鄂州地埋式一体化污水处理设备

鄂州地埋式一体化污水处理设备

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鄂州地埋式一体化污水处理设备

主要组成部分

污水处理系统的结构比较复杂，设备较多，在氧化沟中其控制过程及原理大致相同，都是通过控制曝气机的转速来调节污水中的含氧量。

(1）进水系统。进水系统主要有进水管道和进水泵房组成，进水管道主要由粗格栅机和清污机组成，进水泵房主要有两台潜水泵组成。进水管道的主要功能是将污水中的大块物体排除，其中的粗格栅是根据程序设定的时间进行间歇工作，而清污机的运行和停止是根据粗格栅两侧的液位差来决定的，当液位差超过某个值时，启动清污机；当液位差小于某个值时停止清污机的运行。进水泵房中的潜水泵运行及停止是通过安装在泵房内的液位传感器来决定的，当液位较低时只启动一台潜水泵，当液位较高时启动两台潜水泵，若液位持续升高时，则输出报警以示意有故障发生。

(2）除砂系统。除砂系统主要由细格栅系统和沉砂池组成，细格栅系统是由细格栅机和转鼓清污机组成，沉砂池的主要设备是分离机。细格栅系统的主要功能是进一步净化污水中的颗粒物体，将污水中细小的沙粒滤除，其中的细格栅机是根据程序设定时间进行间歇工作，而转鼓清污机的运行和停止则根据细格栅两侧的液位差来决定，当液位差超过某个值时，启动清污机；当液位差小于某个值时停止清污机的运行，这和粗格栅系统的运行方式*。沉砂池中分离机的运行和后续处理中的转碟曝气机的运行同步，即启动转碟曝气机的时候同时启动分离机，对沉砂池中的沙粒进行排除。

(3）氧化沟系统。氧化沟系统由氧化沟和污泥回流系统构成，氧化沟是工业污水处理系统中重要的环节，因此控制量较多，控制过程叫复杂，包括转碟曝气机和潜水搅拌机，污水回流系统主要有污泥回流泵构成。氧化沟的功能是对污水进行生化处理，分解污水中的有害物质，使其达到一定的水质标准，其中是转碟曝气机是关键设备，在氧化沟中设置有溶解氧仪对污水中的含氧量进行检测，根据其反馈到PLC的值来控制曝气机变频器的运行，改变污水中溶解氧的含量。潜水搅拌机的作用是推进水流，同时使氧化沟的污水和活性污泥处于剧烈的搅拌状态，使他们充分混合接触。使活性污泥的生化反应更加充分，这样才能大程度地分解污水中的有害成分。污水回流系统的污泥回流泵将剩余的污泥及使用过的污泥进行处理，该设备的运行与停止主要根据泵房内液位传感器的状态，当液位低于某个值时停止回流泵的运行；当液位持续高于某个高位时，回流泵停止运行同时输出报警信号；液位处于正常状态时，回流泵正常运行。

(4）沉淀系统。沉淀系统主要设备为刮泥机，其功能是对进行氧化沟处理后的污水进行物理沉淀，将污泥和清水分离，刮泥机在整个系统启动后就开始持续运行。在该系统中用到一定化学药剂主要包括混凝剂、絮凝剂、复合碱等，主要用来调节改善混凝条件及絮凝体结构，利用高分子助凝剂的强烈吸附架桥作用，使细小松散的絮凝体变的粗大而紧密，容易发生沉降。

(5）污泥脱水环节。污泥脱水系统主要包括离心式脱水机，其主要功能是对氧化池中处理过污水的活性污泥进行脱水处理，由于对污水进行处理后，活性污泥中有新的微生物及其他杂质，因此需要先对活性污泥添加一定量的药物，便于污泥脱水。离心式脱水机主要有聚合物泵、污泥机和切割机构成，以上设备按照顺序控制的方式启动，依次启动聚合物泵、污泥机和切割机，完成对污泥的脱水处理。

工艺流程

地埋式一体化生活污水处理设备是以A/O生化工艺为主，集生物降解污水沉降、氧化消毒等工艺于一体的生活污水处理装置。本装置采用生化法原理处理生活污水。利用污水中自有的微生物菌，经过一定培养使之迅速繁殖成为具有一定活性的好氧菌，好氧菌通过吸附污水中的有机物及空气和水中的氧，进行生物氧化、分解，一部分生成二氧化碳、水和无机物，另一部分则生成新的具有一定活性的生物膜，继续进行降解污水中的污染物。污水经过格栅依次进入A池和O池。在O池内。好氧菌附着在填料表面上生长，并形成生物膜，在充氧的条件下，污水以一定的流速流过填料与生物膜接触，使污水中的有机物得到降解，同时生物膜中的好氧菌得到进一步繁殖，经过好氧处理后的污水进入沉淀池进行沉淀，澄清水经过消毒，将达标的处理水排至蓄水池。

其工艺流程图如下：

此装置共有七部份组成：⑴初沉池；⑵A級生化池；⑶O级生化池；⑷二沉池；⑸消毒池、消毒装置；⑹污泥池；⑺风机房组成。 具体解析如下：
⑴初沉池：初沉池为竖流式沉淀池，污水在沉淀池的上升流速为0.3～0.4毫米/秒，沉淀下来的污泥提升至污泥池。
⑵A級生化池：缺氧池为脱氮处理而设置，池内设置YDT型立体弹性填料，作为反硝化细菌的载体，硝化液中回硝态氨和亚酸态氧在反硝化细菌的作用下，还原成氮气，达到脱氮的目的，缺氧池有效停留时间为2.5～3.5h，溶解氧控制在≤0.5mg/L。
⑶O级生化池：污水自流至接触池进行生化处理，接触池分为三级，停留时间为8h，（加强型设备接触氧化时间可达8～12h）填料为新颖弹性填料，易结膜，不堵塞，接触氧化池气水比在15：1左右。
⑷二沉池：生化后的污水流到二沉池，二沉池为竖流式沉淀，表面负荷为＜1.0m3/m2.h，排泥提升至污泥池。
⑸消毒池、消毒装置：消毒池按规范：“TJ14-74”标准为不小于30分钟，若是医院污水，消毒池可增加停留时间至1～1.5h。
消毒采用固体氯片接触溶解的消毒方式，消毒装置能根据出水量的大小不继改变加药量，达到多出水多加药，少出水少加药的目的，需要其它消毒装置可另行配制。

（6）污泥池：初沉池、二沉池的所有污泥均用空气提至WSZ-A的污泥池内进行好氧消化。污泥池的清液回流至热交换氧化池内进行再处理。消化后剩余污泥很少，一般1-2年清理一次。清理方法采用吸粪车从污泥池的检查孔伸入污泥底部，进行抽吸外运即可。

（7）风机房、风机：设备风机设在消毒的上方，进口采用双层隔音，进风口有消声设备、风机过滤器，因此运行时无噪音。风机采用二台转式风机，能自动交替运行。单台风机运行寿命30000小时左右。

水池砼自然养护

为保证已浇筑好的砼在规定龄期内达到设计要求的强度，并防止产生收缩裂缝，必须认真做好养护工作。

1、覆盖浇水养护。利用平均气温高于5℃的自然条件，用吸水材料（草袋、锯沫、废麻袋等）对砼加以覆盖并浇水，使砼在一定的时间内保持水泥水化作用所需要的适当温度和湿度条件的方法，叫覆盖浇水养护。

覆盖浇水养护应符合下列规定：

1）覆盖浇水养护应在砼浇筑完毕的12h以内开始进行；

2）砼的覆盖浇水养护时间不得少于7天，对掺用缓凝剂或有抗渗要求的砼，养护时间不少于14天。

3）浇水次数应根据保持覆盖材料总是湿润状态为准。

4）养护用水与拌制用水相同。

5）当日平均气温低于5℃时，不得浇水，以免冻胀砼。

6）水池底板、顶板可采用蓄水养护，蓄水深度不超过5cm。

7）池壁、隔墙、池内柱拆模后应将覆盖材料连成长条，将砼外表均遮盖好后，再浇水养护。

                 砼养护时间参考表               表9-1

2、薄膜布养护

在有条件的情况下，可用不透水、气的薄膜布（如塑料薄膜布）养护，用薄膜布把砼表面敝露部分全部严密地覆盖起来，保证砼在不失水的情况下得到充分养护。这种方法的优点是不必浇水，操作方便，能重复使用，提高砼的早期强度。但应该保证薄膜布有凝结水。薄膜养护时间可适当提前，但覆盖薄膜不得引起砼外表面起皱、掉皮，这种养护方法特别适用于预制砼块的养护。

3、养护时间

在自然条件下（高于5℃），对于一般塑性砼应在浇筑后10-12h内，（炎夏时可缩短至2-3h），开始养护。

砼在养护过程中，如发现遮盖不好，浇水不足，以致表面泛白或出现干缩细小裂缝时，要立即仔细加以遮盖，加强养护工作，充分浇水，并延长浇水日期，加以补救。

在已浇筑的砼强度达到1.2N/mm²以后，始准在其上走人和安装模板及支架。

总体要求

1、潜水泵  

1)泵应符合技术规格书的性能参数要求，并按照国家相关标准及技术文件制造。 

2)泵的零、部件材料必须与工作条件相适应，它取决于泵的使用场所、运行工况及所输送介质的性质；泵的零、部件材料应符合或不低于相应的国家标准的有关规定，并具有材料合格证书，否则泵制造厂应进行化学分析和机械性能试验，以确定其满足使用要求。  

3)铸件不得有裂纹、缩孔、砂眼、凹凸不平等影响泵性能和外观质量的缺陷。铸件表面应当用喷砂、 喷丸等方法进行清理；铸造飞边、浇口、冒口、结瘤等应除掉并修平。铸造缺陷应用焊接或其它工艺进 行修补，但不允许采用敲击的办法消除缺陷；铸件均应进行消除内应力处理。  

4)焊接件接缝应为光洁金属面，焊接前不得有锈迹、油垢等，焊缝不得有孔穴、夹渣等缺陷，焊缝 边缘和顶端应焊透，焊接表面平整，过渡平缓；焊接件应做消除应力处理。  

5) 泵与管路连接：泵进出口与管路采用法兰连接。法兰的型式和尺寸执行国家标准 GB9112-2000； 法兰焊端坡口尺寸按GB9124-2000的规定；法兰的公称压力和不同温度下的zui大允许工作压力按 GB9124-2000 的规定；法兰的技术要求按 GB9124-2000 的规定。  

6)机械加工：泵主要零部件的加工表面不应有裂纹、压痕及影响产品质量的夹杂物。摩擦面、密封 面不应有毛刺、擦伤、刻划、碰伤及其他缺陷。 

2、常压箱体  

1) 卖方应负责接触氧化池、二沉池、消毒池、污泥池、污水池和风机房的制造、检验及验收。 

2)材料：所有选用的材料和配件应该是新的未经使用过的高质量的，不存在任何影响到性能的缺陷，并应符合经济合理的原则。  

3)焊接材料及焊接材料的技术要求、试验方法、检验规则以及质量管理等，应按国家相应标准的规定执行。  

4)焊接坡口形式及尺寸按 GB985-88《气焊、手工电弧焊及气体保护焊焊缝坡口剖的基本形式与尺寸》和 GB986-88《埋弧焊焊缝坡口的基本形式和尺寸》的规定执行。  

5) 箱体应做内、外防腐，外部涂漆。

3、阀门  

1) 卖方应负责用于埋地式污水处理装置内的所有阀门。所有阀门内壁、外壁均应做防腐处理。  

2)阀门的选择应以满足不同位置功能为首要因素来确定阀门的种类、型号；以不与介质发生物理及化学反应来确定阀门的材质。  

3)材料：所有选用的材料和配件应该是新的未经使用过的高质量的，不存在任何影响到性能的缺陷。  

4)压力等级：本装置所有阀门设计压力等级不得小于1.6MPa。 

5)各种阀门的设计与制造、防腐与涂漆应执行国家相关规范。 

4、管线及管件  

1)管道输送介质：生活污水，介质温度 5～40℃。  

2)材质：管线材质的选用不能与输送介质发生物理及化学反应；管线材质的选用应符合管道设计的 强度及韧性需要；应满足所输送介质的设计温度的需要；应满足环境及输送介质对管道的腐蚀性要求。  

3)材料：所有选用的材料和配件应该是新的未经使用过的高质量的，不存在任何影响到性能的缺陷。 

4)管道压力等级：本装置设计压力等级为 1.0MPa，管件压力等级应与管线同级。 

5)管线及管件的公称通径执行《管道元件的公称通径》GB/T1047-1995。

主要构筑物及其作用

(1)预处理阶段

a. 格栅间

格栅间用于去处污水中粗大漂浮或悬浮杂物，以保护后续处理设施不被磨损或堵塞。所以说在预处理过程中，格栅间是尤其重要的构筑物。江心洲污水处理厂共有两组十台，垂直放置，钢丝绳牵引。

b. 曝气沉砂池

暴气沉砂池一共有六组，利用水与无机颗粒物的比重不同从而达到沉淀目的。里面的水比较脏，有漂浮物和水泡。格栅间有四台格栅。初沉池里的水也比较脏，漂着好多黑色的水泡，有一直径刮泥机。高压鼓风机也非常重要，直接影响到处理效果。二沉池采取的是一为周边进水中间出水,也有中间进水周边出水。

c. 配水井

其作用是将曝气沉砂池流过来的污水进行均衡分配和缓冲，确保两套工艺的过水两相同，且稳定的进行污水处理。

d. 初沉池

是一个幅流式的沉淀池以除去污水中的大部分泥渣，其刮泥采用的是半桥式周边传动刮泥机，泥渣经刮泥机推入池底中心处的污泥斗再输送到贮泥间。

(2)生化处理阶段

a. A/O生化池

它是缺氧——好氧活性污泥除磷工艺的主要组成部分，分为五个廊道，两段（A級、B级）。污水和活性污泥混合进入A/O生化池，首*入A級缺氧段，活性污泥中的微生物在这儿先释放磷，并且繁殖。当进入B级好氧段时，由于氧气充足，微生物大量吸收水中的磷和有机物，达到处理的目的。

b. 二沉池

主要将A/O生化池的水和泥沉淀分开，底部的泥渣由刮吸泥机吸入后由污泥泵打到污泥泵池，处理后的污水经溢流堰流出到排水井直接排到水体。

c. 鼓风机房

A/O生化池的供气重要的部分,对活性污呢的培养有重要作用

(3) 水的排放和污泥处理系统

a. 水的排放系统 经二沉池出来的水进入提升泵房后再由排放泵房直接排入长江。

b. 污泥处理系统 污泥投配池—污泥浓缩及控制间—污泥消化池—沼气锅炉房—脱硫塔—沼气火炬—贮气罐—污泥脱水机房—回流污泥泵房。

控制间加的絮凝剂PAM,消化池采用的是中温缺氧处理(31-35度), 投加消化污泥，易产生甲烷。在污泥脱水时分别采用离心和带式脱水机，加入PAM絮凝剂溶液。

调试和运行结果

污水处理厂自动控制系统设计、安装完成后，进行系统的调试和试运行，确定符合实际进水水量和水质的各项控制参数，发现并解决设备、仪表、程序、工艺等方面出现的问题，检验系统是否实现工艺设计目标，即出水各项指标达到设计要求。

1、硬件系统的调试 按照系统设计要求将各硬件接线接好。调试过程首先检查总供电及各设备供电是否正常，然后检查设备的电气控制是否正常，能否正常开机，各种闸阀能否正常开启和关闭，检查仪表及控制系统是否正常。在对系统进行必要的检查后，开始具体调试。 硬件功能调试主要是测试硬件的功能是否正常，这部分的调试内容包括：

（1）供电线路的设置和检验，主要用万用表检测电路的连通是否实现，以及保证接线的正确性，防止220V与24V线路的错位接线发生；

（2）电机直接加三相电源调试，检测电机工作状态；

（3）变频器单独调试，检测能否正常进行参数设置；

（4）变频器加电机进行调试，检测能否正常进行变频调速，在外部控制模式下，控制端子是否能正常控制电机启动，调节电机转速等；

（5）PLC单独检测，检查PLC单元能否正常工作，指示灯是否正常，该部分工作实际上在计算机模拟调试前就己经完成；

（6）PLC加变频器联机调试，检查PLC、变频器是否能实现对此系统控制；

经过测试，结果表明上述功能一切正常，可以进行总体调试。

2、软件系统的调试

在STEP7-Micro/WIN32软件中，通过编程，将编好的程序下载到PLC中进行运行调试，检查程序是否有错误，是否能够实现相应的功能控制。调试时，可根据功能模块分类分别调试，后进行总体调试。

在该控制程序中，需要根据外界输入的状态来控制清污机、潜水泵，以及污泥回流泵的启停，因此需要按照液位传感器和液位差计反馈来的信息进行判断处理，然后再进行输出控制。

3、运行结果

通过系统调试，能够实现PLC在系统控制中的手动、自动模式的控制。启动电源后按下手动或自动模式选择按钮，当在手动模式时，可通过各控制按钮实现对工业污水处理系统中各电机的控制运行同时相应的指示灯亮。

当在自动模式时，在自动方式下进行闭环控制，系统根据检测到外部传感器的状态对设备进行启停控制。自动控制系统过程包括：粗格栅系统、潜水泵系统、细格栅系统、曝气沉砂系统、污泥回流系统、污泥脱水系统。启动自动运行按钮后，自动过程开始，启动潜水搅拌器和刮泥机。运行粗、细格栅机，进行间歇运行，即运行一段时间然后停止一段时间，循环进行。在间歇运行过程时，粗格栅机运行20min定时到后停止运行2h，2h定时到后又开始运行20min。细格栅机粗格栅机相似。根据反馈回来的液位差状态控制清污机的运行与停止。而进水泵房中的潜水泵根据液面高低进行运行、停止及运行数量的控制：①潜水泵系统启动首先开始启动潜水泵。②检测液面高度，低于低位传感器时，开始定时防止误判。③定时到后，若仍低于低位传感器，则停止潜水泵运行，否则潜水泵继续运行。④检测液面处于中位和高位传感器之间时，开始定时防止误判。⑤定时到后，若液面仍持续处于高位传感器，则输出报警信号。

而转碟曝气机根据溶解氧仪反馈的模拟量经PLC运算后通过变频器控制其进行工频运行还是变频运行，进行加速还是减速运行，同时控制分离机的运行与停止。

污泥回流泵的运行与停止根据液面的高低进行控制：①污泥回流系统启动首先检测液面高低，若低于低位传感器，启动定时。②定时到，若液面仍低于低位传感器则停止回流泵运行。③若液面处于高位和低位之间，启动污泥回流泵。④若液面高于高位传感器时，启动定时。⑤定时到，若液面仍处于高位传感器时，输出报警信号。

在污泥脱水系统中，离心式脱水机的启动采用顺序控制方式，依次启动其设备。控制系统能根据外界溶解氧仪检测反馈的模拟量信号输入的状态来控制清污机、潜水泵，以及污泥回流泵的启停，因此需要按照液位传感器和液位差计反馈来的信息进行判断处理，然后再进行输出控制。各模块程序在仿真软件上进行调试时也能实现相应功能的控制。基本上达到了系统设计的目标要求。