鄂州地埋式一體化污水處理設備

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鄂州地埋式一體化污水處理設備

主要組成部分

污水處理系統(tǒng)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(zhuǎn)速來調(diào)節(jié)污水中的含氧量。

(1）進水系統(tǒng)。進水系統(tǒng)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(jù)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(jù)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(nèi)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(xù)升高時，則輸出報警以示意有故障發(fā)生。

(2）除砂系統(tǒng)。除砂系統(tǒng)主要由細格柵系統(tǒng)和沉砂池組成，細格柵系統(tǒng)是由細格柵機和轉(zhuǎn)鼓清污機組成，沉砂池的主要設備是分離機。細格柵系統(tǒng)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(jù)程序設定時間進行間歇工作，而轉(zhuǎn)鼓清污機的運行和停止則根據(jù)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(tǒng)的運行方式*。沉砂池中分離機的運行和后續(xù)處理中的轉(zhuǎn)碟曝氣機的運行同步，即啟動轉(zhuǎn)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(tǒng)。氧化溝系統(tǒng)由氧化溝和污泥回流系統(tǒng)構成，氧化溝是工業(yè)污水處理系統(tǒng)中重要的環(huán)節(jié)，因此控制量較多，控制過程叫復雜，包括轉(zhuǎn)碟曝氣機和潛水攪拌機，污水回流系統(tǒng)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(zhì)，使其達到一定的水質(zhì)標準，其中是轉(zhuǎn)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(jù)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(tài)，使他們充分混合接觸。使活性污泥的生化反應更加充分，這樣才能大程度地分解污水中的有害成分。污水回流系統(tǒng)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(jù)泵房內(nèi)液位傳感器的狀態(tài)，當液位低于某個值時停止回流泵的運行；當液位持續(xù)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(tài)時，回流泵正常運行。

(4）沉淀系統(tǒng)。沉淀系統(tǒng)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(tǒng)啟動后就開始持續(xù)運行。在該系統(tǒng)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(diào)節(jié)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(fā)生沉降。

(5）污泥脫水環(huán)節(jié)。污泥脫水系統(tǒng)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(zhì)，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

地埋式一體化生活污水處理設備是以A/O生化工藝為主，集生物降解污水沉降、氧化消毒等工藝于一體的生活污水處理裝置。本裝置采用生化法原理處理生活污水。利用污水中自有的微生物菌，經(jīng)過一定培養(yǎng)使之迅速繁殖成為具有一定活性的好氧菌，好氧菌通過吸附污水中的有機物及空氣和水中的氧，進行生物氧化、分解，一部分生成二氧化碳、水和無機物，另一部分則生成新的具有一定活性的生物膜，繼續(xù)進行降解污水中的污染物。污水經(jīng)過格柵依次進入A池和O池。在O池內(nèi)。好氧菌附著在填料表面上生長，并形成生物膜，在充氧的條件下，污水以一定的流速流過填料與生物膜接觸，使污水中的有機物得到降解，同時生物膜中的好氧菌得到進一步繁殖，經(jīng)過好氧處理后的污水進入沉淀池進行沉淀，澄清水經(jīng)過消毒，將達標的處理水排至蓄水池。

其工藝流程圖如下：

此裝置共有七部份組成：⑴初沉池；⑵A級生化池；⑶O級生化池；⑷二沉池；⑸消毒池、消毒裝置；⑹污泥池；⑺風機房組成。 具體解析如下：
⑴初沉池：初沉池為豎流式沉淀池，污水在沉淀池的上升流速為0.3～0.4毫米/秒，沉淀下來的污泥提升至污泥池。
⑵A級生化池：缺氧池為脫氮處理而設置，池內(nèi)設置YDT型立體彈性填料，作為反硝化細菌的載體，硝化液中回硝態(tài)氨和亞酸態(tài)氧在反硝化細菌的作用下，還原成氮氣，達到脫氮的目的，缺氧池有效停留時間為2.5～3.5h，溶解氧控制在≤0.5mg/L。
⑶O級生化池：污水自流至接觸池進行生化處理，接觸池分為三級，停留時間為8h，（加強型設備接觸氧化時間可達8～12h）填料為新穎彈性填料，易結膜，不堵塞，接觸氧化池氣水比在15：1左右。
⑷二沉池：生化后的污水流到二沉池，二沉池為豎流式沉淀，表面負荷為＜1.0m3/m2.h，排泥提升至污泥池。
⑸消毒池、消毒裝置：消毒池按規(guī)范：“TJ14-74”標準為不小于30分鐘，若是醫(yī)院污水，消毒池可增加停留時間至1～1.5h。
消毒采用固體氯片接觸溶解的消毒方式，消毒裝置能根據(jù)出水量的大小不繼改變加藥量，達到多出水多加藥，少出水少加藥的目的，需要其它消毒裝置可另行配制。

（6）污泥池：初沉池、二沉池的所有污泥均用空氣提至WSZ-A的污泥池內(nèi)進行好氧消化。污泥池的清液回流至熱交換氧化池內(nèi)進行再處理。消化后剩余污泥很少，一般1-2年清理一次。清理方法采用吸糞車從污泥池的檢查孔伸入污泥底部，進行抽吸外運即可。

（7）風機房、風機：設備風機設在消毒的上方，進口采用雙層隔音，進風口有消聲設備、風機過濾器，因此運行時無噪音。風機采用二臺轉(zhuǎn)式風機，能自動交替運行。單臺風機運行壽命30000小時左右。

水池砼自然養(yǎng)護

為保證已澆筑好的砼在規(guī)定齡期內(nèi)達到設計要求的強度，并防止產(chǎn)生收縮裂縫，必須認真做好養(yǎng)護工作。

1、覆蓋澆水養(yǎng)護。利用平均氣溫高于5℃的自然條件，用吸水材料（草袋、鋸沫、廢麻袋等）對砼加以覆蓋并澆水，使砼在一定的時間內(nèi)保持水泥水化作用所需要的適當溫度和濕度條件的方法，叫覆蓋澆水養(yǎng)護。

覆蓋澆水養(yǎng)護應符合下列規(guī)定：

1）覆蓋澆水養(yǎng)護應在砼澆筑完畢的12h以內(nèi)開始進行；

2）砼的覆蓋澆水養(yǎng)護時間不得少于7天，對摻用緩凝劑或有抗?jié)B要求的砼，養(yǎng)護時間不少于14天。

3）澆水次數(shù)應根據(jù)保持覆蓋材料總是濕潤狀態(tài)為準。

4）養(yǎng)護用水與拌制用水相同。

5）當日平均氣溫低于5℃時，不得澆水，以免凍脹砼。

6）水池底板、頂板可采用蓄水養(yǎng)護，蓄水深度不超過5cm。

7）池壁、隔墻、池內(nèi)柱拆模后應將覆蓋材料連成長條，將砼外表均遮蓋好后，再澆水養(yǎng)護。

                 砼養(yǎng)護時間參考表               表9-1

2、薄膜布養(yǎng)護

在有條件的情況下，可用不透水、氣的薄膜布（如塑料薄膜布）養(yǎng)護，用薄膜布把砼表面敝露部分全部嚴密地覆蓋起來，保證砼在不失水的情況下得到充分養(yǎng)護。這種方法的優(yōu)點是不必澆水，操作方便，能重復使用，提高砼的早期強度。但應該保證薄膜布有凝結水。薄膜養(yǎng)護時間可適當提前，但覆蓋薄膜不得引起砼外表面起皺、掉皮，這種養(yǎng)護方法特別適用于預制砼塊的養(yǎng)護。

3、養(yǎng)護時間

在自然條件下（高于5℃），對于一般塑性砼應在澆筑后10-12h內(nèi)，（炎夏時可縮短至2-3h），開始養(yǎng)護。

砼在養(yǎng)護過程中，如發(fā)現(xiàn)遮蓋不好，澆水不足，以致表面泛白或出現(xiàn)干縮細小裂縫時，要立即仔細加以遮蓋，加強養(yǎng)護工作，充分澆水，并延長澆水日期，加以補救。

在已澆筑的砼強度達到1.2N/mm²以后，始準在其上走人和安裝模板及支架。

總體要求

1、潛水泵  

1)泵應符合技術規(guī)格書的性能參數(shù)要求，并按照國家相關標準及技術文件制造。 

2)泵的零、部件材料必須與工作條件相適應，它取決于泵的使用場所、運行工況及所輸送介質(zhì)的性質(zhì)；泵的零、部件材料應符合或不低于相應的國家標準的有關規(guī)定，并具有材料合格證書，否則泵制造廠應進行化學分析和機械性能試驗，以確定其滿足使用要求。  

3)鑄件不得有裂紋、縮孔、砂眼、凹凸不平等影響泵性能和外觀質(zhì)量的缺陷。鑄件表面應當用噴砂、 噴丸等方法進行清理；鑄造飛邊、澆口、冒口、結瘤等應除掉并修平。鑄造缺陷應用焊接或其它工藝進 行修補，但不允許采用敲擊的辦法消除缺陷；鑄件均應進行消除內(nèi)應力處理。  

4)焊接件接縫應為光潔金屬面，焊接前不得有銹跡、油垢等，焊縫不得有孔穴、夾渣等缺陷，焊縫 邊緣和頂端應焊透，焊接表面平整，過渡平緩；焊接件應做消除應力處理。  

5) 泵與管路連接：泵進出口與管路采用法蘭連接。法蘭的型式和尺寸執(zhí)行國家標準 GB9112-2000； 法蘭焊端坡口尺寸按GB9124-2000的規(guī)定；法蘭的公稱壓力和不同溫度下的zui大允許工作壓力按 GB9124-2000 的規(guī)定；法蘭的技術要求按 GB9124-2000 的規(guī)定。  

6)機械加工：泵主要零部件的加工表面不應有裂紋、壓痕及影響產(chǎn)品質(zhì)量的夾雜物。摩擦面、密封 面不應有毛刺、擦傷、刻劃、碰傷及其他缺陷。 

2、常壓箱體  

1) 賣方應負責接觸氧化池、二沉池、消毒池、污泥池、污水池和風機房的制造、檢驗及驗收。 

2)材料：所有選用的材料和配件應該是新的未經(jīng)使用過的高質(zhì)量的，不存在任何影響到性能的缺陷，并應符合經(jīng)濟合理的原則。  

3)焊接材料及焊接材料的技術要求、試驗方法、檢驗規(guī)則以及質(zhì)量管理等，應按國家相應標準的規(guī)定執(zhí)行。  

4)焊接坡口形式及尺寸按 GB985-88《氣焊、手工電弧焊及氣體保護焊焊縫坡口剖的基本形式與尺寸》和 GB986-88《埋弧焊焊縫坡口的基本形式和尺寸》的規(guī)定執(zhí)行。  

5) 箱體應做內(nèi)、外防腐，外部涂漆。

3、閥門  

1) 賣方應負責用于埋地式污水處理裝置內(nèi)的所有閥門。所有閥門內(nèi)壁、外壁均應做防腐處理。  

2)閥門的選擇應以滿足不同位置功能為首要因素來確定閥門的種類、型號；以不與介質(zhì)發(fā)生物理及化學反應來確定閥門的材質(zhì)。  

3)材料：所有選用的材料和配件應該是新的未經(jīng)使用過的高質(zhì)量的，不存在任何影響到性能的缺陷。  

4)壓力等級：本裝置所有閥門設計壓力等級不得小于1.6MPa。 

5)各種閥門的設計與制造、防腐與涂漆應執(zhí)行國家相關規(guī)范。 

4、管線及管件  

1)管道輸送介質(zhì)：生活污水，介質(zhì)溫度 5～40℃。  

2)材質(zhì)：管線材質(zhì)的選用不能與輸送介質(zhì)發(fā)生物理及化學反應；管線材質(zhì)的選用應符合管道設計的 強度及韌性需要；應滿足所輸送介質(zhì)的設計溫度的需要；應滿足環(huán)境及輸送介質(zhì)對管道的腐蝕性要求。  

3)材料：所有選用的材料和配件應該是新的未經(jīng)使用過的高質(zhì)量的，不存在任何影響到性能的缺陷。 

4)管道壓力等級：本裝置設計壓力等級為 1.0MPa，管件壓力等級應與管線同級。 

5)管線及管件的公稱通徑執(zhí)行《管道元件的公稱通徑》GB/T1047-1995。

主要構筑物及其作用

(1)預處理階段

a. 格柵間

格柵間用于去處污水中粗大漂浮或懸浮雜物，以保護后續(xù)處理設施不被磨損或堵塞。所以說在預處理過程中，格柵間是尤其重要的構筑物。江心洲污水處理廠共有兩組十臺，垂直放置，鋼絲繩牽引。

b. 曝氣沉砂池

暴氣沉砂池一共有六組，利用水與無機顆粒物的比重不同從而達到沉淀目的。里面的水比較臟，有漂浮物和水泡。格柵間有四臺格柵。初沉池里的水也比較臟，漂著好多黑色的水泡，有一直徑刮泥機。高壓鼓風機也非常重要，直接影響到處理效果。二沉池采取的是一為周邊進水中間出水,也有中間進水周邊出水。

c. 配水井

其作用是將曝氣沉砂池流過來的污水進行均衡分配和緩沖，確保兩套工藝的過水兩相同，且穩(wěn)定的進行污水處理。

d. 初沉池

是一個幅流式的沉淀池以除去污水中的大部分泥渣，其刮泥采用的是半橋式周邊傳動刮泥機，泥渣經(jīng)刮泥機推入池底中心處的污泥斗再輸送到貯泥間。

(2)生化處理階段

a. A/O生化池

它是缺氧——好氧活性污泥除磷工藝的主要組成部分，分為五個廊道，兩段（A級、B級）。污水和活性污泥混合進入A/O生化池，首*入A級缺氧段，活性污泥中的微生物在這兒先釋放磷，并且繁殖。當進入B級好氧段時，由于氧氣充足，微生物大量吸收水中的磷和有機物，達到處理的目的。

b. 二沉池

主要將A/O生化池的水和泥沉淀分開，底部的泥渣由刮吸泥機吸入后由污泥泵打到污泥泵池，處理后的污水經(jīng)溢流堰流出到排水井直接排到水體。

c. 鼓風機房

A/O生化池的供氣重要的部分,對活性污呢的培養(yǎng)有重要作用

(3) 水的排放和污泥處理系統(tǒng)

a. 水的排放系統(tǒng) 經(jīng)二沉池出來的水進入提升泵房后再由排放泵房直接排入長江。

b. 污泥處理系統(tǒng) 污泥投配池—污泥濃縮及控制間—污泥消化池—沼氣鍋爐房—脫硫塔—沼氣火炬—貯氣罐—污泥脫水機房—回流污泥泵房。

控制間加的絮凝劑PAM,消化池采用的是中溫缺氧處理(31-35度), 投加消化污泥，易產(chǎn)生甲烷。在污泥脫水時分別采用離心和帶式脫水機，加入PAM絮凝劑溶液。

調(diào)試和運行結果

污水處理廠自動控制系統(tǒng)設計、安裝完成后，進行系統(tǒng)的調(diào)試和試運行，確定符合實際進水水量和水質(zhì)的各項控制參數(shù)，發(fā)現(xiàn)并解決設備、儀表、程序、工藝等方面出現(xiàn)的問題，檢驗系統(tǒng)是否實現(xiàn)工藝設計目標，即出水各項指標達到設計要求。

1、硬件系統(tǒng)的調(diào)試 按照系統(tǒng)設計要求將各硬件接線接好。調(diào)試過程首先檢查總供電及各設備供電是否正常，然后檢查設備的電氣控制是否正常，能否正常開機，各種閘閥能否正常開啟和關閉，檢查儀表及控制系統(tǒng)是否正常。在對系統(tǒng)進行必要的檢查后，開始具體調(diào)試。 硬件功能調(diào)試主要是測試硬件的功能是否正常，這部分的調(diào)試內(nèi)容包括：

（1）供電線路的設置和檢驗，主要用萬用表檢測電路的連通是否實現(xiàn)，以及保證接線的正確性，防止220V與24V線路的錯位接線發(fā)生；

（2）電機直接加三相電源調(diào)試，檢測電機工作狀態(tài)；

（3）變頻器單獨調(diào)試，檢測能否正常進行參數(shù)設置；

（4）變頻器加電機進行調(diào)試，檢測能否正常進行變頻調(diào)速，在外部控制模式下，控制端子是否能正常控制電機啟動，調(diào)節(jié)電機轉(zhuǎn)速等；

（5）PLC單獨檢測，檢查PLC單元能否正常工作，指示燈是否正常，該部分工作實際上在計算機模擬調(diào)試前就己經(jīng)完成；

（6）PLC加變頻器聯(lián)機調(diào)試，檢查PLC、變頻器是否能實現(xiàn)對此系統(tǒng)控制；

經(jīng)過測試，結果表明上述功能一切正常，可以進行總體調(diào)試。

2、軟件系統(tǒng)的調(diào)試

在STEP7-Micro/WIN32軟件中，通過編程，將編好的程序下載到PLC中進行運行調(diào)試，檢查程序是否有錯誤，是否能夠?qū)崿F(xiàn)相應的功能控制。調(diào)試時，可根據(jù)功能模塊分類分別調(diào)試，后進行總體調(diào)試。

在該控制程序中，需要根據(jù)外界輸入的狀態(tài)來控制清污機、潛水泵，以及污泥回流泵的啟停，因此需要按照液位傳感器和液位差計反饋來的信息進行判斷處理，然后再進行輸出控制。

3、運行結果

通過系統(tǒng)調(diào)試，能夠?qū)崿F(xiàn)PLC在系統(tǒng)控制中的手動、自動模式的控制。啟動電源后按下手動或自動模式選擇按鈕，當在手動模式時，可通過各控制按鈕實現(xiàn)對工業(yè)污水處理系統(tǒng)中各電機的控制運行同時相應的指示燈亮。

當在自動模式時，在自動方式下進行閉環(huán)控制，系統(tǒng)根據(jù)檢測到外部傳感器的狀態(tài)對設備進行啟停控制。自動控制系統(tǒng)過程包括：粗格柵系統(tǒng)、潛水泵系統(tǒng)、細格柵系統(tǒng)、曝氣沉砂系統(tǒng)、污泥回流系統(tǒng)、污泥脫水系統(tǒng)。啟動自動運行按鈕后，自動過程開始，啟動潛水攪拌器和刮泥機。運行粗、細格柵機，進行間歇運行，即運行一段時間然后停止一段時間，循環(huán)進行。在間歇運行過程時，粗格柵機運行20min定時到后停止運行2h，2h定時到后又開始運行20min。細格柵機粗格柵機相似。根據(jù)反饋回來的液位差狀態(tài)控制清污機的運行與停止。而進水泵房中的潛水泵根據(jù)液面高低進行運行、停止及運行數(shù)量的控制：①潛水泵系統(tǒng)啟動首先開始啟動潛水泵。②檢測液面高度，低于低位傳感器時，開始定時防止誤判。③定時到后，若仍低于低位傳感器，則停止?jié)撍眠\行，否則潛水泵繼續(xù)運行。④檢測液面處于中位和高位傳感器之間時，開始定時防止誤判。⑤定時到后，若液面仍持續(xù)處于高位傳感器，則輸出報警信號。

而轉(zhuǎn)碟曝氣機根據(jù)溶解氧儀反饋的模擬量經(jīng)PLC運算后通過變頻器控制其進行工頻運行還是變頻運行，進行加速還是減速運行，同時控制分離機的運行與停止。

污泥回流泵的運行與停止根據(jù)液面的高低進行控制：①污泥回流系統(tǒng)啟動首先檢測液面高低，若低于低位傳感器，啟動定時。②定時到，若液面仍低于低位傳感器則停止回流泵運行。③若液面處于高位和低位之間，啟動污泥回流泵。④若液面高于高位傳感器時，啟動定時。⑤定時到，若液面仍處于高位傳感器時，輸出報警信號。

在污泥脫水系統(tǒng)中，離心式脫水機的啟動采用順序控制方式，依次啟動其設備。控制系統(tǒng)能根據(jù)外界溶解氧儀檢測反饋的模擬量信號輸入的狀態(tài)來控制清污機、潛水泵，以及污泥回流泵的啟停，因此需要按照液位傳感器和液位差計反饋來的信息進行判斷處理，然后再進行輸出控制。各模塊程序在仿真軟件上進行調(diào)試時也能實現(xiàn)相應功能的控制。基本上達到了系統(tǒng)設計的目標要求。