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微污染物去除:德國(guó)某污水處理廠 粉末活性炭 PAC 工藝儀表方案

2022-12-06，星期二

背景介紹

某德國(guó)南部運(yùn)行的城市污水處理廠，設(shè)計(jì)規(guī)模為 24,000 PE(人口當(dāng)量)，處理廢水量為 230 萬(wàn) m3/year。該污水處理廠可處理最大 252L/s 的綜合污水流量。污水經(jīng)過機(jī)械處理后，再經(jīng)過生物處理技術(shù)處理包括一級(jí)曝氣池和二級(jí)澄清池，然后進(jìn)行砂濾。該廠向當(dāng)?shù)谻湖排放污水，該湖也用于飲用水水源，因此對(duì)水質(zhì)的預(yù)防性保護(hù)是一個(gè)問題。為了有選擇地降低污水廠出水微污染藥物殘留物質(zhì)濃度，2011 年7 月，該污水處理廠使用粉末活性炭(PAC)吸附處理工藝?，F(xiàn)場(chǎng)使用一系列哈希在線及實(shí)驗(yàn)室儀表來(lái)優(yōu)化該吸附工藝。

圖 1 該污水處理廠工藝

應(yīng)用情況

吸附工藝介紹

吸附工藝新建于2011年，在二級(jí)澄清池工藝和砂濾池工藝之間，吸附池出水流進(jìn)砂濾池。吸附階段主要添加劑是粉末活性炭，從廢水中吸附微污染物質(zhì)。為了整個(gè)吸附工藝良好運(yùn)行、 達(dá)到目標(biāo)去除率，需要安裝各種在線水質(zhì)儀表用來(lái)進(jìn)行工藝過程控制。污水廠原微污染物去除率是80%，自從實(shí)施了吸附工藝后，在沒有增加額外絮凝劑的情況下磷去除率得以改善。圖 2 展示了工藝過程和包括 SAC254 在線儀表在內(nèi)的其他有關(guān)水質(zhì)儀表的安裝位置。

圖 2 吸附處理工藝中的水質(zhì)監(jiān)測(cè)參數(shù)

SAC254 工藝監(jiān)測(cè)

特別吸收系數(shù)(SAC 254 )降低和有機(jī)物的去除有關(guān)，同樣包括上文提到的微污染物。因此這個(gè)系數(shù)可作為表征微污染的整體參數(shù)，適合監(jiān)測(cè)指標(biāo)物質(zhì)的減少和粉末活性炭的處理效率。有實(shí)驗(yàn)證明當(dāng) SAC254 指數(shù)下降 40%，通過活性炭吸附去除的物質(zhì)能有 80%去除率。

該水處理廠在生物反應(yīng)區(qū)澄清池出水裝了一臺(tái) UVAS 探頭，另外一臺(tái) UVAS 安裝在砂濾池出水監(jiān)測(cè) SAC254。在線監(jiān)測(cè)點(diǎn)位可以從上圖 2 中看出，這些探頭自 2011 年開始陸續(xù)安裝，至今仍在運(yùn)行很少維護(hù)。儀表連接到 SC1000 控制器上，控制器可以顯示實(shí)時(shí)測(cè)量數(shù)據(jù)和歷史曲線。另外該污水廠也用 DR6000 在實(shí)驗(yàn)室采樣分析 SAC254 作為參比對(duì)照。下圖 3 顯示2個(gè)UVAS探頭測(cè)量的 SAC254 值及他們的差值，從中可以看出在記錄期間去除率很多次下降到了20%，這個(gè)情況和降雨有關(guān)。

圖 3 通過 UVAS plus 測(cè)得的 SAC254 值及去除率 2020.01-2020.03

該污水處理廠不僅繼續(xù)用 UVAS 監(jiān)測(cè) SAC254 的去除率，同時(shí)計(jì)劃利用實(shí)時(shí)的 UV254 數(shù)據(jù)調(diào)節(jié)粉末活性炭和混凝劑的投加量，SAC254 差值的40%被作為目標(biāo)設(shè)置。懸浮固體及泥位監(jiān)測(cè)在吸附接觸池出水裝了一臺(tái) solitax 來(lái)監(jiān)測(cè)總懸浮固體 TSS，如果TSS達(dá)到4.5g/L，多于的活性炭會(huì)被排出，活性炭最大排放量為 30m3/d。在沉淀區(qū)域 sonatax 污泥界面儀作為監(jiān)測(cè)泥位作用。另外加裝 solitax 對(duì)濾池出水濁度及懸浮固體進(jìn)行監(jiān)測(cè)，可以追蹤濾池跑炭現(xiàn)象。

出水總磷監(jiān)測(cè)自從該污水處理廠通過升級(jí)吸附工藝來(lái)提高磷的去除率，出水 0.02mg/L 總磷符合目前的標(biāo)準(zhǔn)并為未來(lái)更嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)做準(zhǔn)備。一臺(tái)Phosphax Sigma 總磷安裝在過濾出口來(lái)監(jiān)測(cè)總磷及正磷酸鹽。

總結(jié)

該污水處理廠最早 2011 年開始使用上述哈希儀表整體解決方案，同時(shí)它也證明了對(duì)于過程監(jiān)測(cè)和控制而言是個(gè)很有益的工具。同時(shí)哈希儀表質(zhì)量安全可靠，并且需要的維護(hù)量也很低。哈希公司針對(duì)粉末活性炭控制吸附工藝的整體儀表解決方案不僅在 該污水處理廠實(shí)施，在德國(guó)和瑞士其他幾個(gè)污水處理廠也在應(yīng)用，并且還可以應(yīng)用于監(jiān)測(cè)和控制顆粒活性炭的吸附以及臭氧工藝。

該廠儀表應(yīng)用情況

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