市政生活污水处理系统的控制及策略

郝少春

[关键词]城市污水处理；过程控制；控制策略

近年来，随着国家实力的不断增强，人们的生活水平不断提高，城镇居民对于生活用水量的需求不断扩大，对于生活用水质量提出了更高的要求，特别是去年“水污染防治法的修订”新规出台，新规紧紧围绕水环境改善，从减少水污染物的排放、增加水环境容量发力，推进水污染治理，这是顺应了人民群众日益增长的优美生态环境的需要，明确新时代水污染防治的重点，而城市区域内的污水排放量不断扩大，各级政府正在全面关注城市生活污水的处理，构建市政生活污水处理系统，以此来提高城市生活污水处理效率。

城市污水排放量不断增加，在生活污水处理过程中负荷不断增加，其中需要耗费大量的污水处理成本费用，应对当前的污水处理工艺进行升级改造，加强对市政生活污水处理系统的过程控制，才能减少能源损耗，扩大生活污水处理系统的运行性能。

一、市政生活污水处理系统的过程控制

（一）污水处理系统过程控制的目标以及优势

我们应该加强对市政污水处理过程优化控制，更好的改善污水处理工艺以及管理中出在的各种问题，使污水处理厂经济高效运行，提高城市生活污水处理效率。在我国现阶段无论从节省资金和提高污水处理效果等方面都有重大的理论意义和现实意义。同步脱氮除磷工艺在我国污水处理过程中得到广泛应用，普遍采用推流的方式运行。目前国内对污水处理过程控制有所研究，但是很少考虑水处理过程污染物浓度的变化，污染物质在推流方向上的浓度是不同的，前段污染物浓度高，后端污染物浓度低。在各种污染物成分差异较大，需要微生物众多，也就需要不同的生物条件。因此，我们要针对不同的位置分别进行控制，保证微生物充分发挥各自功能，又可降低能耗，节约操作费用。

通过构建市政生活污水处理系统，主要具有以下几方面目标：污水处理系統的出水水质达到质量标准；市政生活污水处理系统的耐冲击性以及抗干扰性比较强，能够抵抗各种污水外在因素的干扰和影响；必须确保市政生活污水处理系统各个单元具有良好的处理性能，才能有效降解有机物生物，真正达到生物脱氮除磷的目的；必须确保污水处理系统的运行费用较低，才能得以全面普及应用。

（二）污水处理系统过程控制中的变量分析

在调节污水处理系统的过程控制时，其中主要存在以下几种过程控制的可调节变量：

1.水力调控的变量。在市政生活污水处理系统的运行过程中，水力流态发生变化会造成严重的生化反应：当水力调控变量的状态出现变化，水体流速、浓缩状态、流量变化速率都将导致水力滞留时间出现较大的变化。具体而言，水力调控的变量主要为污泥量、回流量、流速变量、水位、控制流量以及外回流量等等几大重要组成部分。

2.空气以及氧气供应量。在市政生活污水处理系统中，DO作为至关重要的变量，DO浓度出现变化后，将会影响系统内部的微生物细菌群。为了降低系统的运营成本费用，可以适当地把DO浓度降低，提高污水处理系统的运营性能。若DO的浓度过低，将会导致微生物细菌群的大量寄生，这样会降低污泥的沉降性能，导致絮体大量产生而影响污水处理的效果。

3.各种化学药剂和碳源的投放总量。在市政生活污水处理系统中投放化学药剂，能够消除其中的无机元素，避免污泥絮体形成以及沉淀反应产生。没有合理地投放化学药剂，还会导致污水处理系统的处理负荷大大降低，导致污泥脱水性能逐渐降低，防止沉降性能也将严重降低。在污水处理中投放大量的碳源，能够使污水处理系统更好地进行反硝化，使碳氧比例保持在合适的范围。而碳源的比例过低，将会导致反硝化过程非常困难，不利于系统脱氧正常进行。若碳源的比例过多，将会导致药剂投加费用成本大大提升，污水处理系统的负荷也将扩大，因此必须确定合适的碳源投加量。

4.进水预处理变量。在市政生活污水处理系统运行中，需要对进水预处理变量过程进行严格管理，只有进行科学、合理的进水预处理，才能防止外部因素产生干扰，使处理负荷大大降低。

二、市政生活污水处理系统中常用的过程控制策略

1.溶解氧控制措施这种控制方法主要把曝气单元中的DO浓度来作为变量，然后控制DO浓度的变化。但是控制DO浓度只是一部分东西，必须按照设定值有效调节空气变量，才能更好地控制DO浓度。通过利用系统控制器，能够有效对比DO浓度测量值以及设定值，从中发现两者间的差异，通过进行准确的计算，能够把DO需要的曝气量清楚地计算出来，主控制器能够自动调节水体质量的变化。

2.回流污泥控制措施其主要基于二沉池中污泥层活性和含量，从而有效控制系统的回流污泥总量。并且能够控制剩余污泥排放量、各个阶段的进水量以及回流污泥量，从而更好地控制系统污泥总量。如果在污水中存在较多的污泥，就会滋生许多微生物，微生物生长速度也会大大加快，所以必须严格控制剩余污泥排放量，防止微生物大量生长。

3.化学药剂投放的控制措施在市政生活污水处理系统中投放化学药剂，能够进行脱氮除磷处理，这种污水处理方式能够在瞬间发挥作用，避免外界干扰带来不利影响，从而使污水处理系统的过程控制更加方便、快捷。通过投放化学药剂来进行污水处理，其中主要包含了流量比投加控制以及反馈控制两种方式，必须根据污水成分、水量和其他干扰因素选择应用合适的方式。

综上，在市政生活污水处理系统的控制过程中，必须根据实际情况进行科学、合理的设计，采用合适的方式来控制污水处理过程，才能确保污水处理厂能够高效、 稳定运行，提高市政生活污水处理质量，促进我国环保型城市建设发展， 满足现代化新型城市建设发展要求。