制的因子。

    A、水量。除磷药剂的投加量是和水中磷的总量相互对应的，污水厂磷的负荷总量是磷浓度和水量乘积，因此水量的变化，对加药量的影响是非常直接的，而城市污水厂的水量受到城镇居民生活习惯的影响，是在不断地变化的。为了匹配加药量，除磷药剂的加药泵的控制系统需要能够调控流量，比如选用变频调速的加药泵，在加药泵的控制上增加PLC控制系统，与系统的水量进行关联，设置变化参数，根据水量来调整加药量。特别是日夜水量变化大的污水厂，四季水量变化大的污水厂，引入水量因子来进行合理调控，可以减少除磷药剂的过度消耗，从而降低药剂成本。