青岛某污水处理厂深度处理单元运行优化研究

韩 萍

（青岛市团岛污水处理厂，山东青岛 266013)

近年来，中国污水处理行业得到了较快的发展，随着污水排放标准日趋严格，单纯采用常规二级生物处理方法很难满足排放要求。特别对于污水中悬浮物（SS）和总磷浓度，很难达到《城镇污水处理厂污染物排放标准 GB18918—2002》中一级A标准的要求，需要对二级出水进行深度处理。混凝-沉淀-过滤法是最常见的污水深度处理方法并得到广泛应用，然而，多数污水处理厂存在管理粗放、药剂消耗量大、出水水质不稳定等问题。

本研究以青岛某污水处理厂深度处理系统为研究对象，对混凝沉淀效果以及影响混凝沉淀的多个因素进行了监测分析，针对其特点提出了优化策略。

1 研究方法

1.1 污水处理厂简介

污水处理厂设计处理规模10×104m3/d，实际污水处理量为8～9m3/h，进水以生活污水为主，水质监测鉴定结果如表1所示，出水水质要求达到《城镇污水处理厂污染物排放标准 GB18918—2002》一级A标准。

表1 污水处理厂进厂水质

1.2 实验仪器与方法

实验采用Hach SC1000多参数通用控制器连接相应探头实时监测混凝反应池进水悬浮物浓度（SS）、pH、电导率以及沉淀池出水SS。采用意大利Systea磷酸盐在线分析仪实时监测混凝池进水和出水磷酸盐浓度。加药量和污水水量数据来源于污水厂PLC系统。

2 结果与讨论

污水厂的日处理水量平均值为80 000m3/d，但每小时流量波动较大。如图1所示，混凝池进水（二沉池出水）流量在每日7：00—22：00时为4 000～5 000m3/h，高峰时期污水流量超过5 000m3/h；从22：00至次日7：00污水流量低于3 000m3/h，最低时流量低于2 000m3/h。由此可知，该污水处理厂的混凝沉淀处理系统需要承受较大的水量波动。

图2为混凝池进水悬浮物浓度（SSI）和沉淀池出水悬浮物浓度（SSO）的连续监测结果。在不同时间段进水悬浮物浓度差异较大，最高时高于30mg/L。多数时段进水悬浮物浓度高于10mg/L，须通过混凝沉淀过滤过程使其减小至10mg/L以

图1 混凝池进水流量

下。沉淀池出水悬浮物浓度基本低于10mg/L，仅在少数时段（水量较大的时段）短时间内超过10mg/L，可通过沉淀池后的过滤过程进一步去除。污水深度处理环节混凝沉淀过程主要目的为降低出水中悬浮物和总磷浓度，该污水厂在恒定药剂投加量时（2t固体聚合氯化铝，氧化铝含量30%），即便在水量波动较大的情况下，悬浮物的去除效果较理想，基本可以保证达到出水水质要求。但是须注意药剂的投加量，在悬浮物浓度较低时混凝剂的投加量与高峰时段药剂投加量相同，在一定程度上造成了药剂的浪费。

图2 混凝池进水悬浮物（SSI）与沉淀池出水悬浮物（SSO）浓度

除了去除水中悬浮物之外，混凝池的另一主要功能是去除污水中总磷。图3为采用systea磷酸盐在线分析仪采集的混凝池进水（OPI）和沉淀池出水（OPO）中正磷酸盐浓度数据。由图3可知，混凝池进水磷酸盐浓度最低时小于0.5mg/L，最高时高于2.5mg/L。在恒定的药剂投加量条件下（2t固体聚合氯化铝，氧化铝含量30%），沉淀池出水磷酸盐浓度随进水磷酸盐浓度变化的趋势较明显，在进水磷酸盐浓度高于1.5mg/L时，出水磷酸盐浓度也均高于0.5mg/L；当进水磷酸盐浓度低于0.5mg/L时，出水磷酸盐浓度低于0.2mg/L。实际污水处理厂运行过程中，存在水质水量的波动属于正常情况，而图3的结果反映出恒定加药的缺陷，在磷酸盐浓度较高时，混凝剂的投加量不足导致出水磷酸盐盐浓度较高，而在出水磷酸盐浓度较低时，存在过量投加药剂，增加运行成本的问题。

图3 混凝池进水磷酸盐（OPI）与出水磷酸盐（OPO）浓度

3 结论

混凝沉淀工艺是保证污水处理厂出水悬浮物和总磷达到排放标准的重要环节。目前多数污水厂将运行管理的重点放在污水生物处理工艺的控制上，忽略了混凝环节的控制。污水处理厂的水质和水量存在较大的波动性，恒定量的药剂投加必然导致药剂投加不足或过量。为了优化污水厂的运行管理，践行节能减排，需在保证污水处理稳定达标的前提下减少混凝剂消耗，这就需要对混凝加药进行精确控制。目前可行的做法是采用在线仪表对主要控制参数（如悬浮物、磷）和主要影响因素（如流量、pH、电导率）进行实时在线监测，经数学模型计算后将投加量反馈给加药泵，以实现混凝加药的精确控制。