白龙港水质净化厂BIOS系统的调试运行分析杜炯

BIOS杜　炯1,　李　滨1,　姚依群2,　张　欣1,　童德馨2,　李永成2,　徐鸿德2(1.上海市政工程设计研究总院,上海200092;2.美尚生化环境技术上海有限公司,上海200336)　　　:　为确保出水水质的稳定达标并实现节能降耗的目的,在白龙港水质净化厂生物池的调试运行中,采用了基于活性污泥模型的生物工艺过程优化控制系统(BIOS),通过数学模型计算并以前馈控制方式对各廊道的溶解氧及内回流比控制值进行优化。结果表明,采用BIOS系统后出水水质稳定且节能效果显著。针对PID方式对于生物池溶解氧进行实时控制的不足,提出采用生物池曝气控制系统(BACS)、以前馈方式根据耗氧速率(OUR)来实时控制曝气量,使溶解氧控制符合生物工艺过程优化控制的要求。通过总结现有曝气管路布置情况下存在的问题,对扩建工程中的供气系统进行了设计改进和优化,确保在二期建设项目中BIOS系统能达到控制目标。　　:　污水处理厂;　调试运行;　过程控制优化;　BIOS系统;　曝气管布置优化;　DO控制;　BACS系统:X703　　:A　　:1000-4602(2010)11-0024-06CommissioningofBioprocessIntelligentOptimizationSysteminBailonggangWastewaterTreatmentPlantDUJiong1,　LIBin1,　YAOYi-qun2,　ZHANGXin1,　TONGDe-xin2,　LIYong-cheng2,　XUHong-de2(1.ShanghaiMunicipalEngineeringDesignGeneralInstitute,Shanghai200092,China;2.BioChemTechnologyShanghaiCo.Ltd.,Shanghai200336,China)　　Abstract:　Inordertoensuretheeffluenttomeetthedischargestandardandachieveenergysavingandconsumptionreduction,thebioprocessintelligentoptimizationsystem(BIOS)basedontheactivatedsludgemodelwasusedduringthecommissioningofbiologicalreactiontanksinBailonggangWWTP.Thedissolvedoxygenset-pointsandinternalrefluxrateinallgallerieswereoptimizedbythefeed-forwardcon-trolandthemodelsimulation.TheresultsshowthatafterusingBIOS,theeffluentqualityisstableandtheenergysavingeffectisobvious.Thebioprocessaerationcontrolsystem(BACS)cancompensateforthedeficiencyinreal-timecontrolofdissolvedoxygeninthebiologicalreactiontankswhenusingPID.BACScontrolsaerationinrealtimeaccordingtotheoxygenuptakerate(OUR)byfeed-forwardcontrolinordertomeettherequirementsofbioprocessoptimization.Basedonthelayoutofexistingaerationpipes,theairsupplysystemintheextensionprojectwasimprovedandoptimizedtoensureBIOStoreachthecontrolobjectiveintheconstructionofthesecond-phaseproject.　　Keywords:　WWTP;　commissioning;　processcontroloptimization;　bioprocessintelligentop-timizationsystem(BIOS);　optimizationofaerationpipinglayout;　DOcontrol;　bioprocessaerationcontrolsystem(BACS)·24·第26卷　第11期2010年6月　　　　　　　　　　　　中国给水排水CHINAWATERWASTEWATER　　　　　　　　　　　　　Vol.26No.11Jun.2010　　,,,,,。[1～6],,,,DO、MLSS、(SRT),。《》,2010,200520%、COD200515%“”。1/3、,,《》(GB18918—2002)。,,,、。1　项目概况:()。1.1　1。1　Fig.1　Flowchartofupgradingandreconstructionprocess120×104m3/d,(),60×104m3/dAAO,B,,、。1.2　80×104m3/d,AAO(2),,、。2　Fig.2　Flowchartofextensionprojectprocess1.3　,、,,,B。(BIOS),,,,、、[7]。BIOSEnfield,36%,19%。2　BIOS的设计与应用2.1　DO(IRQ)。,,IRQ。,、、、SRTMLSS,,,DO,[8]。,DO,·25·杜　炯,等:白龙港水质净化厂BIOS系统的调试运行分析第26卷　第11期,。,。2.2　BIOS,,,,。(),DO(3),,,(OUR),,,。3　DOFig.3　DistributionofDOinbiologicaltank2.3　BIOSDOBIOS,、,,,,BIOS,。SCADA,BI-OS,,,(OUR/SOUR)、(NR/SNR)、(DNR/SDNR),。DO、IRQ,。1D2(1.6m3/s,46.1mg/L),DO。BIOSDO,,,。1　DOTab.1　ComparisonofDObetweenoptimizationvalueandmonitoringvaluemg·L-1　DO1DO2DO3DO4DO52.01.751.501.251.000.30.71.82.41.62.4　BIOS2.4.1　IRQ4(31),1。,1。60%～100%。SCADA,PLC。2.4.2　DO,SCADADO,,DOBIOS,PLCPID。BIOS,2～3mg/L,0.5～1.5mg/L,,,,DO4～6mg/L,,。2.5　BIOSBIOS,,,,BIOS。,DOBIOS,,。·26·第26卷　第11期　　　　　　　　　　　　　　中国给水排水　　　　　　　　　　　　①　、,,,,:(16.7%)1.0mg/L,25.2%,2.0mg/L,29.1%;15.8%,,BIOS,,。,,,,,。②　4,5(1、2、3、4、5),1、2、51(DN400),3、41(DN600),,1,、,,,。4　Fig.4　Layoutofaerationpiping③　PIDDO,DO、、、,、、。B2DO,,BIOSDO,PIDDO。,PID,1:00—5:00BIOSDO,DO()9:00—16:00,DO。PIDDO,PID,PID。3　在扩建二期中实施BIOS的设计改进分析BIOS,BIOS,,、。,,,。,、、,PID,DO,PID,(BIOS),,DOBIOS。3.1　3.1.1　5。3、41,;2、5;1、2、5,。,,。·27·杜　炯,等:白龙港水质净化厂BIOS系统的调试运行分析第26卷　第11期,。5　Fig.5　Layoutofaerationpipinginsecond-phaseextensionproject3.1.2　,,,。,,α(,α),,OTE()。2(10×104m3/d)(12℃)。2　Tab.2　Airflowcalculatedvalueofabiologicaltank　DO/(mg·L-1)/%/(kg·d-1)/(kg·d-1)/(m3·h-1)1118.2587512474577522.522.763201321761193236.476281329361544222.7365954662530100234824445020579　:　OTE30%。　　2,,。,、,、。3.2　PID,,,,,,PID。BACS(6),,,、,,,。,1.5mg/L,,3mg/L。6　BACSFig.6　BACSaerationcontrolsystem4　效益分析,,,10%～30%。6132(0.4/m3,30%),20%,1226,,“”。5　结论①　(BIOS)DOIRQ,,。②　PID,,(BACS)(下转第33页)·28·第26卷　第11期　　　　　　　　　　　　　　中国给水排水　　　　　　　　　　　　[3]　,./[J].,2005,25(2):34-37.[4]　LowEW,HowardAC,MilnerMG,etal.Uncouplingofmetabolismtoreducebiomassproductionintheactivatedsludgeprocess[J].WaterRes,1999,34(12):3204-3212.[5]　,.TTC—[J].,1996,16(4):400-405.[6]　,,.[J].,2001,17(11):24-26.[7]　,,,.--[J].,2008,29(3):726-732.[8]　.ERP-SBR[D].:,2004.[9]　,,,.LSPPNR[J].,2007,23(3):34-39.[10]　,,,.LSPPNR[J].,2008,2(1):105-109.[11]　.[M].:,2002.[12]　QuayleJR.MicrobialBiochemistry[M].England:Uni-versityParkPress,1979.[13]　,,,.[J].,1999,12(1):16-18.[14]　ChenYinguang,JiangSu,YuanHongying,etal.Hydrol-ysisandacidificationofwasteactivatedsludgeatdiffer-entpHs[J].WaterRes,2007,41(3):683-689.[15]　,,,.--[J].,2007,28(11):2488-2493.[16]　.-[D].:,2008.[17]　ZhangZhen-Peng,ShowKuan-Yeow,TayJoo-Hwa,etal.Effectofhydraulicretentiontimeonbiohydrogenproduc-tionandanaerobicmicrobialcommunity[J].ProcessBiochem,2006,41(10):2118-2123.:(1974-　),　,　,　,　,　。:13883402784E-mail:[e-mail]:2009-12-24(上接第28页)。③　,。:[1]　LeeG,GoodleyJ,,.[J].,2006,22(2):26-30.[2]　LiuW,LeeG,,.[J].,2006,22(8):29-32.[3]　,,,.A2/O[J].,2009,25(9):12-15.[4]　.[J].,2009,(1):38-41.[5]　.[J].,2