刘永刚

（山西京玉发电有限责任公司，山西 朔州 037200）

某污水处理厂监测和调节设备的改进配置

刘永刚

（山西京玉发电有限责任公司，山西 朔州 037200）

火力发电厂越来越多地使用城市中水作为生产水源。为此，在生活污水处理工艺中，对监测、控制和调节设备进行合理配置，给污水处理的运行调整提供了可靠保证，从而，提高了污水处理厂的运营水平，确保了高质量中水的供给，为电厂提供了稳定水源。

火电厂；污水处理；监测；仪表配置

0 引言

山西省是富煤贫水地区，水资源的严重匮乏，大大制约着火力发电厂的建设。在当前形势下，随着山西省内各市、县污水处理厂的建设和投运，污水处理厂产生的中水成为较为稳定的水源之一。火力发电厂采用污水处理厂的中水作为生产水源日益普遍。目前，省内已有多个电厂取得了污水处理厂的特许经营权，管理并运营着污水处理厂。然而，许多污水厂建设初期由于资金、技术、人员和管理等各方面的原因，导致污水厂在设备配置、运行管理等方面，远远落后于发电厂，尤其是在线监测、测量和控制设备相对落后，造成运行参数缺失。各种问题的存在可能导致污水厂运行不稳，出水水质恶化，给电厂用水带来隐患。

本文就某污水处理厂的工艺，结合各生化池的主要功能，对相关流量、设备控制和监测仪表的配置，提出了改进措施，并力求简单实用，节约资金。

1 某污水处理厂简介

朔州市某生活污水处理厂地处晋蒙交界，设计日处理能力10 000 t/d，污水处理的主要生化反应采用缺氧池+厌氧池+好氧池的处理工艺 (以下简称A2O)，A2O出水经二沉池澄清，纤维球过滤器简单过滤后，进入清水池，回用到电厂，系统流程见图1。

图1 污水处理流程图

该污水处理厂设计出水要求达到国家城镇污水排放标准一级A标 [1]，实际运行中个别指标不达标，但满足工业用水工艺水质指标，具体指标见表1。

2 现有仪表配置和存在问题

2.1 仪表配置

污水厂现配备的主要在线监测仪器：A2O池入口设流量测量装置，好氧池配备在线溶氧表，进、出水配有在线氨氮（NH3-N）、酸碱度测试表（PH）和化学需氧量（CODcr）测试仪等。

表1 污水厂设计出水、运行和工艺用水指标[2]mg/L

2.2 存在问题

厌氧和缺氧池池内无溶解氧或其他监测装置，池内运行状态不明，比如池内溶氧量，有机物的酸化水解状况，硝化和反硝化进行的状况如何，无参考指标；污泥回流未设置流量测量和调节装置，回流量不易控制；好氧池未设污泥浓度检测装置；内循环的回流液流量无法调节；好氧池出水管路上无流量测量装置，化学加药量缺少精确给药依据等。

在线监测和测量设施的缺失，使得在线仪表种类设置和数量设置不能满足系统运行要求，对于运行工况的即时变化大多处于无知状态，阻碍了运行人员对运行状态的判断和对设备的调节，一定程度上限制了出水品质的提高。因此，需完善在线监测和测量设备的配置。

3 监测仪表和测量装置的改进配置建议

3.1 厌氧池

厌氧池主要作用是聚磷菌在无氧状态下，在此彻底释放磷，为在有氧状态下过量吸磷做准备；释磷越彻底，过量吸磷的能力越强；同时，部分有机物在厌氧菌群的作用下水解、酸化和氨化转变为小分子有机物被利用。当池内溶解氧浓度稍高时，硝态氮会在反硝化细菌作用下，进行反硝化释放N2，反硝化过程将和聚磷菌争夺碳源，在碳源不足的情况下，将抑制聚磷菌的释磷。因此，为保证池内的厌氧环境，厌氧池内溶解氧浓度要求DO＜0.2mg/L[3]。此时，厌氧池的各项化学反应综合在一起会引起池内 氧化 还原 电 位 ORP（Oxidation Reduction Potential）的变化。池内溶解氧低，有机物含量高，好氧、厌氧和兼型微生物均具有降低氧化还原电位的作用，所以，需在厌氧池设置ORP检测仪和溶氧表DO（Dissolved Oxygen）来指导运行。

研究表明ORP值应控制在-350～+100mV之间[4]，能保证良好的各类菌群转换生存环境。厌氧池溶氧主要来自进水和回流活性污泥，进水溶氧量不易控制。当厌氧池内ORP升高，超出控制范围时，可适当减少进水量或活性污泥回流量，从而保证池内的厌氧环境稳定。

3.2 缺氧池

缺氧池的溶解氧浓度介于0.2～0.5mg/L之间[3]。主要作用是在缺氧条件下进行反硝化脱氮，将水中的硝态氮转化为氮气排走。厌氧池的溶氧量主要由回流污泥和好氧池的回流液带入，适当调节二者的回流量，可控制池内溶氧浓度，保证反硝化反应的顺利进行。因此，需设置在线溶氧表，监测池内溶氧浓度。在污泥回流管路上设置流量测量装置和调节阀，依据池内溶氧的高低，调节回流污泥的量；将回流液泵改为变频泵，通过调节泵的频率来调节回流液的量。通过二者的调节，从而控制回流污泥和回流液带回的溶氧量，保持缺氧池的溶氧状态。

3.3 好氧池

好氧池的溶解氧浓度≥2 mg/L[3]。好氧池主要作用之一是氧化降解水中有机物，将大的分子有机物或难降解有机物降解为小分子、易利用的物质；消耗污水中的氨氮，好氧微生物进行硝化反应将氨氮转化为硝态氮，硝态氮通过回流液回流至缺氧池时，在反硝化作用下转化为N2排出。其次，在好氧池内，聚磷菌能否过量摄磷是降低污水中磷含量的关键；在好氧环境下，聚磷菌繁殖生长，过程中过量摄取磷，储存在自身体内，随着污水流动，进入二沉池。好氧池设置在线溶氧表，监测溶氧含量，随溶氧的高低，调节池内曝气量的大小。曝气量的控制采用变频器控制风机来实现。

3.4 二沉池和污泥池

二沉池主要功能是进行清浊分离，上清液流出进入清水池，下部污泥排入污泥回流池。在二沉池内富含聚磷菌和其他成分的污泥，随着污泥聚集，污泥一部分回流至厌氧池参与循环，一部分脱水后，产生泥饼，排出生化处理系统，从而减少整个系统内的磷含量。在二沉池入口设置流量测量装置，化学除磷加药量随流量变化，进行调整，保持最佳加药状态。

适当人工化验二沉池和污泥池的溶解氧DO量，防止出现污泥膨胀，或者因缺氧导致聚磷菌重新释磷，使出水含磷量增高。

3.5 其他计量监测仪表的配置

污水处理厂粗格栅后污水提升井和清水池均应配置高低液位测量装置，出水设流量测量装置，进水设pH计和温度计，出水设pH计；好氧池设污泥浓度计监测活性污泥浓度。

3.6 全部的测量和控制设备

污水处理厂粗栅后提升井和清水池均应配置液位高低检测装置，进、出水设流量测量装置，进水设pH计、温度计、在线化学需氧量COD (Chemical Oxygen Demand)和氨氮检测仪，出水设pH计、在线COD和氨氮检测仪；厌氧池设在线氧化还原电位仪ORP和DO表，缺氧池和好氧池设在线DO表；好氧池设污泥浓度计；污泥回流管路设流量测量和调节装置，好氧池出水设流量测量装置；好氧池至缺氧池的回流液泵设流量测量或调节装置（设置调节阀门或回流泵设变频调节），氧化风机设风量测量和调节装置（风机出口管设置调节阀门或风机设变频调节）等。

4 结束语

污水处理厂应参照上述内容，合理配置在线DO表、ORP仪、COD仪、pH计和流量测量装置，配合调节阀、变频器的使用。运行中依据在线取得的各参数变化值，适当调节厌氧池和缺氧池活性污泥回流的量，以及二者回流污泥的比例；适当调节好氧池至缺氧池回流液的回流量和好氧池溶氧浓度，使得各生化池处于最佳反应状态，达到最佳反应效果，从而保证出水质量，提高电厂供水的安全。

[1] 北京市环境保护科学院，中国环境科学研究院.城镇污水处理厂污染物排放标准 非书资料：GB18918—2002[S].北京：中国环境科学出版社，2002：5.

[2] 天津市市政工程设计研究院，天津水工业工程设备有限公司.城市污水再生利用工业用水水质 非书资料：GB/T19923—2005[S].北京：中国标准出版社，2005：2-3.

[3] 中国环境保护产业协会（水污染治理委员会），机科发展科技股份有限公司，北京城市排水集团有限责任公司,等.厌氧—缺氧—好氧活性污泥法污水处理工程技术规范 非书资料：HJ576—2010[S].北京：中国环境科学出版社，2010：2.

[4] 任南琪.产酸发酵细菌演替规律研究[J].哈尔滨建筑大学学报，1999（2）：29-34.

Improvement of Monitor and Adjustment Equipment for Sewage Water Plant

LIU Yonggang

（Shanxi Jingyu Power Generation Co.,Ltd.,Shuozhou,Shanxi 037200,China)

Reclaimed water is more frequently used in thermal power plant. During the sewage treatment process, the monitoring,control and adjustment of the reasonable allocation of equipment provide a reliable guarantee for the operation of sewage treatment. Thus,the operation level of the sewage treatment plant is improved, and the supply of high quality water is ensured, which provides a stable water source for the power plant.

thermal power plant; sewage treatment; monitoring; instrument configuration

X703.3

B

1671-0320（2016）01-0066-03

2015-12-07，

2015-12-14

刘永刚（1974），男，河北曲阳人，1996年毕业于太原电力高等专科学校热能动力专业，工程师，从事化学专业设备维护工作。