城镇污水处理厂原位精确生物脱氮控制技术与工程应用OA

【目的】为解决城镇污水处理厂进水碳氮比(C/N)失衡引发的脱氮效率偏低、碳源投加浪费及工艺调控滞后等核心行业痛点,提升低C/N污水的脱氮处理效能,推动污水处理行业绿色低碳与智能化升级,本文开展相关技术体系研发。【方法】提出基于“在线实时监测-多参数协同建模-动态精准调控”的原位精确生物脱氮技术体系,通过集成高精度硝酸盐氮在线监测仪、改良型动态碳源需求预测算法及可编程逻辑控制器(PLC)多参数协同控制模型,构建以碳源投加量与内/外回流比联动调控为核心的智能控制系统,并在10万m^(3)/d规模城镇污水处理厂开展为期12个月的工程验证。【结果】该技术体系综合成效显著:①脱氮稳定性大幅提升,出水总氮(TN)质量浓度日均值极差从4.00 mg/L降至1.50 mg/L,方差从1.04(mg/L)^(2)降至0.18(mg/L)^(2),波动控制精度提升64.4%,出水TN稳定达标;②碳源利用效率显著优化,在进水C/N降低27.3%的苛刻工况下,碳源投加单耗减少17.6%,万吨水碳源成本下降17.4%,有效降低运行成本;③综合效益突出,在线监测替代人工检测实现年节约检测成本11.68万元,同时调控响应时间提前6~8 h,大幅缩短水质波动应对周期,有效规避水质超标风险。【结论】综上,该智能控制系统通过算法优化与工艺参数的深度耦合,突破了低C/N污水脱氮的技术瓶颈,为低C/N污水高效脱氮提供了可行的智能化解决方案,契合污水处理行业数字化、绿色化发展趋势,具有重要的工程应用价值与广阔的推广前景。