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污水處理系統的功能要求

污水處理系統的主要功能是完成對城市污水的凈化的作用，將城市中排除的污水通過該系統處理后，輸出符合國家標準的水質。長期以來，工業污水處理技術雖然經過了迅速發展，但仍滯后于城市發展的需要，工業污水處理率低、設備運轉率低等極大地影響了城市發展。為實現工業污水處理技術的簡易、高效、低能耗的功能，并且實現自動化的控制過程，采用PLC作為核心控制器是個較好的方案。

PLC作為工業污水處理系統的控制系統使得設計過程變得更加簡單，可實現的功能變得更多。與各類人機界面的通信可完成PLC控制系統的監視，同時使用戶可通過操作界面功能控制PLC系統。由于PLC的CPU強大的網絡通信能力，使得工業污水處理系統的數據傳輸與通信變得可能，并且也可實現其遠程監控。

利用PLC作為控制器的工業污水處理系統主要涉及兩個方面：一是信號輸入；二是控制輸出信號。

1、信號輸入

工業污水處理系統信號輸入檢測方面主要涉及四類信號的監測，主要包括：按鈕的輸入檢測、液位差的輸入檢測、液位高低的輸入檢測，以及曝氣池中含氧量的輸入檢測。

（1）按鈕輸入檢測。大多數為人工方式控制的輸入檢測，主要有自動按鈕、手動按鈕、格柵機啟動按鈕、清污機啟動按鈕、潛水泵啟動按鈕、潛水攪拌機啟動按鈕、污泥回流泵按鈕、曝氣機工頻、變頻按鈕，以及變頻加速減速按鈕等。

（2）液位差輸入檢測。檢測粗細格柵兩側液位差，用來控制清污機的啟動與停止。

（3）液位高低輸入檢測。檢測進水泵房和污泥回流泵房中液位的高低，用來控制潛水泵或污泥回流泵的啟動和停止，以及投入運行的潛水泵的數量。

（4）含氧量輸入檢測。以上三種都為數字量輸入，該輸入為模擬量輸入。曝氣過程是工業污水處理系統中zui重要的環節，為了保證微生物所需要的氧氣，必須檢測污水中的含氧量，并通過曝氣機增加或減少其含氧量。通過將溶解氧儀設置在適當位置上，將檢測值反饋到PLC中，通過運算輸出控制曝氣機的轉速信號。當溶解氧值偏低時，降低了微生物分解的效果，延長了處理時間，嚴重時甚至導致處理失效，因此需要增加曝氣機轉速以增加供氧量；當溶解氧值偏高時，導致微生物過氧化，降低了其活性，也不利于處理，因此減小曝氣機轉速以減少供氧量，zui終使污水中的溶解氧保持在一定的范圍內。

2、控制輸出信號

信號輸出部分主要包括兩個方面：一個是數字量輸出，即各類設備的接觸器；另外一個是模擬量輸出，用來控制曝氣機變頻器。

（1）數字量輸出?？刂聘黝愒O備的啟動和停止，包括：格柵機啟停、清污機啟停、潛水泵啟停、潛水攪拌器啟停、污泥回流泵等設備。

（2）模擬量輸出通過PLC中PID運算后的數據，通過其功能模塊輸出控制信號，該控制信號輸入到變頻器的控制端子上，改變變頻器的輸出頻率，從而控制曝氣機的轉速，zui后達到控制污水中含氧量的要求。

處理工藝的選擇

1、污水水量與水質情況分析

1）本項目污水來水不均勻程度較高，水質、水量變化較大，由于水量與水質具有較大的不均勻性，因此必須考慮設置均質均量的調節池。

2）本類污水BOD/COD值約0.5，可生化性較高。

3）根據環保部門對污水排放的要求，本污水處理工藝除了去除有機物外還應能去除氨氮，使出水達到排放要求。

2、選擇思路

根據上述進出水水量和水質的情況，投標方考慮污水處理工藝的選擇必須依照如下思路：

1）總體思路采用成熟可靠的A/O生物接觸氧化法為處理工藝，同時輔以格柵攔截、沉淀池澄清等物化處理手段；

2）首先通過格柵攔截，對污水進行預處理，目的是初步降低無機顆粒物質的含量，以免磨損及堵塞提升泵；污水自流進入調節池進行水質水量的調節，經調節后的污水由提升泵定量提升通過缺氧好氧A/O生物接觸氧化法，利用生物膜的作用使有機污染物首先轉化為氨氮，同時通過好氧硝化和缺氧反硝化過程既去除有機物又去除了氨氮。生化池配以新型的組合填料，該填料具有負荷高、施工簡易、體積小、運行穩定可靠、管理方便、維修更換方便等優點；生化池的出水進入沉淀池進行固液分離，沉淀池具有固液分離效果好、投資省、沖擊負荷和溫度變化適應能力強、施工簡易等特點；沉淀池出水后能確保污水經處理后各項指標全面達標。

3）工藝流程簡捷、工程造價低、運行經濟、便于管理。

3、污水處理技術

3.1、攔污設施

本工程原水中固體雜質含量較高，為確保提升泵等設備正常工作和保證后續處理構筑物正常運行，擬在處理主體工藝的前段設置攔污設施。

本工程生物處理擬采用A/O生物接觸氧化法。

采用A/O生物處理工藝是近幾年來國內外環保工作用以解決污水脫氮的主要方法，該方法具有如下特點：

利用系統中培養的硝化菌及脫氮菌，同時達到去除污水中含碳有機物及氨氮的目的，與經普通活性污泥法處理后再增加脫氮三級處理系統相比，基建投資省、運行費用低、電耗低、占地面積少。

A/O生物處理系統產生的剩余污泥量較一般生物處理系統少，而且污泥沉降性能好，易于脫水。

A/O生物法較一般生物處理系統相比耐沖擊負荷高，運行穩定。

A/O生物處理系統因將NO2-N轉化成N2，因此不會出現硝化過程中產生NO2-N的積累，而1mg/ NO2-N會引起1.14mgCOD值，因此只硝化時，雖然氨氮濃度可能達標，但COD濃度卻往往超標嚴重。采用A/O生物處理系統不僅能解決有機污染，而且還能解決氮和磷的污染，使氨氮的出水指標小于5mg/l?？傊涍^本工藝流程，出水的各項指標均能達到《城鎮污水處理廠污染物排放標準》 GB18918-2002一級A排放標準。

一體化生活污水處理裝置價格廠家主要組成部分

污水處理系統的結構比較復雜，設備較多，在氧化溝中其控制過程及原理大致相同，都是通過控制曝氣機的轉速來調節污水中的含氧量。

(1）進水系統。進水系統主要有進水管道和進水泵房組成，進水管道主要由粗格柵機和清污機組成，進水泵房主要有兩臺潛水泵組成。進水管道的主要功能是將污水中的大塊物體排除，其中的粗格柵是根據程序設定的時間進行間歇工作，而清污機的運行和停止是根據粗格柵兩側的液位差來決定的，當液位差超過某個值時，啟動清污機；當液位差小于某個值時停止清污機的運行。進水泵房中的潛水泵運行及停止是通過安裝在泵房內的液位傳感器來決定的，當液位較低時只啟動一臺潛水泵，當液位較高時啟動兩臺潛水泵，若液位持續升高時，則輸出報警以示意有故障發生。

(2）除砂系統。除砂系統主要由細格柵系統和沉砂池組成，細格柵系統是由細格柵機和轉鼓清污機組成，沉砂池的主要設備是分離機。細格柵系統的主要功能是進一步凈化污水中的顆粒物體，將污水中細小的沙粒濾除，其中的細格柵機是根據程序設定時間進行間歇工作，而轉鼓清污機的運行和停止則根據細格柵兩側的液位差來決定，當液位差超過某個值時，啟動清污機；當液位差小于某個值時停止清污機的運行，這和粗格柵系統的運行方式*。沉砂池中分離機的運行和后續處理中的轉碟曝氣機的運行同步，即啟動轉碟曝氣機的時候同時啟動分離機，對沉砂池中的沙粒進行排除。

(3）氧化溝系統。氧化溝系統由氧化溝和污泥回流系統構成，氧化溝是工業污水處理系統中zui重要的環節，因此控制量較多，控制過程叫復雜，包括轉碟曝氣機和潛水攪拌機，污水回流系統主要有污泥回流泵構成。氧化溝的功能是對污水進行生化處理，分解污水中的有害物質，使其達到一定的水質標準，其中是轉碟曝氣機是關鍵設備，在氧化溝中設置有溶解氧儀對污水中的含氧量進行檢測，根據其反饋到PLC的值來控制曝氣機變頻器的運行，改變污水中溶解氧的含量。潛水攪拌機的作用是推進水流，同時使氧化溝的污水和活性污泥處于劇烈的攪拌狀態，使他們充分混合接觸。使活性污泥的生化反應更加充分，這樣才能zui大程度地分解污水中的有害成分。污水回流系統的污泥回流泵將剩余的污泥及使用過的污泥進行處理，該設備的運行與停止主要根據泵房內液位傳感器的狀態，當液位低于某個值時停止回流泵的運行；當液位持續高于某個高位時，回流泵停止運行同時輸出報警信號；液位處于正常狀態時，回流泵正常運行。

(4）沉淀系統。沉淀系統主要設備為刮泥機，其功能是對進行氧化溝處理后的污水進行物理沉淀，將污泥和清水分離，刮泥機在整個系統啟動后就開始持續運行。在該系統中用到一定化學藥劑主要包括混凝劑、絮凝劑、復合堿等，主要用來調節改善混凝條件及絮凝體結構，利用高分子助凝劑的強烈吸附架橋作用，使細小松散的絮凝體變的粗大而緊密，容易發生沉降。

(5）污泥脫水環節。污泥脫水系統主要包括離心式脫水機，其主要功能是對氧化池中處理過污水的活性污泥進行脫水處理，由于對污水進行處理后，活性污泥中有新的微生物及其他雜質，因此需要先對活性污泥添加一定量的藥物，便于污泥脫水。離心式脫水機主要有聚合物泵、污泥機和切割機構成，以上設備按照順序控制的方式啟動，依次啟動聚合物泵、污泥機和切割機，完成對污泥的脫水處理。

工藝流程說明

一體化設備以好氧生化法為主要處理工藝，設備本體包括格柵、調節池、酸化池、BFBR生物流化池和消毒池。設備本體之前一般須設置調節池，以均化水質和水量，調節池設計水力停留時間6h。BFBR生物流化池采用流化生物膜法，鼓風曝氣，設計停留時間2～3h。BFBR生物流化池出水經過濾后進入消毒池，按規范設計接觸時間1～2h。

一體化設備主體工藝采用生物膜法。生物膜法污泥濃度高、容積負荷大、耐沖擊能力強，處理效率高。早期設備主要采用生物轉盤，體積龐大，生物膜難控制，盤軸易損壞。目前，一體化設備逐漸發展為接觸氧化法和生物流化床工藝。尤其是生物流化床成為近年來的一個研究熱點。相比接觸氧化法，生物流化床污泥濃度更高、耐沖擊能力排放更強、剩余污泥率更低，且無堵塞、混合均勻，具有較好的脫氮效果，配置形式也較接觸氧化法更為靈活。

普通的生物流化床是在污水中投加懸浮填料，給微生物提供一種良好的載體，提高了微生物濃度；填料在水流和氣流的推動下呈流化狀態，兼有生物膜和活性污泥的雙重特點。隨著研究的進展，生物半流化床、BASE三相生物流化床、Circox氣提式生物流化床等新的型式不斷涌現，流化床的充氧特性、水流狀態、污泥濃度、脫氮效果得到較大的改進。新型流化床的處理效率更高，占地面積進一步減小，但是結構相對復雜，設備高度相應增加。因此，這些新型流化床應用于一體化設備還有待時日。

近年來，MHR、SBR、DAT—IAT等作為主體工藝的一體化設備也見諸報道。MBR法具有較高的處理效率，而且不需要二沉池；但是投資和運

行費用較高，管理相對復雜。DAT—IAT和SBR法屬于間歇式活性污泥法，處理效率較低。因此，作為一體化設備工藝應用并不廣泛。

早期一體化設備的工藝流程的特點是“麻雀雖小，五臟俱全”，顯得比較臃腫。隨著一體化設備的應用與發展，其工藝流程不斷得以改進，變得更加緊湊，提高了處理效率。

本工藝流程的改進主要著眼于提高處理效率、減少占地和降低能耗。流程的改進主要包括三個方面：

(1)以酸化池代替原來的初沉池和污泥池，酸化池和調節池可以倒置。一體化設備的產泥量較少，沉淀池(過濾池)的污泥可以回流到酸化池中。

酸化池的作用包括三個方面：其一，污水中的大分子有機物經過水解酸化可以分解為小分子有機物，提高可生化性；生化池的停留時間可以減少為3h左右；酸化池中也可設置填料，以提高酸化細菌的濃度；其二，回流污泥既可以提高酸化池的微生物濃度，又具有一定的生物絮凝功能，初步絮凝沉淀部分懸浮或膠體污染物，降低后續生化池的負荷；

其三，回流污泥在水力自重作用下壓縮，同時污泥在酸化池中可以得到一定的消化，進一步減少污泥體積；酸化池中的污泥一般定期(1年)抽吸。酸化池、初沉池和污泥池三位一體，大大減小的占地面積，提高了處理效率。

(2)由原來的普通沉淀池改為在BFBR生物流化池上設置高效兩相分離器，增加了分離效果，并使活性污泥及生物載體不向外流失，提高內循環延長了污泥泥齡，提高了生化處理效果，降低了出水懸浮物SS的含量，為后續過濾環節減輕了負擔。過濾池可以采用輕質濾料，如采用輕質泡沫濾珠，設計濾速可以達到7～8m／h，進一步提高了處理效率。相比普通沉淀和斜管沉淀，過濾則利用生化池出水中的污泥的絮凝性，通過接觸吸附在濾料表面上或者在濾料孔隙中沉積，實際上起到了絮凝吸附和淺池沉淀的雙重作用 。

(3)近年來，高效絮凝劑的不斷發展促進了物化工藝在污水處理中的應用，污水處理趨于物化與生化工藝相結合?；瘜W絮凝劑可以強烈吸附水中的懸浮物與膠體，可以進一步減少生化處理時間(0.5～2h)，從而更大限度減少占地面積。已有部分單位開始了物化／生化相結合的一體化設備研發和應用，并且，也有*采用物化方法的處理設備見諸報道，如SPR設備等。但是，物化方式存在的一個缺點是產泥量相對較大，增加了管理上的困難。