背景介紹

位于美國明尼蘇達州中南部的某污水處理廠的服務人口約為4500人，有超過50%的進水是工業廢水。這種高比例工業廢水通常會給污水處理系統的穩定運行帶來巨大的影響，其中之一就是進水總磷負荷的頻繁波動對污水廠出水總磷達標造成影響，目前該污水廠的出水總磷排放標準為1.0mg/L。

該污水廠于2009年將處理工藝由穩定塘升級為延時曝氣活性污泥法。目前每天處理100萬至150萬加侖的生活和工業廢水，其中至少含有100磅總磷。最初安裝的在線磷酸鹽分析儀能夠對澄清池出水的正磷酸鹽濃度進行連續監測。結果顯示，當出水磷含量從一天到第二天增加了50%時，進入污水廠的總磷則升高到160到170磅。

根據在線監測數據，操作人員需要不斷人工調整氯化鐵投加水平。該水廠也試圖利用在線磷酸鹽分析儀和出水流量計的數據建立自己的控制程序用來管理鐵鹽的計量投加，但反復嘗試后并沒有找到太好的解決方案。

應用情況

現場儀表：正磷酸鹽分析儀、SC1000控制器、P-RTC反饋調節模塊。

Hach的現場團隊與污水廠密切合作，建立了除磷實時控制平臺（P-RTC）。該平臺與現場磷酸鹽分析儀、現有的污水處理工藝控制完全集成。基于分析儀的測量結果，P-RTC計算得出實際需要的氯化鐵投加量，并根據計算結果及時調整氯化鐵投加量，以保持出水磷酸鹽濃度維持在目標值。同時P-RTC模塊和 SC1000控制器與污水廠現有的實時監測相補充，使污水廠能夠更好地管理工藝，應對其他波動。

在新的P-RTC平臺的評估期間，污水廠將分析儀提供的正磷酸鹽測量值與操作人員化驗室測得的總磷值相互關聯對照。

跟蹤顯示，由P-RTC模塊計算和控制的氯化鐵投加量比污水廠原來內部開發的程序要精確得多。

總結

1. P-RTC能夠精確控制氯化鐵的投加量，使出水磷酸鹽濃度維持在設定的目標值附近。

圖1顯示了P-RTC平臺如何調整鐵鹽投加量，以保證處理后出水磷酸鹽濃度維持在大約0.4mg / L。橙線顯示了基于磷酸鹽分析儀的連續測量，并由P-RTC平臺計算和控制的氯化鐵投加量。藍線顯示了基于P-RTC方案下保持在目標值的出水磷酸鹽濃度。

圖1氯化鐵投加量和出水磷酸鹽濃度關系

圖2 現場正磷酸鹽儀表顯示屏幕

2. 運用P-RTC平臺的自動化加藥控制，不僅可以節省操作人員投入在頻繁調整藥劑投加量上的工作時間，同時可以有效節省藥劑使用量。

表1P-RTC使用前后藥劑投加量對比