改良A2O工艺污水处理工程实例

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A2O工艺实例计算方案

A2O工艺实例计算方案

精心整理生活污水及少量工业污水污水设计流量Q=8000m3/h,最小流量3500m3/h,污水水质见下表:污水处理厂进水水质表2002 A2/O栅前水深h=0.5m;过栅流速0.9m/s;格栅栅条间隙为25.00mm;格栅倾角δ=60°;单位栅渣量:ω1=0.06m3栅渣/103m3污水。

三、沉砂池的设计计算要求计算沉砂池长度、水流断面积、池子宽度与格数、沉沙斗尺寸与容积、沉砂池总高度、校核最小流速,并在沉砂池示意图上注明有关尺寸。

主要设计参数:采用平流式池型;设计流速:v=0.25m/s;水力停留时间:t=40s。

四、在平流式初沉池示意图上注明相关尺寸。

主要设计参数:采用平流式池型;水力表面负荷q’32沉淀时间T=2h;水流水平流速2天,污泥含水率95%。

五、 A(内回流比)、厌氧池/缺氧池/好氧池尺寸,并在A2/O示意图上注明各段相关尺寸。

主要设计参数:采用推流式的池型;水力停留时间:t=8h(各段停留时间:A1:A2:O=1:1:3);曝气池混合液污泥浓度:4.0g/l;回流污泥浓度X r=10g/L;池子有效水深4.5m,廊道宽8m。

六、二沉池的设计计算要求计算单池直径与个数、沉淀池总高度,并在二沉池示意图上注明有关尺寸。

主要设计参数:采用中心进水辐流式沉淀池;沉淀池个数n=4;水力表面负荷q’=1.3(m3/(m2·h);沉淀时间T=2.3h。

七、使用AutoCAD绘制A2/O利用提供的污水处理构筑物AutoCAD注高程。

一格栅泵房集水井的进口处或污水处过栅流速格栅倾角α=确定栅前水深:h=0.5m;(1)栅前间隙数max2111bQnhv===(取111)(2)设栅条宽度:S=0.02,(1)b0.02(1111)0.051117.55B s n n m=-+=-+⨯=(3)则进水渠渐宽部分长度12.885.76vh10.5QB m===⨯(4)格栅与出水渠道渐宽部分长度121.282LL m==(5)过栅水头损失10.095h m =(6)取栅前渠道超高部分20.3h m =则栅前槽总高度12h 0.50.0950.30.895H h h m =++=++= (7)格栅总长度120.0951.00.5tan 60L l l =++++︒=0.0952.56 1.280.51tan 60++++︒=5.39m(8)每日栅渣量二沉砂池沉砂池的作用是从污水中去除砂子、 (1)长度:0.254010l vt m ==⨯=(2)水流断面面积:max 11 2.88220.25Q A v ⨯===(3)池总宽度:nb=2=m B =⨯12(4(53612.88302864002 5.741.310m ⨯⨯⨯⨯==⨯(T =2d ) (62格沉砂斗则:3011.480.717524V m ==⨯ (7;斗壁与水平面的倾角55°,贮砂斗高h ’3=0.8m (8)设采用重力排砂,池底坡度i =6%,坡向砂斗,则(8)池总高度:(H)设超高10.3h m =,1230.3 2.880.8 3.98H h h h m =++=++= (8)核算最小流速m in v三A2/O数据:(1)50.480.45330COD==>好(2)5160==4.2138BODTN>3满足反消化条件330==8.6838CODTN>7满足反消化条件(3)5160==208BODTP除磷效果好330==41.258CODTP除磷效果好四二沉池:主要设计参数:3/(m2·h);(1)(2)求内回流比RNTN去除率为01385==100%87%38TN TNYTNTN--⨯=(1)反应池容积V:1119200016044155470.133800QSaVNS⨯⨯===⨯(2)反应池总水力停留时间t:155470.32811920004vt d hQ====⨯(3)各段水力停留时间:设厌氧:缺氧:好氧=1:1:3则厌氧池水力停留时间1t =8h=1.6h 5⨯厌1t =8h=1.6h 5⨯缺3t =8h=4.8h 5⨯好(4) 各段容积厌氧池V 1V =15547=3109.45⨯厌1V =15547=3109.45⨯缺3V =15547=9328.25⨯好(5) 好氧氮总氮负荷1192000384===0.4938009328.2O QXTN NX ⨯⨯⨯厌氧段总磷负荷119200082===0.590.0638003109.4O Q X T N XV ⨯⨯<⨯厌 (6) 反采用5校核:b //L (1)(2(3(4(5242356A (6)污泥区高度"2""2h t =2h 2210.3848000 3.8h ==1.3m24 3.8102356⨯⨯⨯⨯⨯⨯+⨯设污泥停留时间()() (7)。

a2o工艺设计计算实例

a2o工艺设计计算实例

a2o工艺设计计算实例
A2O工艺是一种常用的污水处理工艺,其设计计算实例如下:
1. 设计参数:MLSS浓度X=3000mg/L,回流污泥浓度XR=9000mg/L。

2. 好氧池设计计算:
- 硝化的比生长速率;
- 设计SRTd(污泥龄);
- 好氧池停留时间;
- 好氧池面积;
- 生物固体产量;
- 比较求由氮氧化成的硝酸盐数量。

3. 缺氧池设计计算:
- 内回流比IR;
- 缺氧池面积。

4. 厌氧池设计计算:厌氧池容积。

5. 曝气系统设计计算:
- 设计最大需氧量AOR;
- 供气量的计算;
- 曝气器计算;
- 空压机的选择。

6. 其它设备选型:
- 厌、缺氧区搅拌器;
- 内回流泵。

7. 反应池廊道和出水堰布置:
- 反应池廊道布置;
- 出水堰堰上水头h。

实际的A2O工艺设计计算可能会因具体的水质、水量等因素而有所不同,建议你咨询专业的环保工程师或环保公司以获取更准确的计算结果。

改良型A2O工艺在污水处理厂中的应用

改良型A2O工艺在污水处理厂中的应用

改良型A2O工艺在污水处理厂中的应用【摘要】改良型A2O工艺是一种高效的污水处理技术,在污水处理领域得到广泛应用。

本文首先介绍了改良型A2O工艺的原理和优势,然后通过具体案例分析展示了其在污水处理厂中的应用情况。

接着讨论了改良型A2O工艺的技术改进和未来发展方向,强调了其在污水处理领域中的重要性。

总结指出改良型A2O工艺的应用价值,并展望了该技术在污水处理行业的前景。

通过本文的介绍与分析,读者可以更深入地了解改良型A2O工艺的功能和优势,以及未来的发展趋势,为污水处理行业的可持续发展提供有益参考。

【关键词】改良型A2O工艺、污水处理厂、原理、优势、应用案例、技术改进、未来发展、重要性、应用价值、前景。

1. 引言1.1 背景介绍污水处理是环境保护和资源利用的重要领域,随着城市化进程的加速和工业化水平的提高,污水处理厂成为城市社会基础设施的重要组成部分。

传统的A2O工艺(Anaerobic-Anoxic-Oxic)是一种常见的生物法处理工艺,通过连续的厌氧、缺氧和好氧阶段,实现对有机废水的降解和环境净化。

传统A2O工艺在运行过程中存在着一些问题,如处理效率低、能耗高、产生大量污泥等。

为了克服这些问题,改良型A2O工艺应运而生。

改良型A2O工艺在传统A2O工艺的基础上,引入了一些新的反应单元或工艺控制方法,能够更好地适应不同水质和处理条件,提高处理效率,减少运行成本,降低污泥生成量,实现经济环保的污水处理目标。

本文将重点介绍改良型A2O工艺的原理、优势、应用案例、技术改进以及未来发展方向,旨在探讨该工艺在污水处理领域的重要性,总结其应用价值,展望其在污水处理行业的前景。

的内容结束。

1.2 改良型A2O工艺概述改良型A2O工艺是一种先进的生物处理技术,广泛应用于污水处理厂中。

A2O即Anaerobic-Anoxic-Oxic的缩写,是指在一个系统中通过不同的生物过程依次实现厌氧、好氧和需氧的处理,达到高效去除污水中有机物和氮、磷等污染物的目的。

改良A2O工艺的工程实践

改良A2O工艺的工程实践

改良A2/O工艺的工程实践李绍秀谢晖(广东工业大学建设学院,广州510640)郭玉(广州市京水水务有限公司,广州510385) 摘要城市污水处理厂采用多点进水的改良A2/O生物脱氮除磷工艺,取得了较好的脱氮除磷效果。

在工艺运行中,通过采取有效的调控措施,保证了生化池脱氮除磷各反应单元的溶解氧要求,得到了较佳的工艺运行参数控制范围。

关键词改良A2/O工艺生物脱氮除磷工艺运行中图分类号X703·1文献标识码A文章编号1008-9241(2006)05-0132-03 Engineering practice ofmodified A2/O processLi Shaoxiu1XieHui1GuoY u2(1. Faculty ofConstruction ofGuangdongUniversity ofTechnology, Guangzhou 510640;2.Guangzhou JingshuiWaterCompany Limited, Guangzhou 510385)Abstract Multiple-influentmodified A2/O processwas used in a municipalwastewater treatment plan,tgood effectofbiological removal ofnitrogen and phosphoruswas gained. In process operation, dissolved oxygenrequirementof each unit in biological reactorwas ensured by taking effective adjustment and controlmeasures,andwell operation parameter control rangewas obtained.Key words modifiedA2/O process; removal ofnitrogen and phosphorus; process operation收稿日期:2005-08-22;修订日期:2005-12-04作者简介:李绍秀(1967~),女,博士,副教授,主要从事水处理技术的教学与研究工作。

改良A2-O+深度处理工艺在城市生活污水处理中应用案例

改良A2-O+深度处理工艺在城市生活污水处理中应用案例

改良A2-O+深度处理工艺在城市生活污水处理中应用案例改良A2/O+深度处理工艺在城市生活污水处理中应用案例随着城市化进程的不断加快,城市生活污水处理成为一项迫切需要解决的环境问题。

传统的污水处理技术已经不能满足日益增长的污水处理需求。

为了更加高效地处理城市生活污水,改良A2/O+深度处理工艺在城市生活污水处理中得到了广泛应用。

改良A2/O+深度处理工艺是在传统A2/O(即anaerobic、anoxic、oxic)工艺基础上进行的改进。

传统的A2/O工艺主要通过厌氧污泥、有氧污泥和厌氧沉淀池进行有机物的降解和氮磷的去除。

然而,传统A2/O工艺存在污泥产量高、对进水变化敏感、氮磷去除效果不稳定等问题。

为解决这些问题,改良A2/O+深度处理工艺在传统A2/O工艺的基础上引入了深度处理单元,以进一步提高污水处理效果。

江苏省某城市在污水处理厂中应用了改良A2/O+深度处理工艺,以解决城市生活污水的处理难题。

改良后的工艺采用了一条主处理线和一条副处理线的配置,将进水量分别送往主处理线和副处理线进行处理,以增加系统的稳定性和容错能力。

在主处理线中,污水进入厌氧池进行有机物的降解,产生的厌氧污泥被输送至反硝化池,通过反硝化过程将硝酸盐还原为氮气释放到大气中。

然后,进入好氧池进行有机物和氨氮的降解,通过曝气系统提供充足的氧气使污水中的有机物得到充分降解。

此外,在主处理线中还设置了深度处理单元,该单元采用滤池和沉淀池结合的方式,进一步去除细菌、颗粒物等污染物,使处理后的出水达到更高的水质要求。

副处理线采用类似的处理步骤,但进水量相对较少。

主副处理线的并行运行,使系统能够适应进水量的突然变化和波动,保证了系统的稳定性。

此外,副处理线还起到了后备的作用,当主处理线出现故障时,副处理线能够继续运行,保证了污水处理的连续性。

该城市在应用改良A2/O+深度处理工艺后,取得了显著的成果。

首先,通过深度处理单元的引入,该污水处理厂出水的水质稳定性得到明显提升,满足了高标准的环保要求。

A2/O处理城市污水实例

A2/O处理城市污水实例

A2/O处理城市污水实例【摘要】介绍了张家港宿豫工业园区污水处理厂(一期)工程的工艺流程,各构筑物和主要设备的参数。

该工艺采用细格栅间及平流沉砂池预处理、A2/O 生化池+二沉池二级处理、高密度澄清池+滤布滤池+紫外消毒深度处理。

出水水质达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)中的一级标准A标准。

【关键词】A2/O工艺;滤布滤池;深度处理;设计参数1 设计规模和水质1.1 设计规模量张家港宿豫工业园区污水处理厂(一期)工程总规模为6万m3/d,一期设计规模为3万m3/d,粗格栅间及提升泵房、细格栅间及平流沉砂池、变压室、风机房、脱水机房、加药间等土建按照6万m3/d设计,预留远期设备位置,一期设备按照3m3/d配置。

1.2 设计进水水质CODcr≤450mg/L,BOD5≤200mg/L,SS≤350mg/L,NH3-N≤35mg/L,TN≤45mg/L,TP≤4mg/L,PH=6.0-9.01.3 设计出水水质执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)中的一级标准A 标准。

CODcr≤50mg/L,BOD5≤10mg/L,SS≤10mg/L,NH3-N≤8mg/L,TN≤15mg/L,TP≤0.5mg/L,PH=6.0-9.0。

2 工艺流程根据进水水质特点和出水水质要求以及当地实际情况,本工程采用细格栅间及平流沉砂池预处理、A2/O生化池+二沉池二级处理、高密度澄清池+滤布滤池+紫外消毒深度处理工艺。

其工艺流程如图1所示。

图13 主要处理构筑物本工程生产处理构筑物包括粗格栅间及提升泵房、细格栅间及平流沉砂池、A2/O生化池、二沉池、高密度澄清池、滤布滤池、紫外消毒池等。

附属构筑物包括鼓风机房、脱水机房、加药间、机修间仓库等。

3.1 污水处理构筑物(1)粗格栅间及提升泵房1)粗格栅间设反捞式粗格栅2台,1用1备,单台参数:流量:Q=1812.5m?/h;栅宽B=910mm;栅隙b=20mm;过栅流速=0.7m/s、栅前水深=1300mm;安装角度75°;功率N=1.1kW。

污水处理厂倒置A2O工艺改造实践

污水处理厂倒置A20工艺改造实践随着社会的不断发展,污水排放管理已经成为城市优质建设的重要指标。

当下污水处理系统和配套的污水处理厂管网正不断被完善,因此,污水处理厂的处理工艺技术也必须面向更高的层面。

在污水处理中,传统A2/O 污水处理工艺兼具脱氮和除磷功能,在水污染控制工程中发挥着巨大作用,而倒置A2/O 工艺是将传统A2/O 工艺的厌氧、缺氧环境倒置过来。

实践证明倒置A2/O 工艺具有更好的脱氮和除磷效果。

现对污水厂倒置A2/O 工艺改造工程进行研究证明该工艺改造后具有更好的污水处理效果。

1 工程概况某污水处理厂设计规模12 000 m3/d ,采用百乐克工艺, 1 座2组,单组处理能力6 000 m3/d,实际处理水量13 000〜16 000 m3/d。

2 存在的问题在改造过程中,主要存在以下三方面的问题:①在实际进水中,由于工业废水较多,各项指标远超设计值。

根据当地环保部门的监测数据,进水CODcr最高达到了800 mg/L,在这种情况下,出水达标无从谈起。

②曝气悬浮链多处出现了老化现象,曝气系统曝气不均匀。

池体表面使用HDPE膜,因占地面积较大,地面沉降和温度变化不均匀等因素,已造成膜片撕裂,致使污水污染当地地下水源。

③污水管网覆盖不全。

随着经济的发展,当地工业园区污水管线在近期将进一步完善,污水量将随之增加,目前污水厂处理能力不能满足处理需求。

3 改造方案针对百乐克工艺存在的问题,在实现出水水质目标的前提下,最大程度地利用现状构筑物。

经技术、经济方面的对比,选择倒置A2/O 工艺作为该次改造的工艺。

考虑到水量的增加,将次改造设计的规模定为20 000 m3/d 。

设计进出水水质情况见表 1.表 1 改造工程设计进出水水质情况项目CODcr BOD5 SS NH3-N TN TP 进水/ (mg/L)250 140 25025 35 4 出水/ (mg/L)40 20 20 5 (8)20 1.03.1 改造后的工艺流程改造后的工艺流程:进水f粗格栅f提升泵房f细格栅f沉砂池f 配水井f缺氧池f厌氧池f好氧池f二沉池f中间水的物质,它可分为无机盐絮凝剂、高分子聚合无机盐型絮凝剂和20 世纪末兴起的微生物絮凝剂。

污水处理A2O工艺

污水处理A2O工艺一、概述污水处理A2O工艺是一种高效、节能的污水处理工艺,适合于中小型城市和工业企业的污水处理。

该工艺采用了活性污泥法和厌氧-好氧-好氧(A2O)工艺相结合的方式,能够同时去除有机物和氮磷等营养物质,达到国家排放标准要求。

二、工艺流程1. 预处理:将进入污水处理厂的原水进行粗筛、细筛等处理,去除大颗粒悬浮物和固体杂质。

2. 厌氧池:将预处理后的污水引入厌氧池,通过厌氧菌的作用,将有机物转化为有机酸和氨氮等物质。

3. 好氧池:将厌氧池出水引入好氧池,通过好氧菌的作用,将有机酸和氨氮等物质进一步氧化分解,同时去除有机物和氮磷等营养物质。

4. 混凝沉淀池:将好氧池出水引入混凝沉淀池,通过添加混凝剂,使悬浮物凝结成较大颗粒,然后通过重力沉降分离出水和污泥。

5. 污泥处理:将混凝沉淀池中的污泥进行浓缩、脱水和消化等处理,以减少污泥对环境的影响。

三、工艺优势1. 高效处理:A2O工艺能够同时去除有机物和氮磷等营养物质,处理效果优于传统的活性污泥法工艺。

2. 节能降耗:A2O工艺采用了厌氧池和好氧池相结合的方式,能够充分利用有机物的降解产生的能量,减少外部能源的消耗。

3. 占地面积小:A2O工艺相比其他工艺,设备占地面积相对较小,适合中小型城市和工业企业使用。

4. 操作维护简便:A2O工艺的操作维护相对简单,操作人员只需掌握基本的污水处理知识即可。

5. 出水水质稳定:A2O工艺能够稳定地达到国家排放标准要求,出水水质稳定可靠。

四、应用范围污水处理A2O工艺适合于中小型城市和工业企业的污水处理,包括但不限于以下领域:1. 市区生活污水处理厂:能够高效处理市区生活污水,减少对周边环境的影响。

2. 工业企业污水处理:适合于食品加工、制药、纺织等工业企业的污水处理,能够有效去除有机物和氮磷等营养物质。

3. 农村污水处理:可用于农村地区的污水处理,解决农村污水对水环境的污染问题。

五、工程案例1. XX市生活污水处理厂:该污水处理厂采用A2O工艺,处理规模为XX万吨/日,出水水质稳定达到国家一级A标准,解决了市区生活污水处理难题。

城市污水处理厂A2-O工艺调试运行实例分析

城市污水处理厂A2-O工艺调试运行实例分析城市污水处理厂A2/O工艺调试运行实例分析一、调试前准备工作城市污水处理厂A2/O工艺是目前较为常见的一种处理污水的方法,其核心原理是利用好氧和厌氧菌的协同作用,将污水中的有机物质进行分解和去除。

在进行A2/O工艺的调试前,我们需要进行一些准备工作。

首先,需要准备好相应的设备和仪器。

这包括污水处理设备、测量仪器等。

同时,还要做好设备的检修和保养工作,确保设备的正常运行。

其次,需要对工艺流程进行详细的了解和分析。

了解工艺流程的每个环节的作用和相互关系,可以帮助我们更好地进行调试。

最后,要准备好相应的操作人员和技术人员。

操作人员需要熟悉设备的使用和操作流程,技术人员需要具备一定的专业知识和经验,以便能够及时处理各种工艺中出现的问题。

二、调试过程1. 准备工作在正式开始调试前,需要对设备进行检查和试运行。

检查设备的工作状态,确保其正常运行。

同时进行一些基本的设置和调整,如设定好设备的压力、温度等参数。

2. 试运行阶段在试运行阶段,首先需要对设备进行启动。

按照工艺流程要求,逐步启动每个环节的设备。

在启动过程中,要仔细观察设备的运行状态,确保其正常。

同时,还需要对设备进行调整和优化。

根据实际运行情况,对设备进行参数调整,以便实现更好的处理效果。

例如,调整好氧区、厌氧区的污泥回流比例,控制好氧和厌氧区的状态。

在试运行阶段还需要进行一些常规的检测和测量工作。

例如,检测进出水的COD、BOD、氨氮等指标,以便评估处理效果。

3. 调试阶段在试运行阶段结束后,进入正式的调试阶段。

在调试阶段,通常会出现一些问题和难点,需要及时解决。

首先,需要对处理效果进行评估和分析。

通过对进出水指标的测量和比对,可以初步评估工艺的处理效果是否达到要求。

其次,需要根据实际运行情况,对设备进行进一步的调整和优化。

例如,根据进出水的水质情况,调整好氧区和厌氧区的运行参数,以便实现更好的处理效果。

此外,还需要对各个设备和管道进行检查和维护。

A 2/O法处理城市污水工程实例


本工程的粗格栅 间和提升泵房合建 , 旱季设 计最大流量
为 5 1 。h 4
度为 0 8 / , .m s 粗格栅的平面尺寸为 : .0X 1 .0 , 4 1 4 2 m 高度为
9 2 m 栅 条间距 为2 m 。 .0 。 5 m 采用 自动的固液分 离机 分离渣 水 , 每道固液分离机宽 12 m 栅 前水深 1O , .5 , .m 分离机可采用人工 或 自动启动 , 每天拦截栅渣量约 2 O 。d 栅渣经螺旋 压榨 机 .m/ ,
2 工 艺流程
根据进水水质特点和 出水水质要求 以及 当地 实际情况 ,
本工程 采用 A/ 工艺处理 。其工艺流程如图 1 z0 所示 。
出水
剩余污 泥 污泥浓缩 脱水机 房

图 1 遗爱湖 污水处理厂污水处理工艺流程图
污 水首先经粗格栅去除大颗粒及漂浮物 , 保护水泵的正 常 工作 ,进入提升泵房 ; 经水泵提升后 ,经细 格栅进一步去 除水中的杂质, 从而减轻后继处理构筑物运行负荷; 污水再流 入涡流沉砂池去除泥砂 ; 再进入A/ 生物处理池 , 。o 。o A/ 处理
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第 3 卷第 3期 l 20 0 6年 6月
环境科 学与管理
ENVI R0NM 哐NTAL SCI ENCE AND M ANAGEM匝NT
Vo . . 1 31 NO. 3
J e. 0O un 2 6
文章编号 :6311 ( 0 )307 —3 1 7—2 22 60 — 90 0 0
A/ 。o生物处理池每座平面尺 寸 6 .O 0 1m 总 高度 5 0 O mX 5 . O , .
2 m 每座生物处理池可单独运行 。 0, 每座生物处理 池的厌 氧区 设2 台水下推进器 , 台功 率2 2 W 转速 4 5 p , 每 .k , 7 r m 推进器连 续运行 ,使污泥处于悬浮状态 ,缺 氧区采用 2 根微孔曝气链
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改良A2/O工艺污水处理工程实例
重庆市某污水处理公司是三峡库区首批启动的19个水环境治理项目单位之一,负责重庆郊区广阔区域的污水处理任务,处理后的水排入长江,直接保障三峡库区的水质安全。

该公司于2011年建成投产,处理能力为旱季5×104 m3/d,雨季8×104 m3/d。

污水处理厂进水中工业废水占60%,生活污水占40%。

废水处理使用改良A2/O工艺[1],预处理过程包括粗格栅处理、细格栅处理、曝气沉砂池和辐流式初沉池等,后期使用紫外线消毒渠,污泥经浓缩脱水后运至专业填埋场进行填埋,系统工艺流程如图1所示。

A2/O工艺设置厌氧、缺氧和好氧3种工作环境,多种类微生物包括聚磷菌、反硝化菌、硝化菌和异养菌等能够有机配合,在脱氮除磷的同时去除有机物,并且丝状菌不会大量繁殖生长,污泥不会大量膨胀[2],但多种微生物共存在同一个活性污泥池中,对基质、泥龄等条件必然产生竞争,对出水水质造成影响[3]。

为此对A2/O工艺进行改良,加强工艺流程的控制,对NH4+-N、PO43--P、DO等进行实时测定,并根据参数情况实时调整工艺的HRT、混合液回流比等,最后保证系统出水水质满足一定要求(见表1)。

图1 污水处理工艺流程
出于对A2/O工艺改良的需求,需要加强对BOD5、COD、总磷、氨氮等多参数的测量与监控,大大增加了工作量和人力投入,因此在二期工程中逐步增加自动控制系统对各参数进行在线测控操作,根据水质情况调整混合液回流比、HRT等,同时引入物联网技术加强对工作场所的参数监控,提高系统工作效率。

1 自动控制技术应用
1.1 自动控制结构
该污水处理厂需要保持24 h不间断运行,且各类建筑物分布区域较广,因此按照“集中管理、分散控制”的原则控制布局,使用微型计算机+可编程逻辑控制器[4]的松耦合控制结构,共分3层结构,其一级控制站进行集中管理,在厂控制中心设监控中心,二级控制站为各区域的可编程逻辑控制器分站,第三级为工作现场控制设备,其结构如图2所示。

图2 自动控制结构
图2中,自动控制系统通过工业以太网和光纤冗余环网传输数据信息和控制信息,使用监控中心、二级控制站和现场控制器等设备实现自动控制功能的分级分散。

在监控中心进行工艺管理和自动控制,实时监控各设备工作状态、工艺流程参数。

下设2个二级控制站,分别位于鼓风机房和污泥脱水间内,二级控制站1控制3个现场控制设备,分别为鼓风机房、生化池和变电所,二级控制站2分别监控紫外线消毒间、1号脱水机和2号脱水机。

这种松耦合控制结构可提高系统的可靠性,即使监控中心出现故障,下级的分控站和现场控制设备也能独立延续原状态运行,降低了通信系统故障可能引起的失控风险。

1.2 自动控制策略
由于季节差异、流量变化、水质特征等因素影响,处理流程的各种状态参数实时变化,需要根据状态和自动控制策略实时应对调整[5],系统中可编程逻辑控制器使用西门子S7-300系列,主要硬件配置包括PS307电源模块、CPU314中央处理器、SM321数字量输入模块、SM322数字量输出模块、SM311模块量输入模块和SM332模拟量输出模块等。

通过S7-300系列监视系统各部分工作情况并酌情采取自动控制措施。

各现场控制设备的自动控制策略如表2所示。

表2 为主要控制部位及其控制策略,在工程应用中系统各环节也有监控措施。

如预处理系统中有2台螺旋输送压榨机和3台粗格栅,通过液位差值智能监控粗格栅运行状态,栅格初始状态按设定的周期运转,在粗栅格前后各安装1个超声液位差计,测定液位差后输入到自动控制系统中,根据液位差是否大于阈值判定粗格栅是否存在堵塞,如大于阈值则判定堵塞,系统自动控制
除污机增大运转量,直至液位差小于阈值的80%后除污机恢复常态工作量。

细格栅、沉砂池等部位也有相应的监控部位执行功能,通过智能监控和自动控制策略减少人力操作,提高系统的工作效率和可靠性。

2 物联网测试应用
为实现自动控制必须实时、准确地监控各部位工作状态,而物联网技术可实现传感器与网络的多方互联,是解决自动监视问题的较优策略。

在自动控制系统中采用物联网[6]进行从下到上感知层、网络层、应用层的架构,对应结构如图3所示。

感知层使用传感器进行专业监测,要求具备数字化、高精度和实时性;网络层使用工业以太网和光纤冗余环网将感知层的传感器数据传入到应用层,实现物理链路的互联互通[6],使用TCP/IP协议,保证数据交互的安全性和高速率;应用层对传感器数据进行汇总分析、图文展示,并配置相关的应用程序进行动态处理。

感知层状态监控是实现自动化控制的关键依据,其主要监控数据如表3所示。

控制中心汇总各种传感器数据,经整理分析可得整个生产流程的关键数据如耗电量、进出口水量等,并算出出口水质指标如BOD5、COD、NH3-N等。

3 效果分析
该污水处理厂进口的污水量虽然在重庆市污水处理厂所占比例相对较小,但由于地处郊区,服务区域较大,要接收3条沟渠的污水,监控难度较大,同时污水直接排入长江,必须严格控制水质,为此引进物联网技术进行自动控制管理。

系统实时测试各环节、各系统状态并传输到控制
中心,控制中心经分析计算后确定各系统工作状态,并使用可编程逻辑控制器自动控制各系统采
取应对措施,减少了人工操作工作量,提高了操作的精确性和及时性。

系统可提供图形化示意图,测试周期为60 min,可选择SS、COD、BOD5、NH3-N、TP、水量、平均耗电量等参数,最多能显
示4种参数,当刷新的参数值连续超出阈值时表明系统故障,状态框将会标示异常并告警,否则
显示状态正常,移动光标将显示参数测量时间和数值。

使用自动控制系统之后,系统运行稳定性得到提升,数据采集测试频率可稳定维持在15
min/次(实际中一般设定为30 min测试1次,甚至更长时间),出水达标率>90%,耗电量<0.35 kW·h/m3。

4 结论
可行性分析和试运行结果表明,使用融合物联网技术的自动控制系统对污水处理厂进行智能
化监控,通过关键参数和关键部分的状态参数测试明确各部位工作情况,并根据预定原则进行自
动化、智能化处理是可行的,且在效率和效益上都得到一定提升,控制系统建设较为完善,具有
较优越的性能,借鉴国外的先进经验,可在重庆地区进一步推广。

但该系统复杂度较高,同时因
污泥浓度计、pH计等感知层传感器使用维护要求较高,接触探头需要定期维护清洗并标校,而且国内技术基础较为薄弱,一般使用进口器件,价格较为昂贵,一定程度上增加了污水处理系统的
投资建设费用和维护成本,这是进一步推广面临的主要问题之一,但这种自动化智能控制策略是
国内外污水处理系统发展的必然趋势,在后续工作中将研究更为稳定可靠、维护更为简便、效费
比更高的自动化控制系统,使自动化系统得到推广普及。

(文章来源:中国污水处理工程网)。

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