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【W(wǎng)SZ-0.5 m3/h地埋式一體化污水處理設(shè)備】

工程設(shè)計原則 

1、執(zhí)行現(xiàn)行水污染治理設(shè)計規(guī)范和有關(guān)規(guī)定，確保處理后廢水中污染物濃度達(dá)到GB8978-1996《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》一級標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)要求。 

2、以保護(hù)城市水源，改善城市環(huán)境，促進(jìn)開發(fā)，共同發(fā)展為目的，對該區(qū)生活污水進(jìn)行治理，充分發(fā)揮建設(shè)該項目的社會效益和環(huán)境效益。 

3、設(shè)計中充分考慮二次污染的防治，避免影響周圍環(huán)境。

4、根據(jù)現(xiàn)場實際情況，選用*技術(shù)、成熟工藝，在確保出水水質(zhì)達(dá)標(biāo)的同時，力求投資省，占地面積小，運轉(zhuǎn)費用低，操作簡單可靠。 

5、通過設(shè)計中的總體優(yōu)化，采用*的節(jié)能技術(shù)，節(jié)約能源，zui大限度地降低運行費用。 

6、盡zui大努力減少建設(shè)方的二次投資。 

7、通過科學(xué)的計算，對處理工藝和設(shè)備進(jìn)行優(yōu)化組合設(shè)計，并確定合理的資金占用比例。在確保工程各項性能指標(biāo)達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求的前提下，具有工藝*、運行費用低、可靠性高、管理方便、布局合理、性價比高的特點。

鋼筋工程

鋼筋工程，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)用的鋼筋，其種類、鋼號、直徑等均應(yīng)符合有關(guān)設(shè)計文件的規(guī)定。熱軋鋼筋的性能必須符合國家標(biāo)準(zhǔn)GBl499—84的要求。鋼筋必須按不同等級、牌號、規(guī)格及生產(chǎn)廠家分批驗收，分別堆存，不得混雜，且應(yīng)立牌以資識別。在運輸、貯存過程中應(yīng)避免銹蝕和污染。鋼筋宜堆置在倉庫(棚)內(nèi)；露天堆置時，應(yīng)墊高并加遮蓋。鋼筋 應(yīng)有出廠證明書或試驗報告單。使用前，仍應(yīng)作拉力、冷彎試驗。需要焊接的鋼筋尚應(yīng)作好焊接工藝試驗。鋼號不明的鋼筋，經(jīng)試驗合格后方可使用，但不能在承重結(jié)構(gòu)重要部位上應(yīng)用。使用進(jìn)口鋼筋時，應(yīng)執(zhí)行國家建委有關(guān)規(guī)定。鋼筋的調(diào)直和清除污銹應(yīng)符合下列要求：

a.鋼筋的表面應(yīng)潔凈，使用前應(yīng)將表面油漬、漆污、銹皮、鱗銹等清除干凈。

b.鋼筋應(yīng)平直，無局部彎折，鋼筋中心線同直線的偏差不應(yīng)超過其全長的1／6。成盤的鋼筋或彎曲的鋼筋均應(yīng)嬌直后，才允許使用。 

ｃ．鋼筋在調(diào)直機(jī)上調(diào)直后，其表面?zhèn)鄄坏檬菇孛婷娣e減少5％以上。

ｄ．如用冷拉方法調(diào)直鋼筋，則其短直冷拉率不得大于1％。 

在鋼筋架設(shè)完畢，未澆筑混凝土之前，須按照設(shè)計圖紙和本標(biāo)書的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行詳細(xì)檢查，并作出檢查記錄。檢查合格的鋼筋，如長期暴露，應(yīng)在混凝土澆筑之前，按上述規(guī)定重新檢查，合格后方能澆筑混凝土。在鋼筋架設(shè)安裝后，應(yīng)及時妥善保護(hù)，避免發(fā)生錯動和變形。在混凝土澆筑施工中，應(yīng)安排值班人員經(jīng)常檢查鋼筋架立位置，如發(fā)現(xiàn)變動應(yīng)及時矯正。嚴(yán)禁為方便澆筑擅自移動或割除鋼筋。鋼筋連接采用對接，局部采用綁扎，焊接時應(yīng)避免虛焊、假焊。綁扎應(yīng)綁扎牢固，避免滑動、移位。鋼筋表面要求清除干凈，搭接長度應(yīng)滿足鋼筋工程的規(guī)范要求。

污水處理系統(tǒng)的功能要求

污水處理系統(tǒng)的主要功能是完成對城市污水的凈化的作用，將城市中排除的污水通過該系統(tǒng)處理后，輸出符合國家標(biāo)準(zhǔn)的水質(zhì)。長期以來，工業(yè)污水處理技術(shù)雖然經(jīng)過了迅速發(fā)展，但仍滯后于城市發(fā)展的需要，工業(yè)污水處理率低、設(shè)備運轉(zhuǎn)率低等極大地影響了城市發(fā)展。為實現(xiàn)工業(yè)污水處理技術(shù)的簡易、高效、低能耗的功能，并且實現(xiàn)自動化的控制過程，采用PLC作為核心控制器是個較好的方案。

PLC作為工業(yè)污水處理系統(tǒng)的控制系統(tǒng)使得設(shè)計過程變得更加簡單，可實現(xiàn)的功能變得更多。與各類人機(jī)界面的通信可完成PLC控制系統(tǒng)的監(jiān)視，同時使用戶可通過操作界面功能控制PLC系統(tǒng)。由于PLC的CPU強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)通信能力，使得工業(yè)污水處理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸與通信變得可能，并且也可實現(xiàn)其遠(yuǎn)程監(jiān)控。

利用PLC作為控制器的工業(yè)污水處理系統(tǒng)主要涉及兩個方面：一是信號輸入；二是控制輸出信號。

1、信號輸入

工業(yè)污水處理系統(tǒng)信號輸入檢測方面主要涉及四類信號的監(jiān)測，主要包括：按鈕的輸入檢測、液位差的輸入檢測、液位高低的輸入檢測，以及曝氣池中含氧量的輸入檢測。

（1）按鈕輸入檢測。大多數(shù)為人工方式控制的輸入檢測，主要有自動按鈕、手動按鈕、格柵機(jī)啟動按鈕、清污機(jī)啟動按鈕、潛水泵啟動按鈕、潛水?dāng)嚢铏C(jī)啟動按鈕、污泥回流泵按鈕、曝氣機(jī)工頻、變頻按鈕，以及變頻加速減速按鈕等。

（2）液位差輸入檢測。檢測粗細(xì)格柵兩側(cè)液位差，用來控制清污機(jī)的啟動與停止。

（3）液位高低輸入檢測。檢測進(jìn)水泵房和污泥回流泵房中液位的高低，用來控制潛水泵或污泥回流泵的啟動和停止，以及投入運行的潛水泵的數(shù)量。

（4）含氧量輸入檢測。以上三種都為數(shù)字量輸入，該輸入為模擬量輸入。曝氣過程是工業(yè)污水處理系統(tǒng)中zui重要的環(huán)節(jié)，為了保證微生物所需要的氧氣，必須檢測污水中的含氧量，并通過曝氣機(jī)增加或減少其含氧量。通過將溶解氧儀設(shè)置在適當(dāng)位置上，將檢測值反饋到PLC中，通過運算輸出控制曝氣機(jī)的轉(zhuǎn)速信號。當(dāng)溶解氧值偏低時，降低了微生物分解的效果，延長了處理時間，嚴(yán)重時甚至導(dǎo)致處理失效，因此需要增加曝氣機(jī)轉(zhuǎn)速以增加供氧量；當(dāng)溶解氧值偏高時，導(dǎo)致微生物過氧化，降低了其活性，也不利于處理，因此減小曝氣機(jī)轉(zhuǎn)速以減少供氧量，zui終使污水中的溶解氧保持在一定的范圍內(nèi)。

2、控制輸出信號

信號輸出部分主要包括兩個方面：一個是數(shù)字量輸出，即各類設(shè)備的接觸器；另外一個是模擬量輸出，用來控制曝氣機(jī)變頻器。

（1）數(shù)字量輸出?？刂聘黝愒O(shè)備的啟動和停止，包括：格柵機(jī)啟停、清污機(jī)啟停、潛水泵啟停、潛水?dāng)嚢杵鲉⑼?、污泥回流泵等設(shè)備。

（2）模擬量輸出通過PLC中PID運算后的數(shù)據(jù)，通過其功能模塊輸出控制信號，該控制信號輸入到變頻器的控制端子上，改變變頻器的輸出頻率，從而控制曝氣機(jī)的轉(zhuǎn)速，zui后達(dá)到控制污水中含氧量的要求。

工藝簡介及特點 

1、工藝簡介 

膜生物反應(yīng)器工藝（MBR工藝）是膜分離技術(shù)與生物技術(shù)有機(jī)結(jié)合的新型、高效的污水處理技術(shù)，目前該技術(shù)廣泛運用于排放要求高或者中水回用處理，在各方面均具有較大優(yōu)勢。它是利用膜分離設(shè)備將生化反應(yīng)池中的活性污泥和大分子有機(jī)物質(zhì)截留住，省掉了二沉池。通過膜的截留可保證反應(yīng)池中具有較高的污泥濃度，水力停留時間（HRT）和污泥停留時間（SRT）可以分別控制，難降解有機(jī)物可在反應(yīng)池中充分降解。因此，MBR工藝通過膜分離技術(shù)大大強(qiáng)化了反應(yīng)器的功能。

2、工藝特點 

（1）出水水質(zhì)優(yōu)質(zhì)穩(wěn)定

由于膜的高效分離作用，分離效果遠(yuǎn)好于傳統(tǒng)沉淀池，處理出水極其清澈，懸浮物和濁度接近于零，細(xì)菌和病毒被大幅去除，可以直接作為非飲用市政雜用水進(jìn)行回用，用途較廣。同時，膜分離也使微生物被*被截流在生物反應(yīng)器內(nèi)，使得系統(tǒng)內(nèi)能夠維持較高的微生物濃度，不但提高了反應(yīng)裝置對污染物的整體去除效率，保證了良好的出水水質(zhì)，同時反應(yīng)器對進(jìn)水負(fù)荷（水質(zhì)及水量）的各種變化具有很好的適應(yīng)性，耐沖擊負(fù)荷，能夠穩(wěn)定獲得優(yōu)質(zhì)的出水水質(zhì)。

（2）剩余污泥產(chǎn)量少

該工藝可以在高容積負(fù)荷下運行，由于MBR膜池內(nèi)膜的截留，一次剩余污泥產(chǎn)量極低（理論上可以實現(xiàn)零污泥排放），降低了污泥處理費用。

（3）占地面積小，不受設(shè)置場合限制

生物反應(yīng)器內(nèi)能維持高濃度的微生物量，處理裝置容積負(fù)荷高，占地面積大大節(jié)省； 該工藝流程簡單、結(jié)構(gòu)緊湊、占地面積省，不受設(shè)置場所限制，適合于任何場合，可做成地面式、半地下式和地下式。

（4）操作管理方便，易于實現(xiàn)自動控制

該工藝實現(xiàn)了水力停留時間（HRT）與污泥停留時間（SRT）的*分離，運行控制更加靈活穩(wěn)定，是污水處理中容易實現(xiàn)裝備化的新技術(shù)，可實現(xiàn)微機(jī)自動控制，從而使操作管理更為方便。

（5）無需進(jìn)行深度處理

高效的固液分離將污水中的懸浮物、膠體物質(zhì)、生物單元流失的微生物菌群與已凈化的水分開，該工藝所采用的MBR膜孔徑為0.08-0.3μm,細(xì)菌不能通過，理論上無需消毒處理。因此采用該工藝不須經(jīng)深度處理即可直接回用。　　

主要組成部分

污水處理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，設(shè)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(jī)的轉(zhuǎn)速來調(diào)節(jié)污水中的含氧量。

(1）進(jìn)水系統(tǒng)。進(jìn)水系統(tǒng)主要有進(jìn)水管道和進(jìn)水泵房組成，進(jìn)水管道主要由粗格柵機(jī)和清污機(jī)組成，進(jìn)水泵房主要有兩臺潛水泵組成。進(jìn)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(jù)程序設(shè)定的時間進(jìn)行間歇工作，而清污機(jī)的運行和停止是根據(jù)粗格柵兩側(cè)的液位差來決定的，當(dāng)液位差超過某個值時，啟動清污機(jī)；當(dāng)液位差小于某個值時停止清污機(jī)的運行。進(jìn)水泵房中的潛水泵運行及停止是通過安裝在泵房內(nèi)的液位傳感器來決定的，當(dāng)液位較低時只啟動一臺潛水泵，當(dāng)液位較高時啟動兩臺潛水泵，若液位持續(xù)升高時，則輸出報警以示意有故障發(fā)生。

(2）除砂系統(tǒng)。除砂系統(tǒng)主要由細(xì)格柵系統(tǒng)和沉砂池組成，細(xì)格柵系統(tǒng)是由細(xì)格柵機(jī)和轉(zhuǎn)鼓清污機(jī)組成，沉砂池的主要設(shè)備是分離機(jī)。細(xì)格柵系統(tǒng)的主要功能是進(jìn)一步凈化污水中的顆粒物體，將污水中細(xì)小的沙粒濾除，其中的細(xì)格柵機(jī)是根據(jù)程序設(shè)定時間進(jìn)行間歇工作，而轉(zhuǎn)鼓清污機(jī)的運行和停止則根據(jù)細(xì)格柵兩側(cè)的液位差來決定，當(dāng)液位差超過某個值時，啟動清污機(jī)；當(dāng)液位差小于某個值時停止清污機(jī)的運行，這和粗格柵系統(tǒng)的運行方式*。沉砂池中分離機(jī)的運行和后續(xù)處理中的轉(zhuǎn)碟曝氣機(jī)的運行同步，即啟動轉(zhuǎn)碟曝氣機(jī)的時候同時啟動分離機(jī)，對沉砂池中的沙粒進(jìn)行排除。

(3）氧化溝系統(tǒng)。氧化溝系統(tǒng)由氧化溝和污泥回流系統(tǒng)構(gòu)成，氧化溝是工業(yè)污水處理系統(tǒng)中zui重要的環(huán)節(jié)，因此控制量較多，控制過程叫復(fù)雜，包括轉(zhuǎn)碟曝氣機(jī)和潛水?dāng)嚢铏C(jī)，污水回流系統(tǒng)主要有污泥回流泵構(gòu)成。氧化溝的功能是對污水進(jìn)行生化處理，分解污水中的有害物質(zhì)，使其達(dá)到一定的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，其中是轉(zhuǎn)碟曝氣機(jī)是關(guān)鍵設(shè)備，在氧化溝中設(shè)置有溶解氧儀對污水中的含氧量進(jìn)行檢測，根據(jù)其反饋到PLC的值來控制曝氣機(jī)變頻器的運行，改變污水中溶解氧的含量。潛水?dāng)嚢铏C(jī)的作用是推進(jìn)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(tài)，使他們充分混合接觸。使活性污泥的生化反應(yīng)更加充分，這樣才能zui大程度地分解污水中的有害成分。污水回流系統(tǒng)的污泥回流泵將剩余的污泥及使用過的污泥進(jìn)行處理，該設(shè)備的運行與停止主要根據(jù)泵房內(nèi)液位傳感器的狀態(tài)，當(dāng)液位低于某個值時停止回流泵的運行；當(dāng)液位持續(xù)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(tài)時，回流泵正常運行。

(4）沉淀系統(tǒng)。沉淀系統(tǒng)主要設(shè)備為刮泥機(jī)，其功能是對進(jìn)行氧化溝處理后的污水進(jìn)行物理沉淀，將污泥和清水分離，刮泥機(jī)在整個系統(tǒng)啟動后就開始持續(xù)運行。在該系統(tǒng)中用到一定化學(xué)藥劑主要包括混凝劑、絮凝劑、復(fù)合堿等，主要用來調(diào)節(jié)改善混凝條件及絮凝體結(jié)構(gòu)，利用高分子助凝劑的強(qiáng)烈吸附架橋作用，使細(xì)小松散的絮凝體變的粗大而緊密，容易發(fā)生沉降。

(5）污泥脫水環(huán)節(jié)。污泥脫水系統(tǒng)主要包括離心式脫水機(jī)，其主要功能是對氧化池中處理過污水的活性污泥進(jìn)行脫水處理，由于對污水進(jìn)行處理后，活性污泥中有新的微生物及其他雜質(zhì)，因此需要先對活性污泥添加一定量的藥物，便于污泥脫水。離心式脫水機(jī)主要有聚合物泵、污泥機(jī)和切割機(jī)構(gòu)成，以上設(shè)備按照順序控制的方式啟動，依次啟動聚合物泵、污泥機(jī)和切割機(jī)，完成對污泥的脫水處理。

調(diào)試和運行結(jié)果

污水處理廠自動控制系統(tǒng)設(shè)計、安裝完成后，進(jìn)行系統(tǒng)的調(diào)試和試運行，確定符合實際進(jìn)水水量和水質(zhì)的各項控制參數(shù)，發(fā)現(xiàn)并解決設(shè)備、儀表、程序、工藝等方面出現(xiàn)的問題，檢驗系統(tǒng)是否實現(xiàn)工藝設(shè)計目標(biāo)，即出水各項指標(biāo)達(dá)到設(shè)計要求。

1、硬件系統(tǒng)的調(diào)試  按照系統(tǒng)設(shè)計要求將各硬件接線接好。調(diào)試過程首先檢查總供電及各設(shè)備供電是否正常，然后檢查設(shè)備的電氣控制是否正常，能否正常開機(jī)，各種閘閥能否正常開啟和關(guān)閉，檢查儀表及控制系統(tǒng)是否正常。在對系統(tǒng)進(jìn)行必要的檢查后，開始具體調(diào)試。  硬件功能調(diào)試主要是測試硬件的功能是否正常，這部分的調(diào)試內(nèi)容包括：

（1）供電線路的設(shè)置和檢驗，主要用萬用表檢測電路的連通是否實現(xiàn)，以及保證接線的正確性，防止220V與24V線路的錯位接線發(fā)生；

（2）電機(jī)直接加三相電源調(diào)試，檢測電機(jī)工作狀態(tài)；

（3）變頻器單獨調(diào)試，檢測能否正常進(jìn)行參數(shù)設(shè)置；

（4）變頻器加電機(jī)進(jìn)行調(diào)試，檢測能否正常進(jìn)行變頻調(diào)速，在外部控制模式下，控制端子是否能正常控制電機(jī)啟動，調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)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(jī)模擬調(diào)試前就己經(jīng)完成； 

（6）PLC加變頻器聯(lián)機(jī)調(diào)試，檢查PLC、變頻器是否能實現(xiàn)對此系統(tǒng)控制；

經(jīng)過測試，結(jié)果表明上述功能一切正常，可以進(jìn)行總體調(diào)試。

2、軟件系統(tǒng)的調(diào)試 

在STEP7-Micro/WIN32軟件中，通過編程，將編好的程序下載到PLC中進(jìn)行運行調(diào)試，檢查程序是否有錯誤，是否能夠?qū)崿F(xiàn)相應(yīng)的功能控制。調(diào)試時，可根據(jù)功能模塊分類分別調(diào)試，zui后進(jìn)行總體調(diào)試。

在該控制程序中，需要根據(jù)外界輸入的狀態(tài)來控制清污機(jī)、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(jìn)行判斷處理，然后再進(jìn)行輸出控制。

3、運行結(jié)果 

通過系統(tǒng)調(diào)試，能夠?qū)崿F(xiàn)PLC在系統(tǒng)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(dāng)在手動模式時，可通過各控制按鈕實現(xiàn)對工業(yè)污水處理系統(tǒng)中各電機(jī)的控制運行同時相應(yīng)的指示燈亮。

當(dāng)在自動模式時，在自動方式下進(jìn)行閉環(huán)控制，系統(tǒng)根據(jù)檢測到外部傳感器的狀態(tài)對設(shè)備進(jìn)行啟?？刂啤Ｗ詣涌刂葡到y(tǒng)過程包括：粗格柵系統(tǒng)、潛水泵系統(tǒng)、細(xì)格柵系統(tǒng)、曝氣沉砂系統(tǒng)、污泥回流系統(tǒng)、污泥脫水系統(tǒng)。啟動自動運行按鈕后，自動過程開始，啟動潛水?dāng)嚢杵骱凸文鄼C(jī)。運行粗、細(xì)格柵機(jī)，進(jìn)行間歇運行，即運行一段時間然后停止一段時間，循環(huán)進(jìn)行。在間歇運行過程時，粗格柵機(jī)運行20min定時到后停止運行2h，2h定時到后又開始運行20min。細(xì)格柵機(jī)粗格柵機(jī)相似。根據(jù)反饋回來的液位差狀態(tài)控制清污機(jī)的運行與停止。而進(jìn)水泵房中的潛水泵根據(jù)液面高低進(jìn)行運行、停止及運行數(shù)量的控制：①潛水泵系統(tǒng)啟動首先開始啟動潛水泵。②檢測液面高度，低于zui低位傳感器時，開始定時防止誤判。③定時到后，若仍低于zui低位傳感器，則停止?jié)撍眠\行，否則潛水泵繼續(xù)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(xù)處于高位傳感器，則輸出報警信號。

而轉(zhuǎn)碟曝氣機(jī)根據(jù)溶解氧儀反饋的模擬量經(jīng)PLC運算后通過變頻器控制其進(jìn)行工頻運行還是變頻運行，進(jìn)行加速還是減速運行，同時控制分離機(jī)的運行與停止。

污泥回流泵的運行與停止根據(jù)液面的高低進(jìn)行控制：①污泥回流系統(tǒng)啟動首先檢測液面高低，若低于zui低位傳感器，啟動定時。②定時到，若液面仍低于zui低位傳感器則停止回流泵運行。③若液面處于zui高位和zui低位之間，啟動污泥回流泵。④若液面高于zui高位傳感器時，啟動定時。⑤定時到，若液面仍處于zui高位傳感器時，輸出報警信號。

在污泥脫水系統(tǒng)中，離心式脫水機(jī)的啟動采用順序控制方式，依次啟動其設(shè)備。控制系統(tǒng)能根據(jù)外界溶解氧儀檢測反饋的模擬量信號輸入的狀態(tài)來控制清污機(jī)、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(jìn)行判斷處理，然后再進(jìn)行輸出控制。各模塊程序在仿真軟件上進(jìn)行調(diào)試時也能實現(xiàn)相應(yīng)功能的控制?；旧线_(dá)到了系統(tǒng)設(shè)計的目標(biāo)要求。