在线监测和控制可以使过程清晰化化
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Energy optimisation and cost saving workshop, 5th & 6th September 2005
化学除磷
ß值的定义
定义 (DWA－－德国水协)
• ß = mol Me / mol Ptot Ptot 沉淀反应池进水中的总磷 Me 金属沉淀剂
• ß = 1,5 • ß > 1,5 • ß< 1
达到限制Ptot=2 mg/l (当 Q <= 2 Qt时) 的推荐值 达到限制Ptot< 1～2 mg/l的必要条件 把生物处理阶段当作沉淀反应池的处理厂采用此ß值
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节约潜力
化学除磷
节约潜力
沉淀剂 污泥处置
Energy optimisation and cost saving workshop, 5th & 6th September 2005
FM = Pges,0 ß (1-Bio-P) fstö
FM：沉淀剂
mit: Pges,0 : P需t要o e去li除m的ina磷te [kg P] ß : ßß-值Value
Bio-P : D生e物gr除ee磷o的f e效fic率iency Bio-P
fStö: : S化to学ic剂hi量om因e子tric Factor
缺点 • 不是所有的磷都被水解（有些以多磷酸盐的形式存在） • 有机负荷的降低会影响反硝化功能 • 产生的污泥量较大（相比同步沉淀而言） • 同沉淀剂的竞争反应使沉淀剂用量增加
边界条件 • 为了后续生物处理过程的需要，需要保证有1～2mg/l的剩余磷浓度
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反馈控制
Energy optimisation and cost saving workshop, 5th & 6th September 2005
出水中的磷酸盐浓度 (mg/l PO4-P)
PO4
策St略rategy
F反ee馈d 控ba制ckward control 剂量C保on持sta不nt变dosing F剂lo量w p与ro流po量rti保on持al 正do比sing 前F馈ee控d f制orward control
0,8
0,6
0,4
0,2
0,0 9.10
11.10
13.10
闭环控制开始
出水O4-P平均浓度提高
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15.10 考虑流量
FFee-M溶e液ng（el/h[2l）/0h0]0 1600 1200 800 400 0
17.10 D日at期um 19.10
控制策略
PO4-P浓度的闭环控制
沉淀剂
Q
X
pre
c PO4-Pload
计量泵
Q PO4-P 污水
QPr 沉淀过程
Fe用量的计算 QPr = K·Q·ß·55,8/30,9 ·1/·1/GFE·PO4-P
需要具备的条件 • PO4-P和流量 (Q)的在线监测
优点 • 快速响应负荷的变化
缺点 • 没有过程控制 • 前置沉淀：必须考虑磷的吸
SEDITAX2 • 准备样品用于测定Ptot 和 TOC • 实现样品的均一化
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化学除磷的控制策略
-控制策略 -根据流量控制药剂投加量 -前溃、反馈控制
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缺点 • 相比其它方式费用更高 • 很可能造成铁或铝的过量 • 为了避免过滤负荷过大，只有少量的磷可以被去除
后置沉淀一般和同步沉淀或前置沉淀结合使用
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TS = Pges,0 ß (1-Bio-P) fstö fTS mit:
TS：污泥
Pges,0 ß
Bio-P
fStö: fTS
: P需t要o e去li除m的ina磷te [kg P] : ßß-值Value : D生e物gr除ee磷o的f e效fic率iency Bio-P : S化to学ic剂hi量om因e子tric Factor : F污ac泥to产r 量fo系r S数ludgeproduction
同步沉淀
后置沉淀
M+
M+
初沉池
M+
M+
M+
二沉池
接触过滤
厌氧 缺氧 好氧 絮凝池
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M+：金属沉淀剂
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化学除磷
前置沉淀
优点 • 降低了生物处理阶段的负荷 • 由于先进行了化学除磷，所以活性污泥反应池中的无机污泥含量不会增加
化学除磷
同步沉淀
优点 • 回流使沉淀剂得以更有效的利用 • 考虑所有的生物影响 • 可以在生物处理的曝气阶段使用二价铁作为沉淀剂 • 改善污泥容积指数
缺点 • 增加无机污泥的含量 （影响污泥龄） • 影响碱度，影响硝化过程
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化学除磷
后置沉淀
优点 • 明确的条件
多磷酸盐已水解为磷酸盐 可被生物去除的磷已被去除 • 不会影响生物处理过程
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设定值 PO4-P
需要具备的条件 • PO4-P的在线监测
优点 • 过程控制
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控制策略
PO4-P浓度的闭环控制
举例
1PP,O0O44--PP （[mmgg//ll]）
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化学除磷
对沉淀进行控制的原因
对化学沉淀进行优化可以从以下几个方面节约成本 • 沉淀剂 • 污泥脱水 • 污泥处置 • 达标
以下因素导致边界条件的变化 • 进水的磷含量 • 生物处理阶段磷的吸收 • 竞争反应 • 沉淀剂
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Stand标ar准d d偏e差via一tio般n为is 0ty.0p3icmalg0/l.P03Om4-Pg/l PO4-P.
A平vg均. d剂os量ing (l/min) 0.42 0.66 0.62 0.54
天
Relative相c对on消su耗mp量tion (i（.c.以t. f反ee馈d b控ac制kw为a基rd)准）
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Energy optimisation and cost saving workshop, 5th & 6th September 2005
14.10
FFee溶-M液en（gle2/h.[0）l/0h0] 1.600 1.200 800 400 0
16.10 Da日tu期m 18.10
26.9
FFee-溶M液en（gle/2h[0）l/0h0] 1600 1200 800 400 0
28.9 Da日tu期m 30.9
Energy optimisation and cost saving workshop, 5th & 6th September 2005
控制策略
根据PO4-P负荷调整药剂投加量
反馈控制 – 最佳策略!
反馈控制
Energy optimisation and cost saving workshop, 5th & 6th September 2005
Energy optimisation and cost saving workshop, 5th & 6th September 2005
化学除磷
污水处理厂的策略
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化学除磷
工艺类型
前置沉淀
Energy optimisation and cost saving workshop, 5th & 6th September 2005
使用闭环控制策略，沉淀剂用量可减少25％
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节约潜力
化学除磷
节约潜力
沉淀剂 污泥处置
Anschlussgr鲞 e [EW]
处E置ntsorgung (€/tTS)
C计on算si如de下ra：tions: PA沉活rceti淀 性cviep剂saSun：butsb:4t4s：0t0:％%1133FF.,e88e3％%C3Cl，l, 113300€€//tt ßß==11.,55;; 11.,88ggrr pP//EEWW//TTaagg fSTf节aST=vS约=i2n2,g沉5.5Pk淀gkreg剂TcTSip1Si/t0a/k％tgkiogFnFe1e0 %
优点 • 结合了前馈控制和反馈控制 • 快速响应负荷的变化 • 闭环控制
缺点 • 费用较高
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控制策略
前馈控制和反馈控制的结合
举例
1PP,0OO044--PP （[mmgg//ll]） 0,80 0,60 0,40 0,20 0,00
8.10
10.10
12.10
出水浓度非常稳定 药剂用量降低约18 %
收 • 竞争反应