貴州省地埋一體化污水處理設備
貴州省地埋一體化污水處理設備
1、污水水量與水質情況
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(jié)池。
2）本類污水BOD/COD值約0.5，可生化性較高。
3）根據環(huán)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(jié)池進行水質水量的調節(jié)，經調節(jié)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(wěn)定可靠、管理方便、維修更換方等優(yōu)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(xù)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(huán)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(tǒng)中培養(yǎng)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(tǒng)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(tǒng)產生的剩余污泥量較一般生物處理系統(tǒng)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(tǒng)相比耐沖擊負荷高，運行穩(wěn)定。
A/O生物處理系統(tǒng)因將NO2-N轉化成N2，因此不會出現(xiàn)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(tǒng)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。總之，經過本工藝流程，出水的各項指標均能達到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》GB18918-2002一級A排放標準。
4、方案
4.1、污水處理工藝流程
經過上述工藝比較，本污水主要工藝過程設計如下：污水通過機械格柵攔污后的污水直接進入調節(jié)池，設置調節(jié)池的目的調節(jié)污水的水量和水質，為防止懸浮物在調節(jié)池內沉淀，在調節(jié)池內設置潛水攪拌機器。
本工程污水中有機成份較高，BOD5/CODcr=0.5，可生化性較好，因此采用生物處理方法大幅度降低污水中有機物含量是經濟的。由于污水中氨氮及有機物含量較高，特別是有機氮，在生物降解有機物時，有機氮會以氨氮形式表現(xiàn)出來，氨氮也是一個重要的污染控制指標，因此污水處理采用缺氧好氧A/O生物接觸氧化工藝，即生化池需分為A級池和O級池兩部分。調節(jié)池內污水采用污水提升泵提升至A級生化池，進行生化處理。在A級池內，由于污水中有機物濃度較高，微生物處于缺氧狀態(tài)，此時微生物為兼性微生物，它們將污水中有機氮轉化為氨氮，同時利用有機碳源作為電子供體，將NO2--N、NO3--N轉化為N2，而且還利用部分有機碳源和氨氮合成新的細胞物質。所以A級池不僅具有一定的有機物去除功能，減輕后續(xù)O級生化池的有機負荷，以利于硝化作用進行，而且依靠污水中的高濃度有機物，完成反硝化作用，終消除氮的富營養(yǎng)化污染。經過A級池的生化作用，污水中仍有一定量的有機物和較高的氮氨存在，為使有機物進一步氧化分解，同時在碳化作用趨于*的情況下，硝化作用能順利進行，特設置O級生化池。
A級池出水自流進入O級池，O級生化池的處理依靠自養(yǎng)型細菌（硝化菌）完成，它們利用有機物分解產生的無機碳源或空氣中的二氧化碳作為營養(yǎng)源，將污水中的氨氮轉化為NO2--N、NO3--N。O級池出水一部分進入沉淀池進行沉淀，另一部分回流至A級池進行內循環(huán)，以達到反硝化的目的。在A級和O級生化池中均安裝有填料，整個生化處理過程依賴于附著在填料上的多種微生物來完成的。在A級池內溶解氧控制在0.5mg/l左右；在O級生化池內溶解氧控制在3mg/l以上，氣水比15:1。
O級生化池一部分出水回流進入A級池；一部分流入豎流式沉淀池，通過斜管填料進行固液分離。
沉淀池固液分離后的出水即可直接排放。
沉淀池沉淀下來的污泥采用氣提裝置，一部分提升至A級池，進行內循環(huán)，一部分提升至污泥池。污泥池內濃縮后的污泥外運處理。
調試和運行結果
污水處理廠自動控制系統(tǒng)設計、安裝完成后，進行系統(tǒng)的調試和試運行，確定符合實際進水水量和水質的各項控制參數，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)的調試 按照系統(tǒng)設計要求將各硬件接線接好。調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，開始具體調試。 硬件功能調試主要是測試硬件的功能是否正常，這部分的調試內容包括：
（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試，檢測電機工作狀態(tài)；
（3）變頻器單獨調試，檢測能否正常進行參數設置；
（4）變頻器加電機進行調試，檢測能否正常進行變頻調速，在外部控制模式下，控制端子是否能正常控制電機啟動，調節(jié)電機轉速等；
（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試前就己經完成；
（6）PLC加變頻器聯(lián)機調試，檢查PLC、變頻器是否能實現(xiàn)對此系統(tǒng)控制；
經過測試，結果表明上述功能一切正常，可以進行總體調試。
2、軟件系統(tǒng)的調試
在STEP7-Micro/WIN32軟件中，通過編程，將編好的程序下載到PLC中進行運行調試，檢查程序是否有錯誤，是否能夠實現(xiàn)相應的功能控制。調試時，可根據功能模塊分類分別調試，后進行總體調試。
在該控制程序中，需要根據外界輸入的狀態(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)調試，能夠實現(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液面高低進行運行、停止及運行數量的控制：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。
而轉碟曝氣機根據溶解氧儀反饋的模擬量經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。
