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user: 4. 碳源药剂精准投加系统试验案例 4.1. 工艺介绍 安徽某水厂一期主体工艺采用微曝氧化沟处理工艺(南北2组)及深床滤池深度处理工艺，污水经外部收集管网送至厂区后，经过粗格栅截留污水中的悬浮污染物以保护后续处理系统正常运行。污水经提升泵房提升后依次进入细格栅、沉砂池，去除污水中的无机性砂粒。再依次进入厌氧池、缺氧池、好氧池进行生物处理 [ 12 ] [ 13 ] [ 14 ] [ 15 ]。最后由二沉池进行泥水分离，上清液进入深床滤池及消毒池然后排放 [ 16 ] [ 17 ]。具体工艺流程见图2 (出水污染物浓度以均值来判定合格标准)。 图2. 水厂一期工艺流程图 4.2. 水质要求 水厂进出水设计值及实际值见表1。 Table 1 Water plant access water quality requirement 水质指标 CODCr BOD5 SS NH3-N TP TN pH 设计进水水质 ≤350 ≤160 ≤120 ≤47 ≤5 ≤70 6~9 实际进水水质 146~246 58~98 233~286 17~36 1.23~8.62 20~40 6~9 要求出水水质 ≤20 ≤6 ≤10 ≤3(5) ≤0.3 ≤5 6~9 实际出水水质 12~15 2.3~3.5 3~8 0.28~0.76 0.03~0.19 3.4~4.8 6.88~7.18 表1. 水厂进出水水质要求 4.3. 碳源药剂精准投加系统阶段一试验方案 4.3.1. 阶段一试验方法 开启碳源药剂精准投加系统模式1，和人工控制在南北生化池采取平行试验的方式进行对比(只开起生化池加药)。 2020年11月22日~2020年12月11日：南池(人工控制)、北池(精准加药)。 2020年12月12日~2020年12月31日：南池(精准加药)、北池(人工控制)。 4.3.2. 阶段一试验条件 南北池进水量43，000 m 3 /d、外回流80%、内回流200%、好氧末端溶解氧不高于2 mg/L、污泥浓度控制在5000 mg/L。 4.3.3. 阶段一试验评价指标 进出水化学需氧量(COD)、进出水总氮(TN)、碳源投加量、脱氮成本、吨水运行成本。 4.3.4. 阶段一试验数据图 由图3可以看出，碳源药剂精准投加系统与人工控制加药量的试验对比期间进水BOD 5 /TN分别为2.19~3.78 (平均2.97 < 4)，波动较大且出水总氮要求≤5 mg/L，需补充碳源以保证出水TN达标。 图3. 进水BOD 5 /TN对比图 由图4、图5对比可以看出，碳源药剂精准投加系统相较人工控制加药量的模式下，碳源投加量日均值降低了0.5 t/d、出水TN均值降低了0.18 mg/L。 图4. 碳源投加量对比图 图5. 出水TN对比图 基于以上调试得出模式1单沟运行设置参数如表2所示。 Table 2 Precision dosing system mode 1 single trench operating parameter 控制参数 碳源投加量L/h 进水水量m 3 /h 进水TN mg/L 进水COD mg/L 生化池硝氮mg/L 出水TN mg/L 基值 350 1650 28 175 3.5 4 系数 / 0.2 0.1 0.1 0.3 0.3 表2. 精准加药系统模式1单沟运行参数 由图6、图7可以看出碳源药剂精准投加系统与人工控制加药量的试验对比期间：精准加药相较人工控制消耗BOD 5 /TN均值降低了0.08、吨水成本降低了8.33%。 图6. 消耗BOD 5 /TN对比图 4.3.5. 碳源药剂精准投加系统阶段一试验数汇总表 阶段一试验期间数据汇总见表3。 图7. 吨水成本对比图 Table 3 A summary table of phase one test dat 试验日期 2020.12.04~2020.12.31 生物池 人工控制 精准投加 碳源种类 复合碳源 碳源COD值(mg/L) 20万 水量(m 3 /d) 43，117 43117 进水(mg/L) COD 175.6 TN 29.82 出水(mg/L) COD 12.5 13.13 TN 4.29 4.10 加药量(t/d) 8.87 8.37 供货单价(元/吨) 1150 日脱氮量(Kg/d) 1102.75 1111.61 消耗BOD 5 /TN 4.05 3.97 脱氮量成本(元/kg) 9.25 8.66 脱氮量降本(%) 6.38 吨水处理成本(元/m 3 ) 0.24 0.22 吨水处理降本(%) 8.33 表3. 阶段一试验数据汇总表 备注：日脱氮量 = (进水TN − 出水TN)*水量；消耗BOD5/TN = [(进水COD*0.5 − 出水COD*0.5)*水量 + 碳源投加量*自身COD值*0.5]/日脱氮量；脱氮量成本 = 加药量*单价/日脱氮量；脱氮量降本 = (脱氮量成本人工控制 − 脱氮量成本精准加药)/脱氮量成本人工控制*100%；吨水处理成本 = 供货单价*加药量/水量；吨水处理降本 = (吨水处理成本(人工控制) − 吨水处理成本(精准加药))/吨水处理成本(人工控制)*100%。 4.4. 碳源药剂精准投加系统阶段二试验方案 4.4.1. 阶段二试验方法 开启碳源药剂精准投加系统模式1 (南北池均开启精准加药)，进行7天单点位控制投加碳源的生产性试验。 在开启模式1的基础上开启模式2，进行7天双点位控制投加碳源的生产性试验，结合单点位控制进行综合对比。 4.4.2. 阶段二试验条件 进水量86，000 m 3 /d、外回流80%、内回流200%、好氧末端溶解氧不高于2 mg/L、污泥浓度5000 mg/L。 4.4.3. 阶段二试验评价指标 进出水化学需氧量(COD)、进出水总氮(TN)、碳源投加量、脱氮成本、吨水运行成本。 4.4.4. 碳源药剂精准投加系统阶段二试验数据图 由图8可以看出7日单点位碳源药剂精准投加系统进水BOD 5 /TN分别为2.26~3.1 (平均2.65)；7日双点位碳源药剂精准投加系统进水BOD 5 /TN分别为2.11~2.89 (平均2.44)；进水C/N基本相同无较大波动。 图8. 进水BOD 5 /TN对比图 由图9、图10可以看出，碳源药剂精准投加系统双点位相较单点位模式下，碳源投加量日均值降低了1.35 t/d、出水TN均值降低了0.17 mg/L。 图9. 碳源投加量对比图 图10. 出水TN对比图 基于以上调试得出以下精准加药运行设置参数如表4、表5所示。 Table 4 Precision dosing system mode 1 double trench operating parameter 控制参数 碳源投加量L/h 进水水量m 3 /h 进水TN mg/L 进水COD mg/L 生化池硝氮mg/L 出水TN mg/L 基值 700 3750 28 175 3.5 4 系数 / 0.2 0.1 0.1 0.3 0.3 表4. 精准加药系统模式1双沟运行参数 Table 5 Precision dosing system mode 1 plus mode 2 operating parameter 控制参数 碳源投加量L/h 进水水量 m 3 /h 进水TN mg/L 进水COD mg/L 缺氧池硝氮mg/L 好氧池出水硝氮mg/L 出水TN mg/L 总药量分配模式1占比% 基值 330 3750 28 175 3.5 6 / 60 系数 / 0.2 0.1 0.1 0.3 0.3 / 控制参数 滤池碳源投加量L/h 滤池进水水量m 3 /h 滤池进水硝氮 mg/L 滤池出水硝氮 mg/L 出水TN mg/L 总药量分配模式2占比% 基值 300 3750 6 3.8 4 系数 / 0.2 0.2 0.3 0.3 表5. 精准加药系统模式1 + 模式2运行参数 由图11、图12可以看出，碳源药剂精准投加系统双点位与单点位试验对比期间：双点位相较单点位消耗BOD 5 /TN均值降低了0.41、吨水成本降低了14.29%。 4.4.5. 碳源药剂精准投加系统阶段三试验数汇总表 阶段二试验期间数据汇总见表6。