do、ph和orp在adat-iat工艺中的应用

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1、DO、pH和ORP在A/DAT-IAT工艺中的应用　　　　　20世纪60年代末，世界各国主要侧重于发展城市供水，而污水处理厂处于分散式的小型化状态。由于当初对废水处理水质要求不高，废水处理控制主要是人工操作运行管理，仪器仪表也比较简单。70年代，随着工业化的发展和人民生活水平的提高，严重的水质污染事件层出不穷，废水处理分散处理逐渐向集中处理方向发展，其规模和技术控制要求越来越高。以美国为主一些发达国家开始实现污水处理厂自动控制。80年代，由于电子技术和计算机技术的发展和应用，水处理机械、仪器仪表和自动化控制得到了快速发展。我国污水厂自动控制运用比较晚，直

2、到90年代才从发达国家引入自动控制系统，成套的自动控制设备基本从发达国家进口，国产自动控制设备在污水厂运用较少。目前水处理自动化控制趋于成熟，水处理仪器仪表含有各种各样检测、转换、显示、调解、执行等部件，使得水工业机械及仪表控制达到了转换程序控制、联锁保护、自动冲洗、信息传输、遥测遥控、数据处理以及自寻故障诊断，耐用性以及适应性能满足自动化控制的需要。　　以时间作为过程控制参数操作污水处理厂的运行，由于进水量有较大的变化，在进水量小时曝气过度易于造成能源浪费，在进水量大时废水还没有处理好就被排放了，出水水质无法得到保证。目前大多数研究人员使用DO、ORP

3、（Oxidation-ReductionPotential）和pH值这些价格便宜、精度高，又便于与计算机接口的仪器来实现废水生物处理的自动控制。李探微[54]等学者以DO作为废水处理控制参数研究了DO浓度变化与进水浓度、曝气量、污泥浓度的关系。试验结果表明:进水浓度高,需氧量大,反应时间长；供气量大,有机物降解快,反应时间短;污泥浓度(MLSS)高，有机物降解快,反应时间短。而以上废水处理过程的特征都可以由反应器中DO的变化来反映，采用DO的在线检测来作为SBR的废水处理过程和终点控制参数是可行的。但是DO只适应于好氧过程控制，而pH和ORP在好氧、缺氧

4、、厌氧条件下都可应用。Ju-HyunKim等研究了SBR法处理啤酒废水，并运用了在线检测系统，以ORP和pH为参数控制好氧和厌氧阶段，根据ORP和pH参数变化来调节外加碳源，提高了生物脱氮率，取得了94%的COD去除率和96%的脱氮率。高景峰和彭永臻等对SBR脱氮过程中应用ORP、DO和pH值控制曝气。结果表明，ORP和pH值的转折点在硝化和反硝化过程作用非常大。对A/DAT-IAT系统缺氧和好氧交替的脱氮工艺控制更为复杂，有必要利用现代先进控制技术来控制其反应过程，在今后的试验里可以进一步探讨DO、ORP和pH为过程控制参数，实现计算机在线监控。　　智

5、能控制主要用来解决那些用传统方法难以解决的复杂系统的控制问题。模糊控制、神经控制、专家控制等是智能控制的几个主要分支，在军事、医学以及太空探索等领域已经应用了这些智能控制技术。由于智能控制系统具有学习、自适应和自组织功能，特别适用于复杂的废水处理的动态过程控制。因此，近些年来，智能控制在美国、欧洲、日本的给水、废水生物处理、废水的物化处理中都有典型的成功应用，并在不断发展。　　1．DO控制现状及应用　　常用的DO传感器是膜传感器，它的电极由阴极（金或铂）和阳极（银）构成，电极浸没于电解质（如KCl）中，隔膜将电极和电解质与被测量的液体分开，当阳极和阴极之

6、间通以约800mV的电压时，在阳极和阴极之间产生电流，该电流和水中的DO成正比，测出该电流就可以知道水中溶解氧的含量。　　近年来，在废水处理领域中有许多对DO进行监控的研究。青岛海泊河污水处理厂在曝气池工艺段采用以DO为目标值的控制，它是用空气阀门和鼓风机导叶片角度结合方式进行曝气量的优化控制，在确保氧转化效率的前提下最大可能地节约能耗。控制DO主要有两个意义，一是废水处理过程中水量、COD浓度是不断变化的，需氧量也随之变化。因此需要控制曝气池中的供氧量，以保证满足微生物生长对DO的需要；二是能耗在废水处理成本中占有很大的比重，通过控制DO浓度可以尽可能

7、节省运行费用。此外还可避免过度曝气引起微生物老化、污泥结构松散导致出水水质变坏。　　DO对A/DAT-IAT工艺的控制主要是对DAT池和IAT池中的曝气量控制。曝气池中DO浓度变化与多种因素有关，进水量、进水水质和污泥浓度等都可以使池中DO浓度变化。其中，对本工艺的控制主要表现在以下两个方面：⑴DAT池设定最高DO浓度2.5mg/L和最低DO浓度1.5mg/L。当DAT池中COD、NH3-N浓度较低时，DO浓度上升偏离最高值，则减少曝气量或者加大进水量；当DAT池中COD、NH3-N浓度较高时，DO浓度下降偏离最低值，则加大曝气或者减少进水流量。⑵IAT

8、池中COD、NH3-N浓度相对较低，需氧量明显小于DAT池，对其DO的控制对减少