Контроль дозирования химикатов при очистке сточных вод

Различные процессы очистки сточных вод требуют контролируемого дозирования химикатов в технологический поток либо для облегчения очистки, либо для удаления нежелательных элементов. Чтобы дозирующие насосы работали эффективно, операторы предприятий должны постоянно быть в курсе того, что происходит в процессе очистки, чтобы можно было соответствующим образом регулировать уровни и скорость дозирования. Британская компания Partech Instruments разработала системы прямого управления, использующие онлайн-анализаторы входного потока для отправки данных в реальном времени в систему управления дозированием для автоматической регулировки дозирующего насоса. Об этом сообщает Брайан Орчард.

Удаление фосфатов из сточных вод канализационных сооружений является важной частью очистки городских сточных вод Великобритании и связанных с ней директив. Сегодня гораздо больше очистных сооружений имеют разрешения на сброс фосфора, но, учитывая сохраняющийся высокий уровень фосфатов в неочищенной воде, проблема соблюдения согласия возрастает. Удаление фосфатов осуществляется путем дозирования химикатов, обычно солей железа или иногда солей алюминия. Используемые в процессе химикаты дороги, поэтому в интересах очистных сооружений осуществлять строгий контроль режима дозирования.

Компания Partech Instruments из Сент-Остелла в Великобритании разработала замкнутый контур прямого управления входными системами дозирования для удаления фосфатов, который был успешно опробован на различных объектах по всей Великобритании (рис. 1). Результаты испытаний показывают, что этот подход надежен и экономически эффективен и может помочь в достижении оптимальной производительности дозирующего насоса и значительной экономии химикатов.

Там, где это применимо, предпочтительным методом является естественное удаление фосфатов (путем естественного биологического или химического осаждения). Однако в большинстве случаев оператору предприятия не представляется возможным и приходится прибегать к химическим веществам, из которых чаще всего используются хлорид железа и сернокислое железо. Там, где эффективность железа значительно снижается, соль алюминия успешно применяется и нормально работает в сочетании с солями железа. Во всех случаях количество используемых химикатов имеет решающее значение для выполнения работ, контроля затрат и выполнения разрешения на сброс как фосфатов, так и железа/алюминия.

Дозирование солей железа в начале установки требует определенного уровня управления насосом, чтобы гарантировать, что pH поступающей воды не станет слишком кислым, поскольку это оказывает вредное воздействие на процесс нитрификации. Исторически сложилось так, что скорость дозирования железа рассчитывалась путем взятия серии проб в течение дня и их анализа для получения суточного профиля. Этот профиль был введен в систему дозирования таким образом, чтобы определенный объем железа дозировался в используемые временные интервалы, а затем использовался для «контроля» дозы.

Система отбора проб Partech основана на анализе ортофосфата, а не общего фосфора; химия ортофосфата проста и быстра, тогда как химия общего фосфора более сложна и может быть очень медленной. Железо непосредственно реагирует с растворимым фосфатом, который почти полностью находится в форме ортофосфата. Общий фосфор находится в основном в связанной форме с твердыми веществами и поэтому естественным образом оседает вместе с обработанной растворимой формой фосфата. Для анализа общего фосфора также необходимо будет проанализировать нефильтрованную пробу, что в случае впускного устройства невозможно.

В измерительной системе используется анализатор MicroMac C, который включает в себя систему анализа контурного потока (LFA). Гибкая технология LFA позволяет анализатору справляться с высоким уровнем фоновой мутности, связанной с неочищенными сточными водами. В анализаторе используется химический метод, который напрямую сопоставим с методом Синей книги, используемым в лабораториях, что позволяет проводить прямое сравнение с любыми пробами, проанализированными в лаборатории. (Синяя книга публикуется Национальной лабораторной службой Агентства по охране окружающей среды Великобритании. Ее Уставный комитет аналитиков предоставляет авторитетные рекомендации по методам отбора проб и анализа для определения качества экологических матриц.)