汙水廠的(de)雨水調節池的工藝應用
來源:忘忧草日本在线播放WWW盛環保 發布時(shí)間:2024-03-04
由於曆史原因,多數城鎮的(de)雨水和汙(wū)水的排放管道是合並建設的,雖然近年來全(quán)國各地都在積極進行雨汙分流管網的改造工作,但是涉及到(dào)老舊城區的拆遷改造,地下管網的複雜混接等等原因,該項工作進行的並不是很順利。為了避免降雨天氣裏,汙水廠無法及時處理初(chū)期雨水造成雨汙混合液外溢造成(chéng)環境汙染的風險,一些地市(shì)要求(qiú)汙水廠建設進水調節池來減緩(huǎn)這種風險。
作為雨水削峰(fēng)的調節池建成後,汙水廠(chǎng)的運維管理人員發現市政汙水(shuǐ)廠的(de)調節池使用率並不是很高,雨季會起到一定的作用(yòng),但(dàn)是在其他季節調(diào)節池基本用途不大,造成(chéng)了基建投資的浪費。汙水廠應采取一(yī)定(dìng)的工藝措施來(lái)提高已建成調節池的(de)汙(wū)水廠對該設施的利用率。
調節池一般建設在汙水廠的進水口前端,處於汙水廠工藝路線的(de)最前端,從汙水廠的工藝功能設置來說,它(tā)不太可能實現汙染物的去除,因此調節池的工藝作用不能從汙染物的去除角度來進行考慮,而是要從水量的角度來進行工藝功能的設(shè)置。
在規模較小的城鎮,市政汙水廠接納的居民生活汙水量(liàng)受到城鎮居民用水習(xí)慣呈(chéng)現明顯的周期性的峰穀規(guī)律,下圖是某汙(wū)水廠(chǎng)的進水水量的波動變化情況,可以看到(dào)汙水(shuǐ)廠的(de)進水的規(guī)律性的水量(liàng)變化。這種規律性進水水量變化給汙水廠的運行管理帶來很大的困擾,對汙水廠內的微生物的汙染物負(fù)荷不斷地在變化,微(wēi)生物需要(yào)不斷地適應這種變化,同時汙水廠的(de)曝氣量,加藥(yào)量都要適配這(zhè)種進水量的(de)變化帶來(lái)的變化才能實現經濟運行,這需要汙水廠建立靈敏和複雜的全過程的自控體係來實現係(xì)統運行設備的和汙水量的自適配,這樣的自控係統需要的監測(cè)環節(jiē)也更多,後期維護和保養量和費用都會增大,因此大多(duō)數(shù)汙水廠的自控係統無法實現這一功(gōng)能。
無論從微生物的負荷均衡和設(shè)備(bèi)的穩定運行(háng)、降低自控係(xì)統的複雜性等角度來說(shuō),汙水廠希望進水是恒流(liú)量的,顯然為雨汙合流建(jiàn)設的調節池(chí)就有實現(xiàn)這樣工藝功能的便利性。
在非雨季的運行期間(jiān),汙水廠的進水可以首先(xiān)進入調節池,當然這需(xū)要在建設調節池前進行粗格柵、泵站(zhàn),甚至細格(gé)柵的移位或(huò)者出水管輅的改道設計(jì),來滿足附加構築物調節池的進水。通過流程改道設計後將調(diào)節池作(zuò)為汙水提升(shēng)段後的第一(yī)構(gòu)築物,然後調節池(chí)內也安裝了二次提升泵,通過二次提升泵的(de)恒流量運行(háng)模式的調節後,再進入(rù)到後續工藝構(gòu)築物內。
要將調節池(chí)用於恒流量運行的汙水廠提升泵站的運行模式(shì),需(xū)要通過以下步驟來進行實現:
確定流量目(mù)標:汙水廠運維(wéi)人員(yuán)需(xū)要確定所需的恒定流量。這(zhè)可以基於汙水處理廠的設計(jì)參數、預期的流量變化(huà)、生物池的運行負荷以及環境法規等因素進行決定。
安裝流量測量設備:在調節池的進出口處安(ān)裝(zhuāng)流量測量設備,以便實時監測進出流量。
控製(zhì)係統設計:設計一個自動控製係統,以實現恒流量運行。該係統可以基於實時流量測量數據,自動調節泵(bèng)站的出水流量來保持恒定的流量,這種控製模式相對簡單,自控(kòng)程序並不複雜,不(bú)需要太多的計算參數,主要增加一些流量監(jiān)測,液位(wèi)監測,設定恒定的出水流量(liàng),調節池一(yī)般的自控設計安裝廠家都能夠(gòu)實(shí)現,汙水廠運行(háng)人員一定要和設計人員進行明確的交底(dǐ)和工藝訴求。
變(biàn)頻(pín)器控製泵站:使用變頻器(qì)控製泵站的運行速度,以調整出(chū)水流(liú)量。變頻(pín)器可(kě)以根據流量測量數據和預設的流量目標來自(zì)動調整泵站的轉速。
調節池容量和泵站調節能(néng)力匹配:要核實調(diào)節池的容量是否(fǒu)滿足全天恒量運行的容積,這項工作需要反複試算來確定,確保調(diào)節(jiē)池能夠在泵站調節(jiē)出水流量時提供穩定的儲存容量,這項工作需要在調節池設計建造的時候,積極和設計部門進行溝通,確定(dìng)調節池(chí)不僅僅(jǐn)作為雨水(shuǐ)調蓄,而且要作為非雨季期間恒水量(liàng)調節池。通過前期有效的核算保障(zhàng),使調(diào)節池具備恒水量運行的基礎。
設(shè)置合理的調控(kòng)閥門:調節(jiē)池兼備兩種工藝功(gōng)能,就需要設定不同(tóng)的閥(fá)門來(lái)滿足不同功能的實現。整個閥門係統的設置需要通盤考慮各種運行工況(kuàng),兼顧雨季的過(guò)量的雨水和非(fēi)雨季的(de)日夜變化的汙水的進入和提升,應有溢流,回流(liú)等閥門的控製(zhì)。
監測和優化:定期監測流量數據和一級提升泵站和調節池二次提升泵的運行情況,進行必要的優化。根據實際情況,調(diào)整流量目標和控製係統(tǒng)參(cān)數,以(yǐ)確保係統的穩定性和高效性。
汙(wū)水廠的調節池要承擔恒流量運行的工藝功能,需要通過前期籌劃設計(jì)和後期的運維管理,特別是自控設計中對恒流量(liàng)運行的控(kòng)製程序的編(biān)製和關鍵參數的確定,應結合實際(jì)運行的工況進行準確(què)核實。
在針對汙水廠的雨水調節池的恒流量運行設計一個自動控製係統以實現恒流量運行需要考慮以下幾個關鍵步驟:
1. 測量儀表(biǎo)的設置安(ān)裝:安裝流(liú)量測量設備,例如電磁(cí)或(huò)者超聲波的流量計,以實時監測進出流量。確保選擇合(hé)適的流量測量設備,以滿足所需的精度和可靠性要求。
2. 控製(zhì)策略選擇:選擇適(shì)當的控製(zhì)策略來(lái)實現恒流量運行。常見的控製策略包括比例-積分-微分(PID)控製、模型預(yù)測控製(zhì)(MPC)等。根據係統(tǒng)的特點和要求,選擇最合適的控製策略。
3. 控製器設計:基於選擇的控製(zhì)策略,設計(jì)一個控製器來調節泵站的出水流量。控製器可以是硬件控製器,如PLC(可(kě)編程邏輯(jí)控製器),或是軟件控製器,如基於計算機的控製係(xì)統。控製器應(yīng)根據流量測量數據和預設的流量目標,自動調節泵站的運(yùn)行。
4. 反饋機製(zhì):建立反饋機製來監測實際(jì)流量與預設流量之間的差異,並將這些(xiē)反饋信號傳遞給控製器。控製(zhì)器可以根據反饋(kuì)信(xìn)號進(jìn)行調整,以(yǐ)實現流量的閉環控製。
5. 安全(quán)保護措施:設計安全(quán)保護措施來確保係統的安全運行。例如(rú),設置最大流量和最小流量限製,以防止超過係統容量或低於最低(dī)運行(háng)要求。
實際的汙(wū)水處理係(xì)統和調節(jiē)池的(de)設計需要根據具體情況(kuàng)進行(háng)更詳細的考慮和優化。還建議汙水處理廠運行人員谘詢專業的設計部門,把工藝功能的目的(de)訴說清晰,以便設計單位正確理(lǐ)解汙水廠的工藝運行需求,以確保最終實現的調節池的恒流量運行模式能夠滿足汙水廠工藝處理要(yào)求,並通過優化的係統設計(jì)來提高恒流量運行的效率和(hé)穩定(dìng)性。