微污染物去除:德国某污水处理厂 粉末活性炭 PAC 工艺仪表方案
2022-12-06，星期二
背景介绍
某德国南部运行的城市污水处理厂，设计规模为 24,000 PE(人口当量)，处理废水量为 230 万 m3/year。该污水处理厂可处理最大 252L/s 的综合污水流量。污水经过机械处理后，再经过生物处理技术处理包括一级曝气池和二级澄清池，然后进行砂滤。该厂向当地C湖排放污水，该湖也用于饮用水水源，因此对水质的预防性保护是一个问题。为了有选择地降低污水厂出水微污染药物残留物质浓度，2011 年7 月，该污水处理厂使用粉末活性炭(PAC)吸附处理工艺。现场使用一系列哈希在线及实验室仪表来优化该吸附工艺。
图 1 该污水处理厂工艺
应用情况
吸附工艺介绍
吸附工艺新建于2011年，在二级澄清池工艺和砂滤池工艺之间，吸附池出水流进砂滤池。吸附阶段主要添加剂是粉末活性炭，从废水中吸附微污染物质。为了整个吸附工艺良好运行、 达到目标去除率，需要安装各种在线水质仪表用来进行工艺过程控制。污水厂原微污染物去除率是80%，自从实施了吸附工艺后，在没有增加额外絮凝剂的情况下磷去除率得以改善。图 2 展示了工艺过程和包括 SAC254 在线仪表在内的其他有关水质仪表的安装位置。
图 2 吸附处理工艺中的水质监测参数
SAC254 工艺监测
特别吸收系数(SAC 254 )降低和有机物的去除有关，同样包括上文提到的微污染物。因此这个系数可作为表征微污染的整体参数，适合监测指标物质的减少和粉末活性炭的处理效率。有实验证明当 SAC254 指数下降 40%，通过活性炭吸附去除的物质能有 80%去除率。
该水处理厂在生物反应区澄清池出水装了一台 UVAS 探头，另外一台 UVAS 安装在砂滤池出水监测 SAC254。在线监测点位可以从上图 2 中看出，这些探头自 2011 年开始陆续安装，至今仍在运行很少维护。仪表连接到 SC1000 控制器上，控制器可以显示实时测量数据和历史曲线。另外该污水厂也用 DR6000 在实验室采样分析 SAC254 作为参比对照。下图 3 显示2个UVAS探头测量的 SAC254 值及他们的差值，从中可以看出在记录期间去除率很多次下降到了20%，这个情况和降雨有关。
图 3 通过 UVAS plus 测得的 SAC254 值及去除率 2020.01-2020.03
该污水处理厂不仅继续用 UVAS 监测 SAC254 的去除率，同时计划利用实时的 UV254 数据调节粉末活性炭和混凝剂的投加量，SAC254 差值的40%被作为目标设置。悬浮固体及泥位监测在吸附接触池出水装了一台 solitax 来监测总悬浮固体 TSS，如果TSS达到4.5g/L，多于的活性炭会被排出，活性炭最大排放量为 30m3/d。在沉淀区域 sonatax 污泥界面仪作为监测泥位作用。另外加装 solitax 对滤池出水浊度及悬浮固体进行监测，可以追踪滤池跑炭现象。
出水总磷监测自从该污水处理厂通过升级吸附工艺来提高磷的去除率，出水 0.02mg/L 总磷符合目前的标准并为未来更严格的标准做准备。一台Phosphax Sigma 总磷安装在过滤出口来监测总磷及正磷酸盐。
总结
该污水处理厂最早 2011 年开始使用上述哈希仪表整体解决方案，同时它也证明了对于过程监测和控制而言是个很有益的工具。同时哈希仪表质量安全可靠，并且需要的维护量也很低。哈希公司针对粉末活性炭控制吸附工艺的整体仪表解决方案不仅在 该污水处理厂实施，在德国和瑞士其他几个污水处理厂也在应用，并且还可以应用于监测和控制颗粒活性炭的吸附以及臭氧工艺。
该厂仪表应用情况
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