導語：如何才能寫好一篇污水廠調節池的作用，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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關鍵詞：污水處理廠能耗節能優化運行用電設備

污水處理是能源密集型的綜合技術。長期以來,能耗大、運行費用高在一定程度上阻礙了我國城市污水處理廠的建設。能否解決污水廠的能耗問題，合理進行能源分配，已經成為決定污水處理廠運行效益好壞的關鍵因素。一般情況下，電耗約占污水廠車間生產成本的80％，因此污水廠在保證出水達標的前提下要節能降耗，減少成本的支出，降本增效應重點著眼于優化工藝運行和大型用電設備能耗的較低。

1 污水廠工藝流程

城市生活污水處理廠處理的污水主要是收集住宅和公共建筑的污水。一般采用活性污泥法進行處理，其工藝流程如下[1]：

圖 1 工藝流程圖

2 污水廠主要構筑物

污水處理廠是為了處理和利用污水，污泥所建造的一系列處理構筑物及設施的綜合體。

其主要構筑物有粗格柵、污水泵房、細格柵、初沉池、生物反應池、沉淀池、污泥回流泵房、接觸消毒池、污泥濃縮池、儲泥池、污泥脫水機房等。

3 優化運行實例

佛山市新之源污水處理有限公司屬下現有7家污水處理廠分別是鎮安廠、東鄱廠、沙崗廠、城北廠、大瀝廠、西樵廠、驛崗廠，污水處理總量8.15×105噸/天，污水處理工藝包括A/O、A/A/O、CASS、UNITANK、氧化溝工藝等。下面是在生產過程中總結的優化運行和節能降耗措施，對于相類似工藝污水處理廠在生產運行中有一定的借鑒作用。

原水提升泵

提升泵是污水處理廠的大型耗電設備之一，它的節能降耗方法有許多種且都容易執行，包括：

3.1.1 合理使用設備臺數，避免頻繁開、停提升泵

提升泵的啟動電流是額定運行電流的數倍，頻繁開啟不但導致能耗上升，還將降低設備的運行壽命，因此應盡量避免頻繁切換提升泵。開啟泵應根據提升泵房水位，決定大泵或小泵開啟的臺數，有變頻泵的廠要還要適當調節提升泵頻率，避免頻繁開停水泵造成電能損耗。

3.1.2 切換水泵

減少切換提升泵的次數固然可以節能。但在實際操作中，切換水泵是必不避免的工作。當某臺水泵長時間工作后，由于水泵葉輪的磨損或被毛線、塑料袋等雜物纏繞，泵的效率會下降，水泵瞬時流量減少，其單位處理水量對應的電耗將上升。此時要切換另一臺水泵工作，保證處理水量，降低單位能耗。

3.1.3 注意觀察提升泵房水位

許多污水廠因市政管道未完善或旱季污水量減少而不能滿負荷運行，因此泵池的水位不高。當泵池的水位升到最高時，水泵的瞬時流量較大；水位較低時，水泵的瞬時流量較小。因此，為了降低電耗，盡量使潛水泵在允許的高水位(80%～90%的水位)下運行，這樣就降低了泵坑水位與出水池水位的高差，增大了泵的出水量，在節能的同時也消除了氣蝕影響；

部分廠提升泵房前有抓斗格柵，如果提升泵房水位低，也有可能是因為抓斗格柵前垃圾過多導致，水量不暢導致。此時應對抓斗格柵進行檢查，及時清理垃圾。

3.2粗細格柵的節能

粗格柵位于進水閘門的后面，是污水處理的第一道工序，主要去除污水中的塑料袋、木塊等較大的雜物，以保護水泵、攪拌器等設備。細格柵則是去除小布塊和塑料袋等較小雜物的主要設備。

格柵的運行控制方式有“水位差、時間繼電器和現場手動”三種操作模式。現時各廠的粗細格柵啟停均設置為自動，運行間隔時間一般設置為20～30分鐘，運行時間為30s～2min。

由于進水水質不穩定，垃圾時多時少，格柵根據時間運行，就有可能會出現垃圾較少，設備空載運行的現象。對此，我們可以通過現場巡檢、攝像頭觀察，或者觀察控制電腦中格柵前后液位差，了解到格柵垃圾是否堆積。如果觀察到進水垃圾較少，格柵前后的液位相差不大，可以適當延長格柵運行間隔時間和減少運行時間，避免設備空轉。

3.3 曝氣沉砂池

污水的砂粒，對活性污泥的培養無作用，反而會積聚在生化池，占用空間，降低MLVSS,因此應去除。曝氣沉砂池的作用就是去除比重較大的砂粒，兼有撇油功能。由于管網原因，污水廠進水砂量受一定的季節性影響，在雨季時候由于雨水沖刷，含砂量較高。在非雨季進水懸浮物較低，含砂量較少，若含工業廢水較少，水面沒有漂油的情況下，可以考慮間歇開啟曝氣沉砂系統，延長抽砂機開啟時間間隔，達到節能的目的。

對于鼓風機風量過大的部分廠，如沙崗廠，通過技術改造，可以將鼓風機風量輸送到曝氣沉砂池，同樣也能實現節電。

3.4 攪拌器

攪拌器主要作用是使沉于池底的活性污泥呈翻滾狀態，充分與污水接觸反應，便于降解有機物和脫氮除磷。

A/O、A/A/O及氧化溝工藝生化池段的攪拌器除了攪拌作用外，還兼有推流的作用。對于這些工藝的攪拌器，一般不能隨便關掉節電，否則有可能引起污泥沉積。

東鄱廠二期、城北廠、西樵廠的厭氧段體積較小，每個厭氧池均有兩臺攪拌器。該池的污泥濃度不高，可以考慮只開一臺攪拌器或者采用間歇開啟的辦法，達到節能目的。

儲泥池的攪拌器不應常開，根據脫水機房的工作時間適當開停。

3.5 曝氣系統的節能

曝氣系統耗電情況分別如下：

表1 曝氣系統耗電情況

備注：實際運行過程中，鼓風機和表曝機不是全功率運行。曝氣系統月耗電量按鼓風機或表曝機額定功率×系數0.8估算。

由表1可知，曝氣系統占全廠用電比例相當大，是全廠節能的關鍵。

在風機轉速一定的情況下，鼓風機的功率隨著鼓風氣量的增加而上升。因此曝氣系統節能最根本的節能措施是控制DO，減小風量。國內許多污水廠都安裝在線溶解氧探測設備和變頻器來自動控制曝氣機的運行。

3.5.1 A/O、A/A/O工藝DO的調節：

對于連續鼓風曝氣的工藝，在水量以及水質濃度變化不大的情況下，DO常穩定在變化較小的區間，DO調節操作相對容易。一般控制方式是直接根據DO數值調節，當DO較高，將鼓風機或閥門開度增大調低，DO數值較低，則調高。

通過定時觀察中控系統中的DO曲線(DO曲線是一條類似正弦波的曲線)，精細化地控制DO，如圖2。當DO處于曲線的下降趨勢，即使還沒到臨界低點，也可以稍微調大鼓風機開度或閥門開度；反之處于上升趨勢時，可以減少開度。

圖 2 溶解氧時間分布圖

3.5.2氧化溝工藝DO的調節：

以西樵廠表曝機的曝氣方式為例，該廠共有兩條生產線，每條線各有兩臺表曝機，其中一臺是變頻，非變頻的表曝機額度功率為55KW，變頻的表曝機在不同的頻率下，耗電量如下表：

表 2 表曝機在不同的頻率下的耗電量

注：①功率計算公式：功率=1.732*380*電流

②表曝機設計50HZ滿負載時每小時的耗電量應為55度，但由于西樵廠的表曝機并非滿負載工作，所以當50HZ時每小時耗電量為40度。

從表2可知，表曝機最高頻率時的耗電量是最低頻率的耗電量10倍多。變頻節能原理是：為了保證生產的可靠性，各種生產機械在設計配用動力驅動時，都留有一定的富余量。電機不能在滿負載下運行，除達到動力驅動要求外，多余的力矩增加了有功功率的消耗，造成電能的浪費，在壓力偏高時，可降低電機的運行速度，使其在恒壓的同時節約電能。

因此在DO調節中，在保證DO符合工藝運行參數指標下，應盡可能使表曝機在低頻狀態運行。

3.5.3 UNITANK工藝和CASS工藝DO的調節

UNITANK工藝的DO調節相對較復雜，因為它必須考慮矩陣運行狀態。以東鄱廠二期為例，共有4條生產線，工藝分兩組矩陣，兩組矩陣的狀態雖然錯開，但由于共用了鼓風機和空氣總管，當矩陣狀態切換時，鼓風機壓力和管道壓力均有所波動，4條線的生化池溶解氧也會發生變化：

（1）當邊池停曝氣或中池轉入厭氧狀態時，總曝氣池數減少，總風量不變，風壓有可能瞬時上升過高導致鼓風機喘振停機，復位風機將產生巨大的啟動電流，造成電能損失；即使風機在高壓下不停機，其他生產線的生化池的DO也會驟然上升，造成風量即電能的白白浪費。

（2）當曝氣池數增多時，又有可能會壓力過低，曝氣效果下降，導致出水水質變壞。

要避免上述兩種情況的出現，調節DO必須關注矩陣狀態變化，涉及曝氣池數增減的，操作要在變換前1～2分鐘進行。調節壓力的方法有兩種，分別是調整鼓風機開度和曝氣管閥門開度。從節能方面考慮，應盡量從調節鼓風機開度著手，因為只調節曝氣管閥門開度，強行降低出口風量來降低生化池溶解氧DO，只會造成出口風壓阻力大，鼓風機電流上升，有可能還加劇了電能的損耗。

CASS工藝DO的調節與UNITANK類似，同樣也要考慮矩陣狀態時DO的波動。

3.5.4 曝氣量分布對能耗的影響

曝氣量的分布是否均衡和穩定也是影響處理效果和能耗的一個重要原因。在曝氣系統運行時，由于種種干擾，曝氣量的分布會發生變化，比如，一個地方曝氣頭堵塞，氣體流量會減少，同時，也會造成其它地方流量增大，相反，曝氣頭破損，氣體流量會大增，同時會造成其它地方流量銳減。這些都會使生物反應不平衡，處理質量下降。為達到處理效果，不得不調整曝氣與溶解氧量，而此時某一點的溶解氧的變化亦不能準確反映生物池的處理狀態，使得指標的控制變得不穩定，能耗增加。因此在生產過程中要注意觀察曝氣效果，看是否有堵塞或破損，情況嚴重的應及時檢修。

3.5.5 AVS（Aeration Volume control System）精確曝氣系統

AVS精確曝氣系統是一個集成控制系統，旨在為生物處理過程提供精確曝氣。AVS可以使各種復雜的供氣方案得以實現，間歇曝氣、微量曝氣、正常曝氣、溶解氧分布控制等。幫助用戶實現工藝的精細調節，適應各種工藝，并能夠隨著工藝變化而調整。AVS還可以根據當前需要的曝氣量，通知鼓風機主控進行風量調節，防止發生喘震等異常情況，節約鼓風機電耗。

通過該曝氣系統技術改造，可以實現曝氣系統耗電量比DO手動控制和恒定曝氣量(即恒定頻率)控制節省約10%以上，降低污水處理廠運行成本6%。精準曝氣技術超越了單體設備節能的范疇，以污水廠生化池處理系統作為研究對象，所涉及的領域包括生化工藝、自動控制、流體理學、機械原理等方面。精細控制不僅可以實現節能，更可以為工藝運行提供更加豐富的調節手段，代表了當今水處理行業的技術發展方向，具有重大的社會和經濟效益。

3.6 污泥濃度對能耗的影響

一般地說，生化池的污泥濃度越高，水壓越大，曝氣需要克服的阻力越大；另外，由于參與污水活性污泥處理的是以好氧呼吸的好氧菌為主體的微生物種群，即MLSS越高，意味著維持生物菌種生存所需的溶解氧也相對增多，能耗將會上升。

因此在工藝調節允許的范圍內，適當降低MLSS，可以達到節能的目的。

3.7 污泥回流

對于A/O、A/A/O及氧化溝工藝，外回流系統中均設有變頻的回流泵。在滿足生產，而且不影響出水水質的情況下，宜通過變頻采用較小的回流比來節能。但必須指出，采用降低MLSS節能和采用較小回流比節能存在一定的矛盾，因為降低MLSS后，回流系統的MLSS也相應降低，此時是必須增加污泥回流量的。污水廠可以根據水量和污泥濃度，歸納總結選擇合適的回流比。

3.8 脫水系統

(1)提高脫水機進泥濃度，能使污泥脫水機高效運行。提高污泥濃度方法有：加強污泥儲泥池濃縮、提高二沉池的提拔閥。

(2)污水廠的脫水系統均有儲泥池，儲泥池的污泥通過剩余污泥泵抽取。若不注意剩余污泥泵的開啟時間，長時間地開，當儲泥池的水位已滿，剩余污泥將通過溢流管溢流，重新返回進水口或生化池，這樣就造成了電能的白白浪費。

(3)脫水機沖洗時，設備仍處于空轉狀態，應盡可能縮短沖洗時間，節省電能和自來水。

(4)根據具體的污泥處理任務配制脫水絮凝劑，隔夜放置的剩余絮凝劑第二天藥效降低，而且容易凝結成塊狀，脫水效果變差，造成浪費。另外，絮凝劑溶解時藥和水的配比要合適，避免出現絮凝劑未完全溶解而進管的現象。

3.9 消毒系統

消毒劑：污水廠可以針對各自的水質特點，通過實驗對比分析找出較經濟的合格投加量。平時在保證出水糞大腸菌群達標的前提下，盡量減少投加量。

4 結語

通過對新之源公司各污水處理廠在生產運行過程中的實例分析，提出污水廠在節能降耗方面的優化運行方案及措施：根據進水水質和垃圾多少，合理控制格柵運行時間，避免設備空轉；避免頻繁開、停提升泵，適時切換水泵，盡量使潛水泵在允許的高水位(80%～90%的水位)下運行；間歇開啟曝氣沉砂系統，延長抽砂機開啟時間間隔；在控制工藝參數時盡量減少使用攪拌器臺數或者采用間歇開啟的辦法；工藝調節允許的范圍內，適當降低MLSS，選擇合適的回流比，可以達到節能的目的。曝氣系統節能最根本的措施是控制DO，減小風量，曝氣量的分布是否均衡和穩定也是影響處理效果和能耗的一個重要因素，建議有條件的污水廠可以通過技術改造， 實行AVS精確曝氣系統精確調節DO，從而達到更理想的節能效果。

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關鍵詞：變頻技術 污水處理

中圖分類號：X5文獻標識碼：A文章編號：1672-3791(2012)03(a)-0000-00

1 風機、水泵等設備調速節能特點

污水處理廠內一般風機、水泵的流量有一定的變化范圍，根據風機、水泵的揚程－流量特性曲線，按照工藝要求的流量，實現變速變流量控制，是很有效的節能方法。

2 變頻調速技術在污水處理廠不同工藝流程中的應用

城市污水處理工藝按流程和處理程序劃分，可分為預處理工藝、一級處理工藝、二級處理工藝、深度處理工藝和污泥處理工藝，以及最終的污泥處置。下面就不同階段工藝設備所選變頻設備進行論述。

2．1預處理工藝通常包括格柵處理、泵房抽升和沉砂處理。

格柵處理的目的是截留大塊物質以保護后續水泵管線、設備的正常運行。一般均采用格柵除污機進行清污，盡管除污機可采用變頻調速技術，實現除污速度的無極調節，但目前大部分污水處理廠均利用格柵前后的液位差值給出動作信號控制格柵除污機的動作，較少采用變頻調速裝置。

污水提升泵房的目的是提高水頭，以保證污水可以靠重力流過后續建在地面上的各個處理構筑物。污水提升泵作為污水處理廠的重要耗能設備，節能非常重要。污水提升泵采用變頻調速裝置，可根據進水流量的大小，進行調節，避免水泵的頻繁起停，延長水泵壽命。需要注意的是，一般情況下，應保持集水池的高水位運行，這樣可降低泵的揚程，在保證提升水量的前提下降低能耗。

沉砂處理的目的是去除污水中裹攜的砂、石與大塊顆粒物，以減少它們在后續構筑物中的沉降，防止造成設施淤砂，影響功效，造成磨損堵塞，影響管線設備的正常運行。一般分為曝氣沉砂池及旋流沉砂池。曝氣沉砂池中設備一般為刮泥機及鼓風機，因刮泥機運行速度很慢，一般僅設雙速電機運行；鼓風機為沉砂池曝氣，使污水產生一定的旋流速度，以便于污水中的較大砂粒沉淀，根據工藝需要，可將沉砂池鼓風機設為變頻調速，以調整曝氣強度，可根據進入沉砂池的水量來調整轉速。旋流沉砂池與曝氣沉砂池道理一樣，不是采用曝氣方式產生旋流速度，而是直接采用攪拌器使水流產生旋轉速度，一般可將攪拌器設為變頻調速。

2．2一級處理工藝主要是初次沉淀池。

初次沉淀池目的是將污水中懸浮物盡可能的沉降去除。該部分設備主要是刮泥機，刮泥機基本是連續或間斷勻速運行，一般不設變頻裝置。

2．3二級處理工藝主要是由曝氣池和二沉池組成。

曝氣池和二沉池組成目的是通過微生物的新陳代謝將污水中的大部分污染物變成co2和h2o。該部分作為污水處理廠的主要處理工段，組成較復雜，根據不同的工藝，設備選擇也不盡相同。以下就一般的活性污泥工藝中的一些設備及控制做一下簡單描述。

曝氣池是由微生物組成的活性污泥與污水中的有機污染物質充分混和接觸，并進而將其吸收并分解的場所，它是活性污泥工藝的核心。曝氣系統分為鼓風曝氣及機械曝氣兩大類。

曝氣設備主要有鼓風機及表曝機等，鼓風機及表曝機作為污水處理廠的主要設備，它們的運行工況不僅關系到污水處理效果的好壞，而且和整個污水處理廠的運行成本有極大的關系。

曝氣鼓風機一般采用離心式鼓風機，又分為單級高速離心風機及多級低速離心風機，對于單級高速離心風機，由于風機本身的特性要求，國內大部分污水廠均采用自動調節進口導葉片來達到節能效果，實際運行效果也不錯；對于多級低速離心風機，常采用變頻調速裝置控制，已達到節能效果。

對于表曝機設備，均采用變頻調速裝置來控制曝氣量，達到節能目的。無論是鼓風機還是表曝機，一般均采用曝氣池污泥混和液的溶解氧do值作為控制參數對變頻調速裝置進行調節，從而調節曝氣池的曝氣量。為防止污泥沉淀，曝氣池內還安裝有水下推進器，該設備定速運行，不需要調速。

二沉池的作用是使活性污泥與處理完的污水分離，并使污泥得到一定程度的濃縮。該部分設備主要是吸泥機，基本是連續或間斷勻速運行，一般不設變頻裝置。

回流污泥系統主要是把二沉池中沉淀下來的絕大部分活性污泥再回流到曝氣池，以保證曝氣池有足夠的微生物濃度。主要設備為回流污泥泵，應采用變頻調速裝置控制，回流污泥量主要靠回流比來調節，調節回流比的參數較多，可以根據二沉池泥位、沉降比、回流污泥及混和液的濃度等參數綜合進行調節。

剩余污泥系統主要是把曝氣池中每天凈增的一部分活性污泥排放，主要設備有剩余污泥泵，因為剩余污泥量的原因，剩余污泥泵電機功率一般不大，設變頻調速裝置一方面節能，另一方面也是工藝處理過程的需要，變頻剩余污泥泵的控制可由生物池的混和液污泥濃度決定，現在越來越多的污水廠在濃縮脫水前不設貯泥池，因此采用變頻調速來調節剩余污泥量就顯得更加重要。

污水處理廠還有一種常見的工藝為氧化溝工藝，氧化溝工藝的主要設備為轉碟或轉刷曝氣機，也有安裝表曝機的，表曝機的運行控制方式基本上采用變頻調速裝置控制，轉碟或轉刷曝氣機因為在氧化溝中安裝臺數較多，一般為了調節多采用雙速電機，很少采用變頻調速裝置控制。

2．4深度處理工藝

主要是為污水回用于工業等特殊用途而進行的進一步處理工藝。通常的處理工藝有混凝沉淀、過濾、加藥加氯等，并設有出水泵站。深度處理和一般的凈水廠工藝有相似之處，變頻裝置一般用在混凝沉淀池的刮泥機、濾站的反沖洗水泵及鼓風機、加氯加藥間的加藥泵、出水泵站的出水泵等，有關該部分的控制可參照有關凈水廠工藝控制資料，本文不再描述。

污泥處理廠新工藝比較多，隨新工藝及新設備的投入，控制精確度、運行經濟等多方面的要求，需要變頻調速裝置控制的設備越來越多，這就要求設計人員需根據工藝過程的特點，認真選擇，既要做到運行安全、經濟、節能，又要考慮投資的經濟合理。

3結語

實踐證明采用變頻調速技術，不僅節約能源，而且對于提高整個系統的自動化水平，減輕工人的勞動強度，降低維修費用，延長設備使用壽命和檢修周期，減輕電動機頻繁起動對電網的沖擊等各個方面，都有顯著的效果。在污水處理廠應大力推廣應用。

參考文獻

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【關鍵詞】污水處理；精確曝氣；優化控制；節能；溶解氧

1、概述

目前，我國城市污水發展過程中存在諸多的機遇和挑戰，隨著城市人口的不斷增多，生活和工業污水數量也極具增加。改良A20工藝在我國很多污水處理廠中采用，但是該工藝在實際運行過程中還存在如下諸多問題。比如，第一，存在變化較大的進水水質問題；第二，不能穩定控制污水進水量；第三，喘震情況經常在鼓風機中出現；第四，DO波動在生化池中較大；第五，運行期間的較大耗電量等等。良好的曝氣控制系統可以有效解決上述問題，所以說，整個污水處理的重要環節則是生化池的曝氣過程，生化池中生物生長問題直接受到曝氣好壞的影響，不同的工藝決定不同的曝氣方式，同時也影響著出水的水質。對于絕大部分的采用活性污泥生物處理工藝來說，污水廠的耗能最大的環節就是鼓風曝氣，大約占到總耗電量的50%～70%。為了更好一方面滿足既定的排放標準，另外一方面使得曝氣能耗得以節約，應該采用新的曝氣控制系統來控制曝氣的能力。

2、AVS精確曝氣控制系統的控制原理

2.1 系統組成

對于這個集成的曝氣控制系統來說，精確曝氣流量掙制系統主要是由帶執行機構的曝氣流量調節閥、系統控制單元、壓力變送器、熱值氣體流量汁、液位計和DO儀等等所組成。從系統的功能上來說，主要包括的組成功能模塊包括以下三個部分，曝氣流量配氣模塊、生物處理過程模塊以及曝氣流量控制回路。控制信號在此系統中主要為曝氣流量信號，輔助控制信號包括進水CODcr、溶解氧、氨氮信號和BOD5等，系統所需要的曝氣量則是通過基于生物處理模型的歷史數據綜合分析的結果。在給定工況下，為了使得鼓風機組滿足所提供的空氣供給量，結合相關的實際的曝氣輸送管道分布情況，通過曝氣流量配氣模塊的相關處理，讓系統能夠實現根據實際負載狀況而能夠自行調整設定值的大小，合理進行風機工作數量的控制。

基本就地控制回路則就是曝氣流量控制回路，其主要是由熱值氣體流量計、電動流量調節閥、模型給定的瞬時設定流量所組成的，這種回路具有準確和快速特點，為了減少生物反應池中DO值波動，能夠根據實際情況而進行空氣供給量的調節，這樣能夠實現精確曝氣的控制目標。

人工強制控制、本地自動控制和安全模式則是精確曝氣控制系統中的三種運行模式，同時還應該具備相應的通信接口，能夠實現數據遠傳的功能。污水廠污水處理工藝中推薦控制方式是本地自動控制，對于精確曝氣控制系統來說，在保持DO溶氧儀、熱值氣體流量計以及相應的壓力傳感器正常工作情況下，此種控制方式能夠滿足節氣效能最大化。對于污水含有有毒物質、污水負荷突然大幅度改變以及生化池處于異常狀態等非正常運行條件來說，人工強制控制則是允許實現人工操縱的控制方式；對于大擾動條件下的污水廠污水處理工藝來說，大余度的自動控制方式的安全模式比較適用，比如，在進入生化池的水量有較大的變化情況，或是進水的污水負荷變化范圍較大等等，這時此系統能夠提高運行的安全系數，提高抵抗大擾動能力。

2.2 精確曝氣流量控制原理

污水處理中最為重要的環節就是生物處理，這種維持好氧環境的人為方法，目的就是在曝氣池的好氧流程中，使得氧含量符合可以接受的范圍。在此過程匯總，為了能夠讓曝氣池中的微生物污水中的目標物質含量降低，包括CODcr、BOD5、總氮TN、總磷TP等等，一系列的生化過程都應該維持在曝氣池中的微生物中。DO的動態平衡主要包括兩個方面的內容，這樣才能精確控制曝氣池溶解氧（DO）環境，一是氧擴散過程，空氣從曝氣池底部的曝氣頭釋放，這樣在鼓風曝氣系統中，氧氣從氣相向液相中轉移；二是氧消耗過程，好氧處理過程的各種環節在此過程中得到綜合，包括生物脫氮、有機碳去除過程和生物除磷等等，上述綜合作用的結果則是DO的消耗。考慮到在特定的時間內，存在變化的污水廠的進水水質和水量，也存在變化的耗氧量，所以，為了保證出水水質，以及保證處理環境的穩定，只有滿足時段內的供氧量和耗氧量相均衡的條件。

2.3 精確流量控制過程的主要部分內容

設計生物處理模型，滿足匯總統計和分析處理某一特定污水處理廠的歷史運行數據，這些數據包括BOD5、進水、TP、SS、CODcr、以及TN（NH3-N）等，相關的系統中的一些特征參數和補償參數在污水廠生物處理過程匯總得以確定。然后可以通過仿真研究，使得特征參數的有效性得以驗證。在如此的過程中，污水廠的泥（底物）平衡、水平衡（包含污水負荷）、（曝氣）平衡過程的穩態值，以及相關的擾動特征都能夠相應獲得，另外一些額外的環境影響因素也應該考慮進去，包括：固體懸浮物MLSS組分、pH值和溫度等等。

當前需要的曝氣量可以根據理論模型計算獲得，特征參數和補償參數通過建模而獲得，然后可以依次進行氣量的精確控制，這就是在線實時控制過程。三種類型的數據在控制中需要獲得，相關的特征參數在對于歷史數據統計分析后方可獲得，還包括相關的擾動帶來的補償參數，在線數據等等。比如，冬天和夏天溫度不同而造成耗氧特征明顯不同，池底沉淀物濃度變化也會對耗氧帶來很大影響。對于水量變化、pH值等水質變化的可能造成擾動的輸入來說，這些數據稱為前置數據，在AVS系統不應該DO值發生變化后再進行調節，而是獲得這些數據后應該進行相關的抑制操作，DO值為目標數據，為了更好確定控制結果，系統應該進行跟蹤DO值。

2.4 AVS精確曝氣系統流量分配

在全開的情況下，此時電動流量調節閥門的壓力損失最小，而壓力損失隨著開度減少而上升。電動流量調節閥在大開度的工況下，這則是出于優化運行和節能的考慮，應該平衡流量調節性能和空氣壓力損失的關系，盡可能為最優閥門開度組合的最小壓力損失成為可能，使得壓力損失造成的能源損耗最小，同時，還應該考慮到此時給出鼓風機允許的最小輸出壓力。另一個重要因素則是液位，曝氣頭出口壓力低是由于較低的液位，這樣容易使得從低壓出釋放氣體，在液位較高處則容易產生供氣不足的現象，液位過高的情況也時有發生，這樣也許就造成無法曝氣的情況出現。生物池液位經常產生波動有時也是由于污水廠每日進水的時間分布特性導致，這個因素在實際控制中必須考慮到。

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關鍵詞：污水處理；曝氣系統；節能；降耗

中圖分類號： U664.9 文獻標識碼： A

1引言

新時期，城市污水處理更多的采用的是生物處理法，其中應用最為廣泛的是活性污泥法與生物膜法。為保證處理效果質量，為生物處理池提供足量的DO，污水處理廠的曝氣系統設計必不可少。

2現有污水處理廠曝氣系統能耗的分析

2.1 從生物處理工藝方面分析

在污水處理中必須對曝氣系統進行控制，要對氣量的大小，曝氣的時間長短進行控制，因為污水處理工藝的曝氣池后往往會有二沉池，如果曝氣時曝氣量過小，在后續工藝中的二沉池就可能出現因缺氧而造成污泥的腐化，池底厭氧產生大量氣體，使池底的污泥上浮。如果曝氣時間過長，就會導致曝氣量過大，曝氣池能就會發生過高的硝化作用，這樣就會有大量的硝酸鹽進入沉淀池，再由反硝化細菌的作用在沉淀池產生大量的N2，致使池底污泥上浮。處理效果降低，能耗增加。曝氣量的分布是否均勻也影響曝氣效果。一般污水處理工藝會在曝氣池底均勻分布曝氣裝置，但如果有部分曝氣頭堵塞，就會導致發生堵塞的位置曝氣量少，其他沒有堵塞的位置相應的曝氣量就增大；有時也會存在某些位置的曝氣頭損壞，造成損壞位置曝氣量劇增，其他位置曝氣量大大減少。這些情況都會造成生物反應池曝氣不均勻，處理效果降低，造成曝氣系統的能耗損失。

2.2 從行業現狀方面分析

對已經建成并運行的污水處理廠進行調查，發現自動化程度較低，能耗較高。很多水廠存在設計與實際投產運行的自動化要求不符，或在運行一階段后，把部分自動裝置改成手動，特別是曝氣系統，半自動半手動。總結其原因有以下幾點：

一、自動化技術未能與工藝設計相結合。由于我國污水處理起步較晚，早先的自動化系統都是引進國外的技術，即使現在部分產品我國已經有成熟產品，但自動化軟件編程工程師一般都不是專業的污水處理行業的，大部分都是化工。冶金行業的自動化工程師，對處理工藝了解不深，不能完全達到污水處理工藝進行編程設計，大多數是套用自己所熟悉的本行業的一些技術及參數，這樣就導致所用的自動化系統與污水處理工藝并不完全相符，造成處理效果不理想。

二、運行維護時自動化系統操作培訓不到位。很多廠家調試運行時對污水處理廠的運行人員的培訓不到位，只培訓一些基本的操作，運行人員不能從理論上深入的研究和了解控制系統，或污水處理廠的運行人員更換頻繁，致使部分培訓內容丟失，使自動化操作達不到運行要求。

三、運行經驗利用不足。因為污水處理廠在長期的運作中，會有規律可循，但污水處理廠的運行和管理人員往往不注意總結這些經驗，致使其他相同規模的水廠在建設中利用不上

這些經驗。

2.3 從計算建模方面分析

污水處理曝氣量的計算非常繁瑣，在對曝氣池中溶解氧（DO）的控制時，自動系統的參數都是根據水廠的水質和季節不同而進行不斷的調整。從理論方面來看，對污水的生物處理時采用非線性的方法，具有隨機性、多變性及滯后性的特征，所建立的模型都是有條件和現有的經驗所確定的參數，所以通過建模也不能準確的調節溶解氧（DO），這樣就造成了風機出口閥門的頻繁開閉，降低設備壽命和能耗的增大。

3污水處理廠曝氣系統的節能分析

耗氧生物處理的曝氣過程是個非常重要的過程，處理出水的水質的好壞，直接受曝氣池內溶解氧（DO）的多少和污水混合程度的影響。曝氣有充氧和攪動、混合的作用。常用的生物反應池內的曝氣系統是由鼓風機、管道及曝氣裝置組成[2]。所以實現曝氣系統的節能就要從這幾方面組成著手。

3.1 曝氣裝置的選擇

選擇曝氣裝置應遵循系列原則：

一、為了節能效果好，應選用氧利用率較高的曝氣裝置；

二、應選擇不易堵塞，便于維護，故障易于排除的曝氣裝置；

三、應選擇結構簡單，工程造價較低的曝氣裝置。

現在常用的曝氣裝置是微孔爆氣器，其主要有盤式微孔爆氣器和管式微孔爆氣器，盤式微孔爆氣器分為橡膠膜和陶瓷。盤式曝氣器以其低廉的價格首先被廣泛采用，但在應用過程中其易老化、易堵塞、使用壽命短等缺點就暴露出來了，所以技術更為先進的管式曝氣器就被當下設計人員廣泛選用。通過應用對比，管式曝氣器要比盤式曝氣器的氧利用率高20%，可以降低能耗20%左右[3]。隨著技術的進步，要選用更先進的曝氣器，這樣才能真正實現能耗的降低。

3.2 曝氣裝置的分布

曝氣池內微生物降解污水中的有機物的工程，包含微生物自身生長的過程，微生物經歷對數期、衰減期及內源呼吸期。同時曝氣池里的溶解氧（DO）也隨之變化，符合曲線（見圖1），通過曲線可以看出曝氣池的曝氣裝置應該按照推流式進行分布，沿池長方向，污染物濃度減低，所需曝氣量遞減，這樣分布就避免了沿池長末端的曝氣量的浪費，達到節能的作用[4]。

3.3 曝氣量的控制

我們在計算曝氣量的時候，曝氣池不按平均需氧量計算，這樣就會造成曝氣池進口端有機污染物含量高的位置曝氣量不夠，曝氣池出口端的有機污染物含量低的位置曝氣量過多，造成能耗的浪費，出水也不合格。所以在曝氣池內布置曝氣管時，要根據每段的曝氣量合理的選用曝氣管，如曝氣池進口端選用φ63 的UPVC 管道，在中間端選用φ53 的UPVC 管道，在出口端選用φ32 的UPVC 管道。這樣就避免了曝氣量的浪費。

3.4 鼓風機的選擇

鼓風機是目前應用最廣的曝氣風機，所以合理的選用風機，也是節能的關鍵，鼓風機的出口一般會有擋板、逆止閥、調節閥等，閥門和管道管件過多會造成能耗。由于曝氣池內的曝氣量和曝氣時間是變化的，所以曝氣風機出口的閥門就處于頻繁的調節狀態，隨著科技的進步，一種采用變頻器改變電機轉速的變頻風機慢慢的得到大多數人得認同，通過曝氣量的大小改變曝氣風機電機的轉速，這樣就避免了傳統機械運行方式的能耗的損失。

4結論

綜上所述，造成曝氣系統能耗的原因有很多，節能方面我們主要從曝氣裝置的選擇、分布、曝氣量的控制及鼓風機選擇這幾個方面進行系統的論述，選用管式曝氣器代替盤式曝氣器，曝氣裝置選用沿池長方向漸疏的布置方式，嚴格控制曝氣量，在滿足工藝對風量及風壓的要求下選用變頻風機，來有效的降低污水處理廠曝氣系統的能耗。

污水處理廠的曝氣系統的節能，不是一天兩天就能實現的，是需要做好長期作戰的準備的，要想實現污水處理廠曝氣系統的真正節能，就要從污水處理廠的最初設計著手，從建設前的設計階段就完善設計，選用合理的工藝和設備，并在運行時加強管理，發現有落后的工藝或設備，就馬上進行改造，這樣才能不斷的降低污水處理廠的能耗，真正為國家倡導的“節能減排”貢獻力量。

參考文獻：

[1]林榮忱，李金河. 污水處理廠泵站與曝氣系統的節能途徑[J]. 中國給排水.1999.15（1）.

[2]李建勇，王建華. 曝氣流量控制系統用于污水處理廠的節能降耗[J]. 中國給排水.2007.23（12）.

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【關鍵詞】城市污水廠 污水處理 工藝

一、活性污泥法

活性污泥法是水體自凈的人工強化，是使微生物群體在曝氣池內呈懸浮狀，并和污水接觸而使之凈化的方法。包括標準活性污泥法、STEP 曝氣法、長時間曝氣法、分段式曝氣法、限制曝氣法以及AB 法等傳統活性污泥法的改型和AO 法、AOO 等近年來開發高效脫氮除磷工藝。目前，活性污泥法占主導地位，適用于處理生活污水所占比重較大的城市污水，但隨著如AO 法、AOO 法、AB 法等新工藝的開發，對于工業污水成份比較高的污水的處理效果也有了提高。

（一）傳統活性污泥法

優點： ①不宜采用物理化學方法處理的廢水，BOD 去除率可達95 %以上。②建設投資額高，但處理的動力費較低。缺點：所需停留時間長，設備龐大，基建投資大，因而要加各種構筑物，使各種構筑物容積增大，從而使處理廠面積增大，增加管理人員及管理難度。發展方向： ①為了廢水體系的組分、濃度均勻化，重新估價預處理，重新研究調整槽；②探討選擇活性污泥微生物系的菌種；③活性污泥法的設備中引入儀表化和擬定管理指標。

（二）間歇式活性污泥法

近幾年來隨著城市規模的不斷擴展以及城鎮自身的發展，下水道設施已呈現出大城市轉向中小城市、農村小鎮的趨勢，小規模污水處理設施逐步增加，農村小城鎮對于改善生活環境條件的要求越來越迫切了。

小規模污水處理設施與大規模處理設施比較，它的自然條件和社會條件大不相同，因此，必須研究采用適于小規模污水處理設施，用以取代過去的大規模處理方式。小規模污水處理應具備如下特點： ①容易運行管理； ②維修方便； ③建設費用低； ④出水水質良好。經過國內外一些污水處理廠（如日本千葉縣的大原町污水凈化廠等） 的多年實踐證明，間歇式活性污泥法正是一種能滿足這些條件的處理方法。間歇式活性污泥法是采用一個處理池進行曝氣、沉淀、排出處理水，使設備簡單化、小型化，池內流態分明，運行管理方便，可做到無人運轉，對于流入污水的負荷變動，有緩沖能力，處理性能穩定，不僅能去除有機物質和懸浮固體而且脫氮效果好。間歇式活性污泥法具有代表性的方式，一般設2 個曝氣沉淀池，連續進入混合污水，各自錯開半個周期進行運轉，運行一個周期為6h，周而復始，反復進行。

（三）AB工藝法

AB工藝法也稱為吸附生物降解法，是20世紀70年代中期首先在德國興起的，是傳統活性污泥法的一種改型。從許多污水廠資料中表明該工藝在處理難降解的工業廢水或較高濃度的城市污水處理方面，它與普通活性污泥法相比，有特殊的凈化機制和多方面的優越性。它把傳統活性污泥法的曝氣池分為兩段――A 段和B 段，A 段在對有機物質吸附、吸收、氧化三種方式中，前兩者起主要作用，而B 段主要由后兩者起作用，特別是氧化作用占主要地位。

（四）AO 法及AOO 法

AO 法及AOO 法是近年來開發出的生物脫氮除磷新工藝，與傳統的化學和生物脫氮除磷相比，它還有效提高了BOD、COD、SS 的出水指標。AO 法是缺氧、好氧的簡稱，AOO 法是厭氧、缺氧和好氧的簡稱，脫氮是在缺氧段完成的，除磷則要求有厭氧段。AO 法主要是脫氮，AOO 法可以同時去除氮、磷。這兩種工藝都要求污水充分曝氣，使含氮有機物充分硝化，所以必須降低污泥負荷，延長曝氣時間和增大鼓風量。根據天津東郊污水處理廠和沈陽市北部污水處理廠的實踐，采用AO 工藝比傳統活生污泥流程的曝氣池容積、二沉池容積、回流污泥量、鼓風量和曝氣裝置數量都增大一倍左右，而且由于該工藝要求比較低的污泥負荷，否則不足以達到污泥好氧穩定，所以AO法將帶來基建投資和電耗的大幅度增加。AOO法在缺氧段前面還加有一個厭氧池，以達到對磷的有效去除效果，基建費用與電耗比AO工藝更高點。

二、序批式曝氣法（SBR法）

序批式曝氣法（SBR） 是一種古老的工藝，最初是在一個池中間歇進水、間歇曝氣，然后沉淀、排水、排泥，處理工序相當簡化。如采用延時曝氣的SBR 法，還可省去污泥消化、沼氣貯存利用工序，整個污水廠只需要幾個構筑物。目前，我國只在一些規模不大的城市污水廠應用，規模為每天10 000m3 以下，但由于其突出的簡易特點，已顯示出管理簡單、運行穩定等優點，引起人們廣泛的重視。該工藝不僅工藝簡單，而且對水量水質的變化有很強的適應性，可以省去調節池，不存在污泥膨脹的危險，污泥沉降性好，可以脫氮除磷，出水水質好，占地省，在一定規模下造價省，運行費用低。它的缺點是進水、曝氣倒換頻繁，且由于排出裝置，國內尚未形成該工藝，發展有一定限制，一直未能推廣。但仍是兩種很有潛勢的工藝，逐漸受到重視。SBR工藝近年來發展很快，已出現多種改型，目前常用的有以下幾種型式： ①傳統間歇進水，間歇曝氣，這種型式對水量水質變化適應性強，水量變化很大，水型污水廠最為適用。②連續進水，間歇曝氣，對進水不加控制，但必須使其不影響沉淀。③雙池串聯，連續進水，前池連續曝氣，后池間歇曝氣，從后池往前池回流混合液以保持污泥濃度。后兩種形式均為連續進水，可用于較大型污水處理廠。

篇6

摘要：云南省某縣城污水處理廠設計規模4.0萬m3/d，一期為2.0萬m3/d，污水處理工藝采用循環式活性污泥CASS法；污泥處置采用機械濃縮-機械脫水工藝；出水消毒工藝選用紫外線消毒法。具體介紹了CASS 法工藝的設計參數，工藝流程及工程設計特點，為CASS 法工藝在城鎮污水廠的推廣應用，提供一定的參考。

關鍵詞：縣城污水廠，CASS 法，水質，水量，工程設計

1 概述

該縣位于云南省中部，東距省會昆明92km。氣候屬中亞熱帶低緯高原山地季風四季分明的氣候。縣城污水處理廠地處縣城西部、南河與西河交匯處下游約3km，星宿江東岸，縣城規劃建設用地范圍外，現狀為旱地，緩坡，利于污水處理廠建設，便于尾水排放。設計總占地面積為32.59畝（考慮深度處理預留地，廠區整體布局緊湊合理，占地面積較小。），服務面積21.0km2，其中一期工程服務面積為12.8km2。該污水處理廠污水收集系統老城區采用截流式合流制，新城區采用完全分流制。整個工程分為兩期建設，一期旱季設計污水處理能力為2.0萬m3/d，雨季可超一定處理規模運行，工程總設計規模為4.0萬m3/d，縣城污水處理廠一期工程投資包括廠內構（建）筑物、管道、設備、儀表、電氣、自控等計人民幣4061萬元。主要技術經濟指標如下：處理1m3污水投資2030元（一期），處理1m3污水占地0.54m2（一、二期），處理1m3污水運行成本約0.58元。

2 CASS 法工藝流程

根據國家節約用地、嚴禁占用基本農田等相關土地政策，結合城鎮污水廠生活污水為主、水量和水質變化大的特點，考慮縣城污水處理廠運行管理水平，經多工藝方案篩選，最終確定：污水處理采用CASS工藝，污泥處置采用機械濃縮-機械脫水工藝，消毒選用紫外線消毒法。本工程具體工藝流程見圖1。

圖1 縣城污水處理廠工藝流程圖

3 工程設計

依據縣城總體規劃和污水處理廠規模預測，縣城污水處理廠分二期建設，其中一期建規模為2.0萬m3/d，二期建設規模為2.0萬m3/d，規劃期內設計規模為4.0萬m3/d，本工程一期土建除CASS 池2.0萬m3/d 設計，其它土建規模均按4.0萬m3/d 一次設計建成。設備分期按需到位。本工程設計主要構（建）筑物見表1。

3.1 污水處理系統

3.1.1 粗格柵及提升泵房

根據縣城污水處理廠建設要求，粗格柵提升泵房土建工程及設備位置預留均按4.0萬m3/d 規模進行一次設計建成，設備分期安裝。提升泵房設計需考慮污水量的變化，常年設計流量為4.0萬m3/d，根據室外排水設計規范，取污水總變化系數為1.41，污水提升泵房實際設計規模為5.64萬m3/d。粗格柵與提升泵房合建，粗格柵平面尺寸為15.0×3.0m地下式鋼筋混凝土結構，深度6.0m，提升泵房采用平面尺寸為14m×6.0m的地下式鋼筋混凝土結構，泵池深7.5m。

1. 粗格柵

粗格柵去除進水中較大的漂浮物，攔截直徑大于20mm的雜物，以保護水泵不致堵塞與磨損，并保證后續處理構筑物的正常運行，減輕生物處理的負荷。

粗格柵2臺置于提升泵站前端進水處，每道進水柵渠寬為1.5m，柵條間隙為20mm，安裝傾角為75°；設無軸式螺旋輸送壓榨一體機1臺置于粗格柵出渣口下，輸送能力為2.0m3/h，長度7m，便于收集和輸送粗格柵柵渣。

2. 提升泵房

提升泵房將污水一次提升，使污水以重力依次流過處理構筑物，以保證污水廠正常運轉。

提升泵房一期配置3臺潛污泵，流量620m3/h，揚程10m，功率22kw，兩用一備。在泵房上方設計起重量為2噸，起吊高度為12m的電動單梁懸掛式起重機一臺，用于泵房內潛污泵、閘閥等安裝與檢修。

3.1.2 細格柵及旋流沉砂池

1. 細格柵

細格柵進一步去除污水中的漂浮物及直徑大于5mm的雜物，保證后續處理構筑物的正常運行。

細格柵置于旋流沉砂池的進水端，共設計兩條流水槽，每條流水槽內設置一道細格柵，兩條流水槽前端設置有一公用集水池，集水池與細格柵間設電動閥門控制進水量，其前后分別設置有手動檢修閘門。細格柵共2臺，柵渠寬度1.2m，柵條間隙5mm，有效水深0.75m，安裝傾角60°，單臺電機功率為2.2kw。設無軸式螺旋輸送壓榨一體機1臺置于細格柵出渣口下，輸送能力為2.0m3/h，長度6m，便于收集和輸送細格柵柵渣。

2. 旋流沉砂池

旋流沉砂池利用物理原理去除水中比重大于2.65，粒徑大于0.2mm的無機顆粒，如泥沙、煤渣等，保證后續處理構筑物的正常運行，旋流沉沙池也稱鐘式沉沙池、渦流沉沙池。它是利用水力渦流使泥沙和有機物分開，加速砂粒的沉淀，以達到沉砂的目的。該池具有基建、運行費用低和運行效果好等優點。

旋流沉砂池共1組，平面尺寸為Φ3.65m，旋流沉砂是一種利用機械力控制污水流態和流速，加速砂粒沉降的沉砂裝置，污水由流入口沿切線方向流入沉砂區，通過水力攪拌帶動，砂粒受離心力的作用甩向池壁，沉入砂斗，有機物則被送回污水中，調整轉速，可使裝置達到最佳沉砂效果。沉砂池中沉砂是利用壓縮空氣作用經過吸砂機，排砂管至砂水分離器處理后外運；攪拌吸砂機處理量1000~1800m3/h，電動功率為1.1kw；砂水分離器處理量為35m3/h，電機功率為1.3kw；壓縮機風量110m3/h，風壓為0.4kPa，電機功率2.2kw。

3.1.3 CASS 池

CASS反應池功能是利用生物吸附降解的原理，進行生物脫氮除磷，同時去除BOD5。在提供足夠氧氣條件下，并在生物反應池中營造厭氧、缺氧、好氧環境，利用生物反應池中大量繁殖的活性污泥，降解水中污染物，以達到凈化水質的目的。

一期CASS反應池設計一座，分為2格，每格尺寸為60.0m×23.5m，總平面尺寸為2820m2，集曝氣、沉淀于一體，周期運行。每周期包括：充水（曝氣）、沉淀、潷水（閑置）等幾個階段。潷水（閑置）過程中排除剩余污泥。每座生物反應池前端設有生物選擇區（A池）及兼氧反應區（B池）、主反應區（C池），進水與回流污泥在選擇區（A池）混合，提高了底物的濃度梯度，可有效防止污泥膨脹。具體設計參數見表2。

（1）進出水控制

2格CASS池各設置1根進水總管和排水總管，分別連接每格池子的進、出水管，2格池體之間相互獨立。來自旋流沉砂池的污水首先進入CASS池的A池，并迅速與回流污泥碰撞混合接觸攪動后，折流進入B池，在B池水質水量起到緩沖后，在穿孔花墻的調配作用下從底部進入C池。進水主管上設置電動蝶閥，開閉由PLC 控制也可就地手動操作；出水管由潷水器潷水排除，潷水器升降由PLC 控制或手動強制控制。

（2）污泥回流、剩余污泥及排空

回流污泥設計采用DN300塑料管及回流污泥泵將C池的污泥按40%的回流比輸送至CASS池的進水端A池內，在A池的回流污泥管端裝有鴨嘴閥；剩余污泥設計采用DN200塑料管由剩余污泥泵輸送至污泥池，開閉由PLC控制，也要手動操作；排空管采用DN400鋼管由DN400手動閥門控制，靠重力將CASS池的污泥和混合液排放或放空至廠區排水管道匯集回送到粗格柵提升泵站泵池內。

（3）曝氣系統布置

每格曝氣池的好氧區由一根DN400主管輸送壓縮空氣到地上再由各四只手動閥門控制分別送至B和C池的底部，這樣設計主要是考慮到分段曝氣量的控制與遞減及曝氣器的維護。好氧區采用盤式橡膠膜片微孔曝氣器，兼氧區采用盤式橡膠膜片中孔曝氣器，空氣分配管道緊貼池底250mm左右，尾端設有排氣嘴。通過調節空氣主管管道上的電動蝶閥的開啟度，可滿足曝氣所需風量；通過池上手動閥門可調整池段的需風量大小。兩格共采用盤式橡膠膜片曝氣器5284只，其中微孔曝氣器4912只，中孔曝氣器372只。

（4）CASS池設施要求

在每格CASS池的進水主管設置有DN500電動蝶閥；在每格CASS池末端設置有2臺旋轉式不銹鋼潷水器，潷水器的出水經CASS池出水集水井輸送至出水總管靠重力流入紫外線消毒渠。單臺潷水量1400m3/h，最大潷水深度1.5m，功率1.5kw。同時在A池、B池內分別設置2臺、1臺水下攪拌器，以滿足池體內污水脫氮除磷的要求。水下攪拌器共6臺，葉輪直徑為400mm，功率為2.5kw。在每格CASS池的C池內設置回流污泥泵1臺，流量180m3/h，揚程8m，功率5.5kW；設置剩余污泥泵1臺，流量100m3/h，揚程12m，功率5.5 kW；共計2臺回流污泥泵，2臺剩余污泥泵。

3.1.4 鼓風機房

鼓風機房按4.0萬m3/d規模設計，土建一次建成，設備分期安裝。一期設計選用3臺離心鼓風機，二用一備，進風管直接與大氣相通，在入口處加裝消音空氣濾罩，在出口處安裝安全閥，止回閥和電動蝶閥，為節約能源，鼓風機采用變頻調整裝置，根據CASS池的曝氣量需求，自動調節電機轉速，達到節能的目的。鼓風機單臺風量100m3/min，出口風壓58.8kPa，軸功率126kW，電機功率160kw。在鼓風機房上方設計了起重量為2噸，起吊高度為6m，電動單梁懸掛式起重機1臺，為便于安裝及日常維護保養之用。

3.1.5 紫外線消毒渠

紫外線消毒設置于出水計量槽前端，土建采用半地下式混凝土結構，總平面尺寸12.80m×6.0m，其中水槽平面尺寸為7.3m×1.1m兩道過水槽，一期一道過水槽。紫外線消毒設計采用低壓高強紫外線消毒來菌法，計48根260w紫外線燈管平行于水流方向，并列安裝在水槽內常水位以下，設計紫外線穿透率≥65%，殺菌指標：出水中所含大腸桿菌總數≤10000個/L。紫外線消毒燈管采用機械式自動清洗裝置進行日常清洗。

3.1.6 污泥池

CASS池產生的剩余污泥進入污泥池，污泥池功能是貯存一定量污泥保證后續污泥系統正常運行。污泥池所在區域位于污泥脫水機房一側，便于污泥泵輸送，污泥濃縮池平面尺寸為7.0×4.8m，高4.8m，有效池深4.5m。

3.1.7 污泥脫水機房

污泥脫水機房土建按4.0萬m3/d規模一次設計建成，它由污泥帶式脫水機，絮凝劑投加設備和無軸螺旋輸送機，空氣壓縮機等組成。污泥脫水機房設計采用二臺帶式脫水機，一用一備：通過螺桿式污泥泵將污泥濃縮池的污泥抽送到帶式脫水機內，經多道壓榨脫水后的污泥通過無軸螺旋輸送機被直接送至停放在裝料車間的污泥專用運輸車斗內，外運焚燒發電。脫水機房由獨立小型PLC控制其進泥，加藥絮凝及脫水，也可手動操作，主要設備：帶式脫水機2臺，帶寬為2.0m，功率5kw。加藥設備1套，空氣壓縮機1臺，皮帶輸送機2臺等。

3.2 工藝基本原理及特點

（1）CASS池由三個區域組成，即由生物選擇區，兼氧區和好氧反應區組成，該工藝處理的是城鎮生活污水為主。具有完全混合型活性污泥法較強的抗沖擊負荷能力的特點，兼具有推流型活性污泥的特點，采用鼓風曝氣，具有曝氣效率高的特點。

（2）生物選擇區設置在CASS池前端的進水區，水力停留時間設計為0.6~0.8h，通常在厭氧條件下運行。進入生物選擇區的生活污水和從好氧主反應區來的回流污泥（回流量約為平均流量的40%）在池中迅速相互混合碰撞接觸攪拌。該生物選擇區是按照活性污泥微生物種群組成的生物反應動力學原理面設計的，可有效地抑制污泥的膨脹，提高整個污水處理系統的穩定性。

（3）兼氧區不僅具有輔助厭氧或兼氧條件下運行的生物選擇區對進水水質水量瞬間變化的緩沖作用，同時還具有促進磷的進一步釋放和強化氮的反硝化作用。

（4）好氧主反應區則是最終去除有機底物的主場所。在設計中，主要考慮的是主反應區的曝氣強度和曝氣池中溶解氧高低值的控制，以便使主反應區內的主體混合溶液處于好氧狀態，而活性污泥結構內部則基本處于缺氧狀態，促使溶解氧向污泥絮凝體的傳遞受到限制，從而使較高的硝酸鹽則能較好地由污泥內向主體混合溶液傳遞，有效地進行反硝化，從而使好氧主反應區中同時發生有機污染物的降解以及同步硝化的作用。

（5）污水處理專用機械、機電儀表、自動控制等設備以選用國產設備為主，一可節省投資，二便于維護、管理，三是配件、技術支持可靠；具有一定的示范性。

（6）該工藝可變容積的運行提高了對水質、水量波動的適應性和操作運行的靈活性。

（7）該工藝流程簡單，土建和投資低（無初沉池、二沉池及規模較大的回流污泥泵站），自動化程度高，同時采用組合式模塊結構，布置緊湊，占地少，分期建設和擴建方便的特點。

（8）本工程采用兩池互通污泥裝置的設計，從而保障了一旦某主反應池停產檢修，即可將該池的活性污泥通過兩池互通污泥裝置將活性污泥調整到另一格主反應池內，從而避免了以往只要是停產檢修，就必須排空放盡活性污泥的歷史。當一主反應池檢修完畢，再通過兩池互通污泥裝置將儲存的活性污泥抽過來，避免了以往排空放盡，檢修好了再重新培養、馴化活性污泥的過程，這在設計工藝上是一個突破。

（9） 本工程在CASS 池的兩根進水管最高端處設計了獨有的專用排氣裝置，一旦從旋流沉砂池出水管到CASS 池的進水管段發生了嚴重氣堵現象，將導致CASS 池進不了水，水從旋流沉砂池四周溢出，搞得生產現場到處是污水，生產工藝被迫中斷，這種現象長期困擾著運行管理人員。從設計角度看，這是一個很小的問題，但從生產管理，保證工藝正常運行的角度看，小小專用排氣裝置，可解決了現場管理的大問題。

（10）污水處理廠總占地面積32.59畝，廠內除構（建）筑物及道路占地外，其余均考慮綠化植草種樹與景觀設計，該污水處理廠一期綠化率42%，二期綠化率則達到35%。

4 結束語

CASS工藝是從常規SBR工藝和ICEAS工藝基礎上發展起來的，具有較好的除磷脫氮效果，其技術成熟可靠，運行靈活，抗沖擊能力強，占地面積小，構（建）筑物少，省去初沉池，二沉池，回流泵房等優點，適合于云南省及我國城鎮污水廠規模不大，用地緊張，需分期建設的工程項目，有一定的示范性和推廣價值。通過近幾年的運行信息反饋，設計人員除必要的工藝優化選擇外，設計人員還應認真總結所設計的污水廠實際運行情況，充分重視和尊重污水廠技術管理人員的意見和建設，并及時反饋到新廠設計及老廠改擴建工程中去。另外，選擇污泥處理工藝的基礎是污泥量和污泥的組成，因此在設計中應盡量客觀，合理地確定兩者。總之，一個好的城鎮污水廠需要設計人員和運行管理人員密切合作，才能使其更好地發揮其社會、環境與經濟效益。

參考文獻：

[1] 曾科主編《污水處理廠設計與運行》北京 化學工業出版社 2001

[2] 北京市政設計總院主編《給水排水設計手冊第五冊―城鎮排水》北京中國建工出版社 2004

[3] 王彩霞編《城市污水處理新技術》北京 中國建工出版社1990

[4]周雹著《活性污泥工藝簡明原理及設計計算》北京 中國建筑工業出版社 2005

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關鍵詞：城市污水處理自動化

1．城市污水處理特點

城市污水處理就是利用各種設施設備和工藝技術，將污水中所含的污染物質從水中分離去除，使有害的物質轉化為無害的物質、有用的物質，水則得到凈化，并使資源得到充分利用，其生產工藝流程是比較龐雜的。污水處理過程控制是以物料平衡調度為主的連續性較強的慢處理過程。在污水處理過程中要用到大量的閥門、泵、風機及刮泥機等機械設備，它們常常根據一定的程序、時間和邏輯關系定時開、停。主要控制對象為：柵格、總泵房、沉砂池、生物反應池、沉淀池、加氯間、污泥處理裝置、發電機房等。因此，基于現場設備自動化功能的全廠綜合自動化的主要目標重點不僅僅是保證生產處理質量，而更現實的是減輕勞動強度、方便生產管理、提高設施設備的利用率、節能降耗、減員增效。一些發達國家的城市污水處理廠無不例外均配置了自動化技術水平愈來愈高的全廠綜合自動化控制系統，其顯著效果就是其運營人員數量的大幅度減少，節省成本。

2．污水自動化技術需求

由于節能減排作為當前水行業發展的重要任務之一，其工作的進展備受矚目。而自動化與信息化技術作為水行業發展中的后助力量，保障著節能減排工作的有續進行。它將解決生產水、供水、排水處置及污水處置的過程控制與管理智能化，從而最大限度地減少水資源的浪費，基本實現水資源的優化配置，最大限度的讓水資源循環利用起來。污水處理廠自控系統的要求是對污水處理過程進行自動控制和自動調節，使處理后的水質指標達到要求的范圍；在中控室發出上傳指令時，將當前時刻運行過程中的主要工作參數（水質參數、流量、液位等）、運行狀態及一定時間段內的主要工藝過程曲線等信息上傳到中控室。

2.1控制操作。在中心控制室能對被控設備進行在線實時控制，如啟停某一設備，調節

某些模擬輸出量的大小，在線設置 PLC 的某些參數等。為保證污水處理廠的安全運行，自控系統設立三種控制方式：現場就地控制、屏柜控制和遠程中控室控制。

2.2 顯示功能。用圖形實時地顯示各現場被控設備的運行工況，以及各現場的狀態參數。

2.3 數據管理。依據不同運行參數的變化快慢和重要程度，建立生產歷史數據庫，存儲生產原始數據，供統計分析使用。利用實時數據庫和歷史數據庫中的數據進行比較和分析，得出一些有用的經驗參數，有利于優化曝氣池的準閉環控制，并把一些必要的參數和結果顯示到實時畫面和報表中去。

2.4報警功能。當某一模擬量（如電流、壓力、水位等）測量值超過給定范圍或某一開關量（如電機啟停、閥門開關）閥發生變位時，可根據不同的需要發出不同等級的報警并能夠實現聲光報警。系統可自動切除相關故障設備或切換到現場手動操作方式。同時記錄事故內容，并對相關參數進行事故追憶。

3．設備的控制方式與要求

污水處理一般來說包含以下三級處理：一級處理是它通過機械處理，如格柵、沉淀或氣浮，去除污水中所含的石塊、砂石和脂肪、油脂等。二級處理是生物處理，污水中的污染物在微生物的作用下被降解和轉化為污泥。三級處理是污水的深度處理，它包括營養物的去除和通過加氯、紫外輻射或臭氧技術對污水進行消毒。 工藝流程圖如下： 設備運行方式：

3.1 預處理。粗細格柵分別按時間順序進行控制，15min 為一個周期，間歇時間 10min，每次運行時間為5min。粗細格柵同時還有設在格柵前后的超聲波液位計的液位差控制，當液位差大于25cm 時，格柵同時連續運行。直到液位差下降小于10cm 時，格柵恢復到時序控制狀態運行；污水提升泵的控制：污水提升泵主要根據水位啟動和關閉。當池水位降至低水位（由液位計控制）時，系統發出報警信號；沉砂池：沉砂池旋流除砂機、攪拌機、砂水分離器可與提升泵實現聯動控制。

3.2 羅茨鼓風機房。羅茨鼓風機轉速由變頻器調節，其控制原理是首先將設定值與檢測值進行比較得到精確量E 和EC，通過模糊化變換成模糊量，再根據由大量實驗數據和專家經驗得出的模糊知識庫把模糊輸入量進行模糊推理得到相應的模糊控制量，經模糊判決將模糊控制量轉化為精確控制量輸出，從而實現對曝氣量的控制，進而調節池中的DO 濃度。

3.3 剩余污泥泵站。在泵站內安裝超聲波液位計并在中控室顯示水位，當水位超過 2 米時，水泵開始工作，當水位小于0.7 米時，水泵停機并發報警信號到中控室。當污泥池水位超過設定的最高水位時，水泵停止工作。

2.4 二沉池、脫水機房。二沉池污泥泵可實現自動啟停根據池內污泥的液位變化設上限開下限停，可以實現遠程控制。加藥裝置自動配料，溶解，投加于一體，定量投藥裝置具有液位控制、物料檢測、振動輔助下料。

4．污水自動化處理技術趨勢

隨著自動化控制在污水處理中已得到的廣泛應用，監控軟件也有了飛速的發展。中央監控系統已經成為污水廠日常監控、運營管理和維護的中心。目前在國內污水處理市場占有率較高的監控組態軟件分別是GE Fanuc的iFix、Wonderware的Intouch、西門子WinCC等。國內廠商以亞控、力控等為主。自動控制系統。污水處理廠的自動控制系統要求能夠實現“集中管理、分散控制”的監控模式，使得局部故障不影響主體正常運行，將風險分散，確保系統的可靠性。系統內部的配置和調整靈活，構建彈性化，可根椐不同工藝處理要求及用戶需求進行優化。并具備很好的開放性、兼容性和擴展性，可應用不同品牌的軟硬件進行整合，可無縫的把分期建設的系統融為一體。

目前對廣域污水自動監控系統的逐步建設和完善也越來越重視。監控軟件正朝著大型化、信息化和網絡化的方向發展。結合中小型污水處理廠的特點，廣域監控是今后污水廠監控系統重要發展趨勢之一。

總之，通過對現場總線控制系統的了解和研究的深入，智能化現場儀表和設備將應用到污水處理廠，構成完整的自控系統，會進一步提高污水處理的自動化和管理水平從而大大降低了工人的勞動強度。同時，隨著污水處理技術的迅速發展，控制系統性能的不斷提高，可以預見，PLC 自動控制系統在污水處理控制領域具有廣闊的應用前景。

參考文獻：

[1].萇耀偉.淺談自動化控制技術在污水處理行業中的應用[J].河南科技，2010. 14

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關鍵詞 污水處理；電氣自動化；改造材料

中圖分類號：U664 文獻標識碼：A 文章編號：1671―7597（2013）041-190-01

隨著我國工業的迅速發展，自然環境不同程度遭受污染。目前國家環保總局非常重視環保發展，并大力支持環保企業和提倡環保理念，同時在國內建立了許多環保項目，污水處理是這些環保項目其中的一個。國內大中小型的污水廠就有幾百家，僅湖北省襄陽市就有三家中小型污水處理廠并投入營運，它們分別是余家湖污水處理廠、魚粱洲污水處理廠、觀音閣污水處理廠。1 余家湖污水處理廠概況

余家湖污水處理廠項目是襄樊市政府重點工程，以BOT模式籌建；工程地點設在湖北省襄樊市襄城經濟開發區；設計總規模為5萬噸/日、近期規模為2.5萬噸/日；采用A2/O氧化溝工藝進行二級生化處理，出水水質執行《城鎮污水處理廠污染物排放標準》（GB18918-2002）中的一級B標準。

2 工藝簡介

余家湖污水廠主要是處理工業廢水（含少量生活污水），對于工業廢水處理難度高，各項指標要求嚴格，為此采取了先進的污廢水處理技術――MBBR+A20的生化處理工藝。

余家湖污水處理系統主要包括進水泵房、曝氣沉砂池、鼓風機房、MBBR池、兩條生物池、脫泥車間、排漿泵房等子系統。

3 曝氣沉砂池在污水廠的作用

余家湖污水處理廠所采用的沉砂方式為曝氣沉砂，曝氣沉砂的優點在于沉砂效果好，出砂較一般沉砂方式要清潔干凈，同時還能去除少量的BOD，同時在此基礎上，針對園區工業廢水的特點，還加上了撇油裝置，為后續處理至達標排放提供良好的條件。

4 曝氣沉砂池電氣自控改造情況及電氣設備改造材料

為了能夠更好的滿足工藝要求，曝氣沉砂池電氣自控改造情況：

橋式可以在吸砂池前后運行，到達最前端或最后端的限位時，停止幾分鐘（時間在上位機程序中可調），與撇油設備進行電氣聯鎖，對水面油層進行撇出；直到橋式運行一個小時（時間在上位機程序中可調），并與吸砂泵電氣聯鎖（程序中軟聯鎖），吸砂泵把池底里的泥砂抽出；吸砂泵起動時與砂水分離機進行聯鎖（電氣設備中的硬聯鎖）；

羅茨風機分為三種控制方式：手動/遠程/自動；

在手動位置可以就地單臺起動設備；

在遠程位置可以由中控室上位機控制設備起停情況；

在自動位置時，羅茨風機自動起動，運行半小時后停止（時間由時間繼電器調節）；羅茨風機并與吸砂泵進行電氣聯鎖，吸砂泵抽砂時停止羅茨風機對橋式吸砂池曝氣。

電氣設備改造材料見表1。

5 脫泥系統概況

脫泥系統是由污泥泵房排過來的剩余污泥，污泥進入儲泥池，由污泥提升泵提升污泥與加藥絮凝劑混合后進入離心機脫水，然后把脫水后的干燥污泥從整個系統排出。余家湖污水處理廠脫泥車間的成套設備由上海離心機械研究所有限公司提供。

6 脫泥車間工藝自控改造及電氣設備改造材料

工藝要求：

脫泥系統進行在反沖洗這個環節時或加藥系統稀釋絮凝劑時，新增的一臺增壓泵自動運行；

電氣自動化控制要求：

為滿足上述工藝要求電氣自動化控制，新增的一臺增壓水泵分別與兩臺脫泥機系統及加藥系統聯鎖控制。

電氣設備改造材料見表2。

7 結束語

作者作為整個電氣改造項目的主要成員，參與了電氣自控改造系統的設計、安裝和調試等工作。對整個電氣控制系統從電氣設備選型、方案設計、到方案具體實施的全部過程有了全面的認識，對整個電氣控制工程設計、工程進度以及項目的整體把握上有了一定的理解。作者在此項工程實施以及課題研究的過程中，不管是專業技術上還是工程實踐上都有了較大的收獲。

參考文獻

[1]于進，胡漢青.CASS污水處理工藝的自動控制[J].中國給水排水，2011，4.

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近年來，隨著我國城市化進程的不斷發展，城市居民生活污水持續加多，一定程度上使城市污水處理難度加大。所以，要讓中國城市污水處理廠建設步伐加快，同時使污水處理廠有關的政策進一步完善，增強對城市污水處理廠的運行管理，保證城市污水處理廠健康、固定和可持續發展。

關鍵詞：

城市生活污水；處理廠；運行；管理

1城市生活污水處理廠運行管理問題

1.1污泥處置不當目前，在城市污水處理中，污泥的處理方式主要有綜合利用、焚燒，填埋處理或未進行處置，其中，填埋的比重最大，對于污泥的處理工作還不夠。沒有處置的污泥中含量高的有機物、容易腐爛，有刺鼻的臭味，而且含有寄生蟲卵、病原微生物，同時含有重金屬和很難降解的有毒有害物質，非常容易對環境導致二次污染。

1.2污水處理水平低下中國城市起步相對晚的污水處理，盡管經濟發展比較快，但是基礎設施的建設還相對緩慢，在污水處理方面有很多的問題，部分城市還不夠完善的污水處理設施。中國城市的污水排放量占全國污水排放60%左右的總量，但是比較少的污水處理廠數量，而且這些處理廠處理污水低于全國平均水平的能力，更低的生化處理能力。依據相關調查發現，全國將近94%的城市的污水在沒有同過達標處理的狀況下直接排入水體中，造成地面水與地下水不一樣程度的發生污染。

1.3管理水平低，經費不足因為污水成分的繁雜性，必然程度上使污水處理技術的復雜性加大了，這對污水處理操作人員的技術素質和管理水平提出了更高的要求，直接妨礙了中國城巾污水處理全體能力的提高。中國污水處理在建設機制與運行管理機制方面依然沿用陳舊的計劃經濟機制，由政府個部承擔污水處理的費用，而污水處理又是純公益事業，這就導致了通常建不起，建起了又養不起的局面。

2城市生活污水處理廠運行管理措施

2.1重視污泥的處理城市生活污水的處理包括污水和污泥處理兩個方面，在處理經過中不夠重視污泥的處理，污泥處理依然是個薄弱程序，要予以高度關注。不然，隨著污水處理的廣泛存在，有也許會由于對污泥處置不當，發生滿地污泥，導致二次污染。要從系統經濟性思考，選取污泥形成量盡量少，還有讓污泥獲得穩定處理的工藝技術辦法與工藝運行條件。

2.2優化污水處理基礎設施污水處理需要優化的基礎設施，同時也需要專業技術水平比較高的設施維護和管理操作人員，所以，要持續改善城市污水處理基礎設施。在城市污水廠的運行經過中，操作人員的專業素質與技能直接確定著城市污水處理廠設備的優良運行，所以，城市污水廠要定期對工作人員實施必須的技能培訓，持續提高污水處理設備操作人員的專科技術水平，保證城市正常運行的污水處理廠。

2.3開拓污水處理設施的投資渠道這幾年來，因為中國污水處理設施、建設配套設施，由事業企業運營，屬于政府收費形式，污水處理廠建設是一種事業企業撥款的方式進行建設的，而政府對于污水處理監督和投資，承擔“一肩挑”角色，進而使污水處理發展步伐延緩了，污水處理效率降低了。因此，要經過市場機制，引入有效競爭、跟行業特征相符的運營和建設系統，改變陳舊投資形式，推動投資主體的企業化和多元化，完成市場化的運行管理，進而開拓城鎮污水處理投資渠道，讓政府資金投入壓力降低，提高資金應用效率。

2.4增強運行監管污水處理廠建成后一定要安裝在線監測體系，和環保部門聯網，要完成及時正確地輸送監測數據，并進行通報與警戒制度，全過程實時監控污水處理廠運行狀況。對不能夠穩定達標排放或運行率相對低的，要進行經濟處罰。污水處理廠出水達標率要和污水運行費用撥付掛鉤，出水不達標的，證明要由環保部門出具，當月的運行費用由財政部門核減。

3常見設備問題及處理對策

3.1格柵問題及處理對策格柵是預處理過程中一道關鍵工藝，它的作用是攔截去除大的固體物質，同時對后續工藝中的污水泵起保護作用，減少二沉池漂浮物，防止工藝管路堵塞。然而，不論不斷運行還是間歇運行，由于格柵運行時間和污水接觸，容易導致軸承磨損，運行發生卡阻情況，導致鏈條或拉偏耙齒、齒條脫落或別的機械故障。通過技術人員體系排查后依據格柵所展現的問題做出了相關的改進方案：對原格柵除污機進行更新，安裝最新型號的回轉式格柵。既使原格柵的工作負荷減輕了，又使細格柵的需求得到了滿足，使去除柵渣量增大，提升格柵工作效率，為讓污水凈化進一步供應第一道屏障。

3.2曝氣池與二沉池問題及處理對策如果二沉池發生污泥膨脹、上浮等一些不正常的現象，主要的原因可能是由于水質、水溫或是曝氣池的運行方法變化所導致的，操作者應定時地對可以反映出污泥特性的相關項目進行測試與計算，且要經常查看活性污泥的生物相、污泥的顏色與狀態、上清液的透明度及氣味等。要對曝氣器空氣管路內的存水經常進行排放，排放完成后立即緊閉放水閥。若曝氣池的污水溫度過低，可通過適當地延長曝氣的時間、提升污泥的濃度或是增加泥齡等措施，來確保污水處理的效果。如果曝氣池出現泡沫或浮渣，要及時分析其原因，并采取相應措施將其恢復到正常的狀態。操作者根據二沉池的池組配置及進水量變化，要適時地調節各個池的進水量，保證配水均勻。

3.3履帶脫水機問題及處理對策脫水機轉速差越大，污泥在履帶停留時間越短，泥餅含水率就越高，分離水含固率就可能越大。反之，轉速差越小，污泥在履帶停留時間越長，固液分離越徹底，但必須防止污泥堵塞。通過轉速差自動加以調節，從而彌補進料過程中固體含量的變化。當確定好污泥的性質后，就可以調節進料投配的速率，降低投配量來使得固液分散；提高絮凝劑的加注率，加快固液分散的速度，從而提高分散效果。

4結束語

水資源短缺是許多地方面對的嚴重問題，所以，人們大力在我們的生活中倡導節省水資源，提升水資源的運用效率，發展節水型產業，從而讓節約型的城市更好的建立。對污水處理廠來說，在前期設計階段，要充分思考其生產運行中現實也許會遇到的問題出發，優化設計，保證污水處理廠運行穩定。在現實運行階段，要重視污泥處理、加強人才培養和技術研究、建立管理監管平臺及控制運行成本，同時要注意處理廠設備的運行管理，保證污水處理的質量。

參考文獻：

[1]唐菠.城市生活污水處理廠運行效能評價指標體系研究[D].西南交通大學,2014.

篇10

關鍵詞：人工快滲生活污水應用處理效果

中圖分類號：U664.9+2文獻標識碼： A 文章編號：

前言：人工快滲系統（CRI）是由傳統的污水快速滲濾土地處理（簡稱RI）系統發展起來的，它采用滲透性能良好的天然介質作為主要滲濾材料代替天然土層，并摻入一定量的特殊填料，較原來RI系統有大大地改進，既有較高的水力負荷（1~ 3 m /d），又有較好的出水效果[1]。

“十二五”期間，全國規劃范圍內的城鎮新增污水處理規模4569萬立方米/日。其中，縣城1006萬立方米/日，建制鎮955萬立方米/日。全國規劃范圍內的城鎮升級改造污水處理規模2611萬立方米/日。其中，縣城527萬立方米/日，建制鎮46萬立方米/日。目前我國污水處理處于一個快速發展階段，水處理能力缺口很大。人工快滲技術于2001年開始應用于實際工程，并在全國小城鎮污水方面得到了應用和推廣，具有運行成本低、運行穩定、出水效果好等明顯的技術經濟優勢。因此，未來人工快滲處理工藝會越來越多應用在小城鎮污水處理中。本文以重慶市九龍坡區某城鎮生活污水處理工程為例,介紹人工快滲處理系統(CRI)工藝在城鎮生活污水處理中的應用情況。

1工程概況

本污水處理工程位于重慶市九龍坡區某鎮，屬三峽庫區，環保要求較高。本廠主要服務于某小鎮的生活污水，另外還有部分經過處理的達到《污水排放城市下水道水質標準》的工業廢水。整個污水廠設計最大處理規模為1400m3/d，占地3000m2，總投資580萬（不含廠區外部管網）。采用砂濾+人工快滲處理工藝，處理出水水質達到《城鎮污水處理廠污染物排放標準》（GB18918-2002）一級B標準后，排入長江。

2進、出水水質

本污水處理廠主要處理污水為周邊居民生活污水和經過處理達《污水綜合排放標準》GB8978－2002三級標準的生產廢水的混合水。其中居民生活污水最大設計值為1260m3/d，經過處理的生產廢水最大設計值為140m3/d。參照庫區同類型小城鎮污水處理廠的進水水質及周邊主要企業排水水質，最后確定設計進水質。設計進、出水水質見表1。

表1 設計進、出水水質

3工藝流程

主要工藝流程：

4主要構筑物設計及說明

4.1 預沉調節池本池由調節池和一個簡易的初沉池構成。調節池有效體積約480m3 , 在最大設計進水量是能滿足8h的停留時間，為全地下式。調節池前設置有一粗格柵，用于攔截較大的懸浮或漂浮狀態的固體污染物，保證水泵正常運行，因柵渣量少采用人工清渣。預沉池類似于平流式沉淀池，主要去除污水中的SS，提高砂濾池進水水質。預沉池污泥斗容積為20 m3 ,根據進水SS情況定期把污泥通過污泥泵送入污泥干化池。

4.2砂濾池砂濾池分為并聯四格，總過濾面積為16 m2。濾料分三層，由上至下分別為500mm厚石英砂層，料徑在1－2mm ；中間為200mm厚碎石層，料徑在5－10mm；底部為400厚卵石層，料徑在50－60mm。整個池子在配水池上，為便于出水自流進入快滲池，砂濾池和配水均為地上式。砂濾池頂部設配水堰，保證各過濾表面的進水均勻；底部布設管道，同時作集水管和反沖洗管用,采用穿孔形式。砂濾池主要是降低出水中的SS ,從而降低進入快滲池污水的污染物負荷，保證人工快滲池更穩定持久地運行。

4.3配水池主要為了使快滲池能迅速的實現間歇性布水。有效容積約80m3。

4.4人工快滲池人工快滲池共設4座，分別獨立交替運行。總過濾面積1200m2,設計水力負荷1.17m/d。人工快滲池對有機污染物的去除主要是通過吸附、化學轉化與生物降解等作用實現。主要為生物降解作用，也有少部分非生物機制，但被截留下來的COD等污染物在系統落干過程中絕大部分被分解礦化，濾料中有機質在運行中始終處理一個相對平衡狀態，所以一般不會有濾料層堵塞的情況出現[2]。

在人工快速滲池中,氨氮的去除機理是:在布水和排水階段,NH3－N通過濾料顆粒吸附作用被截留在系統中;在落干期,吸附在濾料顆粒表面的NH3－N在亞硝化和硝化細菌作用下被氧化為NO3--N;當進入下一個布水階段,吸附在濾料顆粒上的部分硝態氮被反硝化成N2和N2O等，從而達到去除氨氮的目的[3]。

4.5清水池有效容積約45m3 ,埋于地下。清水池主要用于儲存沖洗砂濾池的水量。清水池后設有三角溢流堰，采用超聲波流量計計量。人工快滲處理系統本身能有效去除一般病原菌、病毒、藻毒素等物質，故本工程未設污水消毒設施。但在特殊時期，如傳染病流行季節，可根據衛生部門的要求采用投加次氯酸鈉或漂白粉進行季節性消毒，出水作應急消毒處理以達到控制危害病菌的目的。

4.6污泥干化池分為兩格，交替運行，總面積40m3。底部由上至下依次為棕墊、瓜米石層、碎石層和卵石層。污泥干化后打包外運。

5 運行情況

5.1處理效果本污水廠自2011年3月開始運行，至今已有兩年，整體運行狀況良好，以下為2012年8月水質分析加以說明

表22012年8月水質表

從表2中可以看出，設計TN值為35mg/L，但通過檢測發現實際進水TN遠遠超過設計值，但由于人工快滲池濾料有很好的吸附和硝化、反硝化作用，所以出水水質氨氮和總氮總體還是達標的。22日和24日出水的氨氮、總氮和COD值都偏高，甚至超出標準，其原因是20、21、22這三天都在連續下雨，導致進水水量增加，SS值上升，使整個系統處理負荷加重。還有原因是人工快滲池基本一直處于布水和排水階段，濾料沒有經過落干，另外由于雨水長時間的滴落撞擊和浸泡，濾料有板結情況出現，使得濾料里充氧不夠，碳化菌和硝化菌的活性不足，水質狀況直到24日翻曬后才有所好轉。

人工快滲池進出水采用電動閥控制，操作簡單容易。需要工人定期操作的只有砂濾池反沖洗和預沉池排泥。其它都設定好運行程序實現連鎖控制。

5.2運行費用本廠主要運行費用為人工費、電費和維護檢修費。

人工費：定員三人，按人均支出2.5萬計，共7.5萬。電費：本廠共有三組動力設備，調節池提升泵，污泥排泥泵，反沖洗泵。泵的年總能耗約為5.98萬度電，按每度電0.6元計，總電費為2.99萬。維護檢修費：本廠除了泵和一些電動閥，其它設施基本不會壞或更換。年維護費用約1.8萬元。

年總運行費用為13.29萬元，則噸水處理費用為0.26元。

5.3運行問題快滲池在連續雨天處理出水效果會有總體下降趨勢，當出現板結或排水時間變長時，需要及時翻松頂層200mm厚的濾料。

6 結論

經實踐驗證，人工快滲處理系統(CRI)工藝在城鎮生活污水處理中具有良好效果：

（1）出水水質效果好，能達《城鎮污水處理廠污染物排放標準》（GB18918-2002）一級B標準

（2）準操作簡單，運行可靠，自動化程度較高

（3）快滲池不產生污泥，整個污水廠產生的污泥量少

（4）運行費用低，維護方面

（5）長時間下雨不利于快滲池充氧，處理效果變差；大雨沖刷或長時間未落干濾料易板結甚至長青苔等，恢復快滲系統工作量較大。

我們有理由相信： 隨著科技的發展，人工快滲處理系統(CRI)工藝的逐步進步完善，一定會在城市污水處理中發揮越來越重要的作用，更好地為人類造福。

參考文獻

[1] 何江濤, 鐘佐燊, 湯鳴皋, 等. 人工構建快速滲濾污水處理系統試驗研究[ J] . 中國環境科學,2002, 22