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大型钢铁园区生产及生活排放的污水汇入综合污水处理厂,水质、水量呈现时空变化差异大、非线性排放特征,综合污水处理厂的固定式处理工艺及投药参数经常无法适应水质及水量波动运行条件,尤其是主要污染去除控制单元-混凝工艺效果不稳定,导致后续过滤单元出水的污染物浓度过高,不能达到工业生产回用水标准,限制了园区综合污水回用,最终外排污水量增多,污染物排放总量增大,对污水受纳河流环境质量造成严重影响。为解决这一问题,要系统分析园区污水排放特征,在现有处理工艺基础上,优化投药参数,提高混凝效果。本课题以北方某大型钢铁企业园区综合污水为研究对象,深入调查园区内各生产工序外排污水的水质、水量特征,进而分析综合污水排放的时空变化规律;开展现有工艺中混凝处理段的参数优化研究,推荐最佳药剂投加方案;以综合污水处理厂实际运行数据为基础,找出了污水汇入流量与调节池内污水浊度和pH之间的定量数学关系,并验证在污水不同浊度和pH值时优化的混凝药剂投加量,从而建立基于水质变化的综合污水处理厂的混凝药剂投加自动化数学模型。本文的研究成果可为钢铁园区综合污水资源化利用提供可行性方案。本文得到的研究成果如下:该钢铁企业园区内管网收集系统将污水汇入3个分泵站,对3个泵站的综合污水进出水水质及水量监测分析,结果表明,水量变化主要受园区生活污水排放量影响,而污水中污染物浓度,如浊度、COD、油类等,主要是受该泵站收集的生产工艺类别影响。具体为:1#泵站主要汇入口以生活污水为主,同时纳入了特钢厂中方坯工艺排水和特钢软化水制备站排水,因此,水中COD和悬浮物含量高,同其他两个泵站相比,此泵站贡献的污染物最多;2#泵站以工业废水为主,主要包含冷轧废水和少量焦化废水,纳入少量生活污水和雨排水。因此,同其他两个泵站相比,其电导率和硬度较高;3#泵站为典型的工业废水汇入源,主要是炼铁厂高炉区域排水和炼铁厂二冷烧区域排水,因此,同其他两个泵站相比,这个泵站的污水中油类含量较高。依托该钢铁园区综合污水处理厂水样,开展混凝优化实验,一次混凝中Ca（OH）2、PFS和PAM的最佳投加量分别是100 mg/L、70 mg/L和0.6 mg/L。在一次混凝中当Ca（OH）2浓度在100mg/L时,pH在8.9左右,此时硬度的去除效果最好。之后增加Ca（OH）2的投加量,CODCr去除率有所提高,与之相匹配的PFS投加量也增大,但水中Fe2+含量与PFS投加量呈现正相关关系,所以应控制PFS投加量;Ca（OH）2和PFS投加次序对浊度、CODCr及NH4-N的去除和电导率的降低有影响,研究结果表明先投加Ca（OH）2的混凝效果要优于先投加PFS;Ca（OH）2和PFS投加间隔在30 s左右时,COD去除率达56.61%,之后随着投药时间间隔的增大,COD去除率增加缓慢,效果不明显;考虑浊度的去除效果,聚合硫酸铁的最佳混凝条件:快搅速度300 rpm、快搅时间1.5 min、慢搅速度60 rpm、慢搅时间25 min。此外,研究中分析了影响调节池内污水混凝药剂投加的主要因素。分析发现浊度和pH是影响混凝药剂投加的主要因素。而三个泵站流量不同是导致调节池内污水水质变化的主要原因。因此本研究是在研究所选定时段具体测量的综合污水处理厂运行数据为基础,确定三个提水泵站流量与接纳污水的调节池内污水浊度和pH之间的数学关系,而后,结合前期优化实验结果,建立了调节池内污水浊度和pH与混凝药剂投加量的数学模型;混凝药剂投加量数学模型建立后,将其运用于生产实际,混凝效果优于前,进而验证了该数学模型具有有效性。