哈希WTOS污水處理優(yōu)化解決方案與流量監(jiān)測方案

1、1 哈希哈希WTOSWTOS污水處理優(yōu)化解決方案與流量監(jiān)測方案污水處理優(yōu)化解決方案與流量監(jiān)測方案 2 如何讓污水處理廠始終穩(wěn)定達標排放? 如何確定最佳曝氣量/時間? 如何確定最佳的回流比? 如何確定除磷/脫水劑的投加速率? 污水處理廠面臨的問題 0 10 20 30 40 50 04812162024 NH4-N 進水 NH4-N m/l h 污水處理廠 VS 工廠 3 污水處理精細化管理要求 穩(wěn)定達標排放 節(jié)能降耗 WTOS為您提供解決方案 4 WTOS實現(xiàn)精細化管理 儀器儀器 提供過程控制的基礎(chǔ)數(shù)據(jù) PROGNOSYS 高級信號有效性檢查 WTOS實時控制器實時控制器 實時計算最優(yōu)過程設(shè)定

2、值 出水達標且穩(wěn)出水達標且穩(wěn) 定定 極大的減少運極大的減少運 行費用，如：行費用，如： 能量費用、化能量費用、化 學藥劑費用、學藥劑費用、 污泥處理費用污泥處理費用 等等 易于安裝易于安裝 根據(jù)測量值確定設(shè)定值根據(jù)測量值確定設(shè)定值 5 WTOSTM成功案例 所需設(shè)備所需設(shè)備 WTOSTM: Model based N-RTC DN-RTC SRT-RTC *1 Compared to standard control strategy 試用污水處理廠試用污水處理廠 Wwtp in southern UK 服務(wù)人口服務(wù)人口 250,000 人，約人，約6萬噸萬噸/天天 效果效果 減少減少20%曝

3、氣量曝氣量 減少減少50%甲醇投加量甲醇投加量 由于有了更好的峰值響應(yīng)，工藝穩(wěn)定性得到加強由于有了更好的峰值響應(yīng)，工藝穩(wěn)定性得到加強 6 污水處理廠基本系統(tǒng) PLC (基本控制基本控制) 液位液位 泵泵 壓力壓力 溶氧溶氧 基本測量基本測量 溶氧溶氧 SS SCADA 系統(tǒng)系統(tǒng) 可視化管理可視化管理 報警管理報警管理 歸檔歸檔 7 WTOSTM系統(tǒng)集成 測量值測量值 氨氮氨氮 硝氮硝氮 懸浮固體懸浮固體 集成版控制器輸入集成版控制器輸入 儀器的測量值儀器的測量值 PLC數(shù)據(jù)數(shù)據(jù) 集成版控制器輸出集成版控制器輸出 計算出的最優(yōu)設(shè)定值計算出的最優(yōu)設(shè)定值 輸出設(shè)定值給輸出設(shè)定值給PLC 8 WTOS

4、應(yīng)用 Standard control 標準控制標準控制 固定DO設(shè)定值 出水氨氮波動 WTOSTM control WTOSTM控制控制 根據(jù)負荷改變 DO設(shè)定值 出水氨氮穩(wěn)定 9 污污泥回流泥回流 好氧池厭氧池 缺氧池 內(nèi)回流內(nèi)回流 O2 設(shè)設(shè)定定值值 當前當前值值 M p 空氣空氣 標準曝氣控制 10 標準控制 風機風機 DO / 風機控制器風機控制器 SCADA HMI 曝 氣 池 11 DO / 風機控制器風機控制器 SCADA HMI 風機風機 硝化控制器 基于模型的控制 DOOLcontrol Dynamisches Modell (ASM 1 fr Nitrification)

5、 O2set = f (NH4_set, NH4-Ninflow, NH4-Noutlet, Q_in, TSS, T, Max, .) NH4_set NH4-Ninflow Q_in COD Temp TSS NH4-Controller DOControl NH4-Noutlet 曝 氣 池 12 硝化控制策略 氨氮氨氮 氨氮氨氮 DO 13 return sludge nitrification bio P denitrification recirculation air 反硝化控制策略 控制外部碳源的添加 NO3-N Q External C NO3-N 14 污泥齡優(yōu)化模塊 Se

6、t point kg/day 計算剩余污泥kg/day 使SRT最小化，從而節(jié)省能量 SRT的調(diào)整能夠確保良好硝化過程 VolumenAER QS TSTemp TS 15 節(jié)省節(jié)省20%的曝氣量的曝氣量 WTOSTM N-RTC模塊節(jié)省了較多的能量 Standard control WTOSTM control 20% savings 16 更好的峰值響應(yīng) WTOSTM N-RTC 確保了工藝可靠性確保了工藝可靠性 Peak load reaction 0,0 2,0 4,0 6,0 8,0 10,0 12,0 14,0 16,0 18,0 20,0 27.10.200828.10.2008

7、29.10.200830.10.200831.10.200801.11.200802.11.2008 NH4-N mg/l 0,0 10,0 20,0 30,0 40,0 50,0 60,0 NH4-N load kg/h 進水進水 NH4-N 標準控制策略標準控制策略 優(yōu)化控制策略優(yōu)化控制策略 17 WTOSTM DN-RTC節(jié)省了節(jié)省了50%的甲醇投加的甲醇投加 WTOSTM DN-RTC達到較高化學試劑節(jié)省 Standard control WTOSTM control 50% savings 18 WTOS P-RTC化學除磷優(yōu)化模塊 出水穩(wěn)定達標的情況下，使除磷劑消耗最小化 減少絮凝

8、污泥 基于有效測量值的可靠控制 易于和現(xiàn)有系統(tǒng)集成 P-RTC 優(yōu)化化學除磷優(yōu)化化學除磷 出水穩(wěn)定達標的情況 下，減少除磷劑投加 和絮凝污泥 19 sc1000 設(shè)置實時控制器參數(shù) RTC 實時計算設(shè)定值 和加藥泵的接口 加藥泵加藥泵 例如例如: P-RTC 模塊模塊 WTOS P-RTC易于集成 PHOSPHAXsc 20 開環(huán)控制的測量點和加藥點 PtotPO4-P Dosing 21 要求要求 PO4-P 和流量Q在線測量 優(yōu)點優(yōu)點 快速響應(yīng)負荷變化 易于調(diào)整 污水污水 絮凝劑 加藥泵 絮凝過程 QPrecPO4-P X Qprec PO4-Pload Q P-RTC 正磷酸鹽濃度開環(huán)控

9、制 22 閉環(huán)控制的測量點和加藥點 PtotPO4-P Dosing 23 waste water 絮凝劑 加藥泵 絮凝過程 QPrecPO4-P 設(shè)定值 有點有點 高效的過程控制 要求要求 PO4-P 和流量Q的在線測量 設(shè)定值設(shè)定值 w = Limit - cSS cP,SS - safety Qprec PO4-Pload X Q P-RTC閉環(huán)控制 24 P-RTC應(yīng)用案例 Wwtp in Italy意大利的污水處理廠意大利的污水處理廠 規(guī)模：220.000人 流量: 30.000 m3/day, 55.000 m3/day (max) 進水總磷 (最小/平均/最大): 3,43 /

10、8,46 / 16,74 mg/l 出水總磷: 0,8 mg/l 加藥點:曝氣池末端 絮凝劑: FeCl3 最大加藥速率: 120l/h 手動加藥速率: 約 40 l/h 25 基于PO4-P濃度的開環(huán)應(yīng)用 在滿足排放標準的前提下，大大減少了除磷劑的投加速率在滿足排放標準的前提下，大大減少了除磷劑的投加速率 0 20 40 60 80 100 120 140 12. Jul. 0913. Jul. 0914. Jul. 0915. Jul. 0916. Jul. 0917. Jul. 0918. Jul. 0919. Jul. 09 0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,

11、5 PO4-PDosing RTC l/h Zufluss 1000m3/h l/h mg/l 1000 m3/h Setpoint Manual dosing Inflow 26 0 20 40 60 80 100 120 140 17.7.09 16:0017.7.09 18:0017.7.09 20:0017.7.09 22:00 0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 PO4-P Dosis l/h Zufluss 1000m3/h l/hmg/l 1000 m3/h Sollwert 基于PO4-P濃度的開環(huán)應(yīng)用 投資回報期投資回報期 (不考慮污泥的節(jié)省不考慮

12、污泥的節(jié)省): 7個月個月 manual dosing 50% savings 27 N/DN-RTC硝化/反硝化優(yōu)化模塊 用于間歇曝氣的污水處理廠 使曝氣能量消耗最小化 可靠的控制硝氮、氨氮、總氮 平衡總氮和氨氮 基于有效測量值的可靠控制 易于和現(xiàn)有系統(tǒng)集成 N/DN-RTC 優(yōu)化間歇硝化反 硝化 使出水穩(wěn)定達標，并 減少能量消耗 28 WTOS P-RTC易于集成 儀器儀器 AN-ISEsc NH4Dsc NO3Dsc AMTAXsc NITRATAXsc 例如例如: N/DN-RTC模塊模塊 Signals for aeration: Step 1 . 6 (24V) PID - Con

13、troller PLC, RTC 計算曝氣信號 和曝氣控制裝置的接口 Sc1000 設(shè)置控制器參數(shù) Air Nitrification Denitrification O2 NO3 NH4 aerobic anoxic NO3 NH4 aerobic anoxic NH4 aerobic anoxic NO3 aerobic anoxic Set point NH4-NNO3-N 29 *ATV Bericht “Energieverbrauch auf deutschen Klranlagen”, FB. 3.1 (1999) 設(shè)計處理能力設(shè)計處理能力5000人人 雨季產(chǎn)生大量的峰值負荷：雨

14、季產(chǎn)生大量的峰值負荷： 達到達到1000人人/小時（長達小時（長達4小時）小時） 兩個獨立的處理廊道兩個獨立的處理廊道 每個廊道有兩個表曝機每個廊道有兩個表曝機 污水平均分配給兩個廊道污水平均分配給兩個廊道 廊道廊道1曝氣策略：傳統(tǒng)的固定時間曝氣策略：傳統(tǒng)的固定時間 廊道廊道2曝氣策略：曝氣策略： HL WTOS N/DN RTC 硝化優(yōu)化模塊硝化優(yōu)化模塊 兩個廊道同時運行一個月兩個廊道同時運行一個月 示范污水處理廠 30 lane2: WTOS N/DN LDO NH4Dsc NO3Dsc lane1: time control LDO Amtax sc Nitratax sc 測量儀器選擇 所有測量設(shè)備安裝在廊道的出水口 31 ON