污水处理厂自动控制系统的全流程策略与方法

全国城镇污水处理厂除磷脱氮及深度处理技术交流大会论文集污水处理厂自动控制系统的全流程策略与方法污水处理厂自动控制系统的全流程策略与方法邱勇1，施汉昌1,2，曾思育1，何苗1（1.清华大学环境科学与工程系，北京市清华大学环境节能楼100084；2.环境模拟与污染控制国家联合重点实验室，北京市清华大学环境节能楼100084）摘摘要要：污水处理厂自动控制系统是污水处理工艺稳定运行的保障，必须适应生物处理过程的动态特征。本文分析了污水处理厂常见构筑物单元的运行特点和控制策略，提出了基于进水负荷动态变化的全流程控制策略，并讨论了全流程自控系统的实现途径。关键词：关键词：污水处理厂；单元过程控制；全流程控制；动态进水负荷随着我国水污染治理措施的不断加强，城镇污水处理厂排放标准也逐步提高，从而对污水处理工艺的运行与控制提出了更高要求。污水处理厂的自动控制系统不仅要保障工艺设备的连续运行，还要满足出水稳定达标和节能降耗的需求[1]。由于缺乏可靠的自控技术，设计人员往往采用比较保守的工艺参数来应对进水负荷的动态变化，比如更长的停留时间，结果可能造成一定的浪费。因此，在污水处理厂大规模升级改造的背景下，需要重视和发展先进的自动控制技术，以配合新工艺来提高出水水质。近年来，污水处理过程控制的ICA（仪器化、控制化和自动化）技术日趋成熟，开始逐步应用于工程实践[2]。国内外的一些大型污水处理厂采用了溶解氧控制、化学除磷等自动控制技术，起到了稳定出水水质和节能降耗的效果[2][3]，其典型案例包括英国PeelCommon污水处理厂采用的WTOS实时控制系统、我国白龙港污水处理厂采用的生物处理智能控制系统等。经过长期的艰苦建设，我国的污水处理厂也具备了良好的自动控制系统硬件条件，多数实现了设备运行的监视控制、故障报警、日常报表等功能。但与不断升级的处理工艺相比，我国污水处理厂的自控系统的发展明显不足，绝大部分还停留在“只监不控”的状态。尽管近年来国内大型污水处理厂开始采用溶解氧控制、化学药剂投加控制等技术，但是这些技术还存在明显的不足，需要继续发展和完善。第一，这些技术多为单元控制技术，往往忽略处理单元之间的联系和制约，只能实现局部较优；第二，一般局限于污水处理工艺的优化控制，忽略了排水管网的运行和管理，不能实现排水管网和污水处理厂的联合运行。污水处理厂进水负荷表征了进入系统污染物的动态变化