湖州市地埋式污水处理设备

湖州市地埋式污水处理设备--小宇环保

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湖州市地埋式污水处理设备

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污水处理技术 

1、拦污设施  污水中含有各类漂浮物质，需设置格栅加以拦截。以防止堵塞后续的水泵或处理设备；避免在后续水池内沉淀，增加检修次数。

2、水质水量的调节  由于污水排放的水量、水质很不均匀，造成污水来源水质、水量波动较大，因此只有足够大的调节容量才能使进入生化处理的水质、水量稳定，因此必须设置调节池，进行水量水质的均衡，减轻后续处理构筑物的冲击负荷。

3、生物处理 

对于生活污水，采用生物处理是经济的处理工艺，生物法工作过程为：通过驯化培养而聚集的优势微生物群体，在生长过程中利用周围环境中的营养物质即水中的有机污染物质进行新陈代谢，达到降解污染物、净化水质的目的。经过此阶段，污水已得到较*的净化。 

生物处理工艺按生物生长状态，分为活性污泥法、生物膜法。 

（1）、活性污泥工艺中生物以菌胶团的形式悬浮于水中，通过曝气混合分解污水中的污染物。活性污泥工艺按其运行方式分为：普通曝气池、氧化沟、SBR、A/O、A/A/O等，主要应用于大型的污水处理厂。除SBR工艺外，均需设置污泥回流泵，设备较多，所以SBR工艺在中、小型污水处理工程中也有应用，但SBR工艺设计负荷较小，一般为0.1kgBOD5/m3?d，占地面积较大，由于滗水需要，水池深度较大，同时自动控制设备较多，一旦设备故障或运行参数发生变化，必须对整个运行程序进行调整。另外，小型污水处理采用活性污泥工艺，容易发生污泥膨胀引起污泥流失，使处理池内的污泥浓度得不到保证，从而影响处理效果。 

（2）、生物膜法在处理池内设置填料，作为生物的载体，使大量生物附着生长，同时污水中又有一定浓度的悬浮生物。按其运行方式分为：生物接触氧化法、生物滤池、生物转盘等。生物滤池和生物转盘一般使用于水量较小、进水浓度较低的污水处理，由于其生物浓度较低，设计负荷较小，占地面积较大，抗冲击负荷性能较差，目前使用的已较少。 

生物接触氧化法工艺通过配以高效填料，具有处理负荷高、耐冲击负荷、不产生污泥膨胀，设施体积小、污泥产生量少、运行稳定可靠、管理方便等优点，该方法广泛应用于有机污（废）水的处理工程，尤其适用于中小型地埋式污水处理站。所选用的填料安装简单、维修更换方便、不易堵塞、重量轻、比表面积大于300m2/m3，使用寿命可达十年以上。 

由上述生物处理法的技术比较，生物接触氧化法具有其它生物法*的优特点，因此我方结合A/O法具有脱氮除磷效率高，生物接触氧化法具有处理有机物负荷高的特点，将两者优势结合起来，在O级生化池中设有高效生物填料，选用A/O生化法作为本工程的生物处理工艺。

 4、沉淀工艺 

本方案采用竖流式斜管沉淀池，通过沉淀作用使接触氧化池出水中的泥水得以分离，排出得到净化的水。根据沉淀理论，沉淀的效果与沉淀面积和沉降高度有关，与沉降时间关系不大。因此，就设想了一种沉淀池，以增加沉淀面积，降低沉降高度来提高沉淀效果。而斜管沉淀池就是根据这个原理进一步发展了沉淀池的性能。斜管沉淀池，是在池中安放一组并排叠成并有一定坡度的管道，被处理的水从管道的一端，流向另一端，这相当于很多很多个很浅很小的沉淀池组合在一起。由于管道的管径较小，所以水流在此处成为层流状态。因此，当水在各自的管道之间流动，各层隔开互相不干扰，为水中固体颗粒的沉降创造十分有利的水力条件，从而也提高了水处理效果和能力。   

生物法处理洗浴废水

通过微生物自身的新陈代谢功能，环境中的有机物被氧化分解，并被转化为稳定的无机物，生物法就是利用微生物自身的功能来处理废水，加上辅以一定的人工技术，来降解废水中存在的有机物质，这样就可以达到对废水进行净化的目的。

在废水处理中，生物法的应用是相当广泛的，尤其是对城市废水的处理，但也有一定的弊端，那就是微生物对有机质的降解速度相对缓慢，这样水力停留时间就会加成，所以生物处理法就需要相当庞大的污水处理构筑物。况且，阴离子洗涤剂是洗浴废水中难生物降解的物质。特别是有机物在洗浴废水中的含量较低，这样微生物生长所需营养物质就会不足，微生物就会进行内源消耗作用，这就不利于对活性污泥及生物膜的微生物培养与驯化，于是对废水回用系统的运行与管理增加了不小的难度。

鉴于此，我们一般会考虑将一般处理法和生物法相结合来处理洗浴废水。比如上海市的宝刚公司所采用的一种洗浴废水工艺，改工艺采用以生物活性炭为主的方法，其日处理洗浴废水的能力可以达到500m3/d，这样的处理量还是相当可观的，其处理后的废水的用途主要是绿化浇灌和工业补充等。

1、S BR法处理洗浴废水

所谓S BR，指的是序列间歇式活性污泥法（Sequencing Batch Reactor Activated Sludge Process），因为其拥有很多优于一般活性污泥法的特点，故近些年，这种方法越来越受到国内外的重视，成为研究和应用的重点工艺。S BR工艺处理废水的原理和传统的活性污泥法基本相同，不同的只是运行的方式而已。传统工艺的运行方式是连续的，而S BR工艺的运行方式却是序批的，首先，污水会间歇地进入处理系统，然后污水再间歇地排出处理系统。其工艺流程为洗浴废水→毛发截留井→调节池→提升泵→S BR反应池→滗水器→过滤器→消毒→中水池→冲厕。只要控制好时间顺序，S BR工艺脱氮除磷的各种反应就会在同一反应器中进行并完成。比如进水后，*行一会儿缺氧下的搅拌，那么好氧的细菌就会利用进水中所带来的有机物质以及溶解氧来进行分解作用，这样水中溶解氧含量就会降低有时甚至会降低到零，然后厌氧细菌再进行发酵作用，而反硝化细菌进行脱氮作用；接着搅拌作用停止一段时间，污泥就将处于厌氧的状态，在这时，聚磷菌就会进行吸磷作用，再过一段时间，曝气停止，进行静止沉淀作用，一旦污泥沉淀到水底，就去除上层清水，然后再通入原水，如此重复进行该过程。活性污泥中的微生物对洗浴废水中的BOD5和CODCr有比较高的去除率，而且去除速度较快。稳定运行之后，对反应阶段进行检测分析，S BR法的经济反应时间大约为6小时，当污泥COD负荷达到0.07~0.10kg/(kg·d)时,处理后的废水就会达到中水的水质标准。S BR作为废水生物处理的工艺是比较成熟的，其优点是造价低、工艺简单、运行灵活、脱氮除磷的效果好。

2、MBR工艺处理洗浴废水 

膜生物反应器MBR是一种新兴的废水处理工艺，随着国家对废水处理水质要求越来越高以及水资源缺乏等问题的出现，MBR越来越受到人们的关注。膜生物反应器由两部分组成，包括膜组件和生物反应器。其中，生物反应器的作用是降解污染物，而膜组件的作用是过滤废水，从而将水质进一步净化。当污水进入膜生物反应器后，其中存在的微生物通过同化以及异化作用与污染物进行反应。膜生物反应器中，悬浮物及大分子的有机物主要是被膜单元截留。也正是因为膜系统的这种截留作用，几乎全部的污泥就会被留在反应器中，这样系统中的污泥浓度不断增高，生物量也就不断增加，于是对有机物的代谢能力就不断增强，同时也将难降解的有机物和具有较长世代期的硝化细菌也留在反应器之中，这样就不仅可以延长有机物的代谢时间，而且生物的硝化能力也增强了。经过实验我们发现，原水COD为53.5~341.0 mg/L,NH4+-N为7.2~39.1 mg/L，LAS为1.2~5.8 mg/L，浊度为13~152 NTU；经过膜生物反应器的处理作用后，出水水质中COD为8.25~22.5 mg/L，去除率为91.3%，NH4+-N为0.3~13.5 mg/L,去除率为72.0%,LAS为0~0.2 mg/L，去除率在90%以上，浊度为1~7 NTU，去除率92%。这样的结果无不说明膜生物反应器对洗浴废水的处理效果是良好的。MBR工艺的优点也是十分明显的，如占地面积小、出水水质好以至于可以直接回用、污泥浓度高、剩余污泥量较低便于处理以及可以实现自动控制等。

3、过滤/超滤-生物活性炭组合处理法  该种工艺在废水处理中的应用也是很广泛的。虽然其在HRT、占地面积、处理效果和自动控制等方面有一定的优势，但使用单纯的活性炭吸附，其饱和周期比较短，所以就需要经常更换炭，这不便于管理，而且造成处理成本较高。  该工艺处理污水的过程，设计四个因素在溶液中的作用，包括活性炭颗粒、溶解氧、微生物和水中的污染物。活性炭对污染物的吸附作用属于单纯吸附。微生物利用水中的溶解氧存活和繁殖。然后微生物从对污染物的降解过程中吸取能量以及自身所需的营养。当然也由于活性炭有吸附的作用，加上微生物和活性炭的协同，可以使微生物对污染物的降解作用更加明显。因此，这种工艺在洗浴废水处理方面是一种经济有效的工艺。

调试和运行结果

污水处理厂自动控制系统设计、安装完成后，进行系统的调试和试运行，确定符合实际进水水量和水质的各项控制参数，发现并解决设备、仪表、程序、工艺等方面出现的问题，检验系统是否实现工艺设计目标，即出水各项指标达到设计要求。

1、硬件系统的调试  按照系统设计要求将各硬件接线接好。调试过程首先检查总供电及各设备供电是否正常，然后检查设备的电气控制是否正常，能否正常开机，各种闸阀能否正常开启和关闭，检查仪表及控制系统是否正常。在对系统进行必要的检查后，开始具体调试。  硬件功能调试主要是测试硬件的功能是否正常，这部分的调试内容包括：

（1）供电线路的设置和检验，主要用万用表检测电路的连通是否实现，以及保证接线的正确性，防止220V与24V线路的错位接线发生；

（2）电机直接加三相电源调试，检测电机工作状态；

（3）变频器单独调试，检测能否正常进行参数设置；

（4）变频器加电机进行调试，检测能否正常进行变频调速，在外部控制模式下，控制端子是否能正常控制电机启动，调节电机转速等； 

（5）PLC单独检测，检查PLC单元能否正常工作，指示灯是否正常，该部分工作实际上在计算机模拟调试前就己经完成； 

（6）PLC加变频器联机调试，检查PLC、变频器是否能实现对此系统控制；

经过测试，结果表明上述功能一切正常，可以进行总体调试。

2、软件系统的调试 

在STEP7-Micro/WIN32软件中，通过编程，将编好的程序下载到PLC中进行运行调试，检查程序是否有错误，是否能够实现相应的功能控制。调试时，可根据功能模块分类分别调试，后进行总体调试。

在该控制程序中，需要根据外界输入的状态来控制清污机、潜水泵，以及污泥回流泵的启停，因此需要按照液位传感器和液位差计反馈来的信息进行判断处理，然后再进行输出控制。

3、运行结果 

通过系统调试，能够实现PLC在系统控制中的手动、自动模式的控制。启动电源后按下手动或自动模式选择按钮，当在手动模式时，可通过各控制按钮实现对工业污水处理系统中各电机的控制运行同时相应的指示灯亮。

当在自动模式时，在自动方式下进行闭环控制，系统根据检测到外部传感器的状态对设备进行启停控制。自动控制系统过程包括：粗格栅系统、潜水泵系统、细格栅系统、曝气沉砂系统、污泥回流系统、污泥脱水系统。启动自动运行按钮后，自动过程开始，启动潜水搅拌器和刮泥机。运行粗、细格栅机，进行间歇运行，即运行一段时间然后停止一段时间，循环进行。在间歇运行过程时，粗格栅机运行20min定时到后停止运行2h，2h定时到后又开始运行20min。细格栅机粗格栅机相似。根据反馈回来的液位差状态控制清污机的运行与停止。而进水泵房中的潜水泵根据液面高低进行运行、停止及运行数量的控制：①潜水泵系统启动首先开始启动潜水泵。②检测液面高度，低于低位传感器时，开始定时防止误判。③定时到后，若仍低于低位传感器，则停止潜水泵运行，否则潜水泵继续运行。④检测液面处于中位和高位传感器之间时，开始定时防止误判。⑤定时到后，若液面仍持续处于高位传感器，则输出报警信号。

而转碟曝气机根据溶解氧仪反馈的模拟量经PLC运算后通过变频器控制其进行工频运行还是变频运行，进行加速还是减速运行，同时控制分离机的运行与停止。

污泥回流泵的运行与停止根据液面的高低进行控制：①污泥回流系统启动首先检测液面高低，若低于低位传感器，启动定时。②定时到，若液面仍低于低位传感器则停止回流泵运行。③若液面处于高位和低位之间，启动污泥回流泵。④若液面高于高位传感器时，启动定时。⑤定时到，若液面仍处于高位传感器时，输出报警信号。

在污泥脱水系统中，离心式脱水机的启动采用顺序控制方式，依次启动其设备。控制系统能根据外界溶解氧仪检测反馈的模拟量信号输入的状态来控制清污机、潜水泵，以及污泥回流泵的启停，因此需要按照液位传感器和液位差计反馈来的信息进行判断处理，然后再进行输出控制。各模块程序在仿真软件上进行调试时也能实现相应功能的控制。基本上达到了系统设计的目标要求。

工艺流程简述  

1、污水流经机械格栅，将水中漂浮物及粒径大于3mm的固体杂物阻挡，提升排至垃圾框中；污水流入污水集水池，污水提升泵将污水提升至综合污水调节池。设有污水水质在线监测仪，监测污水水质，当污水质严重变劣时，停止取用城市污水。 

2、厂区排水排入厂区排水集水井，厂区污水提升泵将集水井内的厂区排水提升至综合污水调节池。 

3、污水经调节池水量调节、水质均化后，由综合污水提升泵以一定流量提升流入水解好氧池进行水解好氧生化处理，*降解水中有机污染物。 

4、经生化处理后的污水流进机械反应器，自动跟踪变量加药加药装置根据变化的水质顺序分别向机械反应器内投加适量的絮凝剂（PAC）、助凝剂（PAM）。在机械搅拌的作用下，药剂与污水迅速混合，进行絮、助凝反应，形成絮凝体后流出机械反应器，流入气浮设备。

5、在气浮设备中，水中絮凝体与大量微细气泡结合，利用浮力上升，漂浮在水面，形成浮渣，定时开动刮渣机，将浮渣刮去，使固、液分离。（至此被处理的污水水质已符合污水综合排放标准（GB7879-96）*类污染物高允许排放浓度及第二类污染物高允许排放浓度一级标准）。 

6、污水流入中间水池，清污水提升泵将中间水池中的清污水提升加压，经纤维球过滤器滤去水中的悬浮物；经活性炭过滤器去除水中有机物、除臭、脱色。 

7、污水流入中水箱，向中水箱内投加臭氧，杀灭微生物、病毒，水质已达到处理出水水质要求，排至冷却塔。 

8、当过滤器阻力增大到规定数值时，进行反冲洗，切换阀门，使过滤器处于反洗状态，开启反冲洗泵，调节反冲洗强度进行过滤器反冲洗，反冲洗到达反冲洗时间后，停反冲洗泵，切换阀门使过滤器处于工作状态，正常过滤。 

9、污泥提升泵将污泥池中的污泥提升至污泥浓缩池，加药调整后，再提升至带式压滤机进行污泥脱水，污泥脱水后形成泥饼，按环保主管部门要求进行处置。 

10、气浮设备刮渣机刮除的浮渣流入污泥池；纤维球过滤器、活性炭过滤器的反冲洗水排入集水池；带式压滤机的污泥脱出水，排至集水池。

污水处理系统的功能要求

污水处理系统的主要功能是完成对城市污水的净化的作用，将城市中排除的污水通过该系统处理后，输出符合国家标准的水质。长期以来，工业污水处理技术虽然经过了迅速发展，但仍滞后于城市发展的需要，工业污水处理率低、设备运转率低等极大地影响了城市发展。为实现工业污水处理技术的简易、高效、低能耗的功能，并且实现自动化的控制过程，采用PLC作为核心控制器是个较好的方案。

PLC作为工业污水处理系统的控制系统使得设计过程变得更加简单，可实现的功能变得更多。与各类人机界面的通信可完成PLC控制系统的监视，同时使用户可通过操作界面功能控制PLC系统。由于PLC的CPU强大的网络通信能力，使得工业污水处理系统的数据传输与通信变得可能，并且也可实现其远程监控。

利用PLC作为控制器的工业污水处理系统主要涉及两个方面：一是信号输入；二是控制输出信号。

1、信号输入

工业污水处理系统信号输入检测方面主要涉及四类信号的监测，主要包括：按钮的输入检测、液位差的输入检测、液位高低的输入检测，以及曝气池中含氧量的输入检测。

（1）按钮输入检测。大多数为人工方式控制的输入检测，主要有自动按钮、手动按钮、格栅机启动按钮、清污机启动按钮、潜水泵启动按钮、潜水搅拌机启动按钮、污泥回流泵按钮、曝气机工频、变频按钮，以及变频加速减速按钮等。

（2）液位差输入检测。检测粗细格栅两侧液位差，用来控制清污机的启动与停止。

（3）液位高低输入检测。检测进水泵房和污泥回流泵房中液位的高低，用来控制潜水泵或污泥回流泵的启动和停止，以及投入运行的潜水泵的数量。

（4）含氧量输入检测。以上三种都为数字量输入，该输入为模拟量输入。曝气过程是工业污水处理系统中重要的环节，为了保证微生物所需要的氧气，必须检测污水中的含氧量，并通过曝气机增加或减少其含氧量。通过将溶解氧仪设置在适当位置上，将检测值反馈到PLC中，通过运算输出控制曝气机的转速信号。当溶解氧值偏低时，降低了微生物分解的效果，延长了处理时间，严重时甚至导致处理失效，因此需要增加曝气机转速以增加供氧量；当溶解氧值偏高时，导致微生物过氧化，降低了其活性，也不利于处理，因此减小曝气机转速以减少供氧量，终使污水中的溶解氧保持在一定的范围内。

2、控制输出信号

信号输出部分主要包括两个方面：一个是数字量输出，即各类设备的接触器；另外一个是模拟量输出，用来控制曝气机变频器。

（1）数字量输出。控制各类设备的启动和停止，包括：格栅机启停、清污机启停、潜水泵启停、潜水搅拌器启停、污泥回流泵等设备。

（2）模拟量输出通过PLC中PID运算后的数据，通过其功能模块输出控制信号，该控制信号输入到变频器的控制端子上，改变变频器的输出频率，从而控制曝气机的转速，后达到控制污水中含氧量的要求。