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蕪湖地埋式一體化污水處理設備裝置各個處理構筑物的能耗分析
1.污水提升泵房
進入污水處理廠的污水經過粗格刪進入污水提升泵房.之后被污水泵提升至沉砂池的前池.水泵運行要消耗大量的能量.占污水廠運行總能耗相當大的比例.這與污水流量和要提升的揚程有關.
2.沉砂池
沉砂池的功能是去除比重較大的無機顆粒.沉砂池一般設于泵站前.倒虹管前.以便減輕無機顆粒對水泵.管道的磨損,也可設于初沉池前.以減輕沉淀池負荷及改善污泥處理構筑物的處理條件.常用的沉砂池有平流沉砂池.曝氣沉砂池.多爾沉砂池和鐘式沉砂池. 沉砂池中需要能量供應的主要是砂水分離器和吸砂機.以及曝氣沉砂池的曝氣系統.多爾沉砂池和鐘式沉砂池的動力系統.
3.初次沉淀池
初次沉淀池是一級污水處理廠的主題處理構筑物.或作為二級污水處理廠的預處理構筑物設在生物處理構筑物的前面.處理的對象是SS和部分BOD5.可改善生物處理構筑物的運行條件并降低其BOD5負荷.初沉池包括平流沉淀池.輻流沉淀池和豎流沉淀池. 初沉池的主要能耗設備是排泥裝置.比如鏈帶式刮泥機.刮泥撇渣機.吸泥泵等.但由于排泥周期的影響.初沉池的能耗是比較低的.
4.生物處理構筑物
污水生物處理單元過程耗能量要占污水廠直接能耗相當大的比例.它和污泥處理的單元過程耗能量之和占污水廠直接能耗的60%以上.活性污泥法的曝氣系統的曝氣要消耗大量的電能.其基本上是運行的.且功率較大.否則達不到較好的曝氣效果.處理效果也不好.氧化溝處理工藝安裝的曝氣機也是能耗很大的設備.生物膜法處理設備和活性污泥法相比能耗較低.但目前應用較少.是以后需要大力推廣的處理工藝.
5.二次沉淀池
二次沉淀池的能力消耗主要是在污泥的抽吸和污水表明漂浮物的去除上.能耗比較低.
6.污泥處理
污泥處理工藝中的濃縮池.污泥脫水.干燥都要消耗大量的電能.污泥處理單元的能量消耗是相當大的.這些設備的電耗功率都很大。
蕪湖地埋式一體化污水處理設備裝置主要組成部分
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一致。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,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,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
調試和運行結果
污水處理廠自動控制系統設計、安裝完成后,進行系統的調試和試運行,確定符合實際進水水量和水質的各項控制參數,發現并解決設備、儀表、程序、工藝等方面出現的問題,檢驗系統是否實現工藝設計目標,即出水各項指標達到設計要求。
1、硬件系統的調試 按照系統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是否正常。在對系統進行必要的檢查后,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,以及保證接線的正確性,防止220V與24V線路的錯位接線發生;
(2)電機直接加三相電源調試,檢測電機工作狀態;
(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加變頻器聯機調試,檢查PLC、變頻器是否能實現對此系統控制;
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
通過系統調試,能夠實現PLC在系統控制中的手動、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對工業污水處理系統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控制,系統根據檢測到外部傳感器的狀態對設備進行啟停控制。自動控制系統過程包括:粗格柵系統、潛水泵系統、細格柵系統、曝氣沉砂系統、污泥回流系統、污泥脫水系統。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,則停止潛水泵運行,否則潛水泵繼續運行。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。控制系統能根據外界溶解氧儀檢測反饋的模擬量信號輸入的狀態來控制清污機、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試時也能實現相應功能的控制。基本上達到了系統設計的目標要求。
進程注意點
1、依據地埋式污水處理設備裝置圖與根底圖,預備根底以裝置平面圖巨細尺度為準,做好混凝土底板,根底需求均勻承壓5t/m2,根底有必要水平,并應在混凝土根底澆注養護期結束后才干進行裝置,如設備裝置在地坪以下,根底離地坪相對標高按圖尺度為準,一起附近發掘寬度,長度有必要離根底邊線500mm以上,以便管道裝置。
2、管道裝置銜接應該在設備就位時思考好,設備就位時有必要按說明書設備自重,合作吊車噸位巨細,裝置次序按現場對照圖就位,筒體的方位,方向不能放錯。
3、依據裝置圖,銜接管道,設備就位后銜接管道用橡皮墊緊固好,使銜接處不滲漏。
4、地埋式污水處理設備裝置結束后設備與根底地板有必要銜接固定,肯定保證不使設備活動上浮, 一起須在設備中寫入污水(無污水時,用別的水源或自來水替代),充溢度有必要到達70%以上,以防設備上浮。一起,查看好各管道有無滲漏。試水各管路口有必要不滲漏,一起設備不受地上水上漲,而使設備錯位和傾斜。
5、設備裝置結束無不當后,即可用土填入設備附近與空隙中夯實,并整平地上填土時應留意: (1)設備人孔蓋板有必要高出地坪50mm擺布; (2)不能讓土阻塞人孔蓋板上的進氣口。
6、把電控柜控制線與設備接通,接線時留意水下曝氣機及潛污泵電機的轉向,如地下室控制柜要放在通風處,堅持枯燥,通常控制柜不能放在露天。須防日曬,淋雨等。以免控制板及接線頭漏電,焚毀控制板。
7、地埋式污水處理設備留意事項:
(1)設備裝置的地方有必要保證下雨不積水;
(2)設備的出水管有必要在相對地坪0.4m以下;
(3)設備上方不得壓有重物,不得有大型車輛通過(指無特殊設計的);
(4)設備通常不得抽暇內部污水,以防止地下水把設備浮起。
8、裝置圖及管道銜接圖按規范銜接及平面布置。
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,首先進入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,對活性污呢的培養有重要作用
(3) 水的排放和污泥處理系統
a. 水的排放系統 經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 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。
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