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| 污水廠的雨水調節池的工藝(yi)應用 |
| 發表時間：2024-02-02 15:16:13 作者：admin |
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由于歷史原(yuan)因，多數(shu)城鎮的雨(yu)(yu)(yu)水(shui)和污(wu)水(shui)的排(pai)放管道是(shi)合并建(jian)設的，雖然近年來全國各地都在積極進(jin)行雨(yu)(yu)(yu)污(wu)分(fen)流管網(wang)的改造(zao)工(gong)作，但是(shi)涉及(ji)到老舊城區的拆遷(qian)改造(zao)，地下(xia)管網(wang)的復雜混接等等原(yuan)因，該項工(gong)作進(jin)行的并不是(shi)很順利。為了(le)避(bi)免降雨(yu)(yu)(yu)天(tian)氣(qi)里(li)，污(wu)水(shui)廠無法及(ji)時處(chu)理(li)初期雨(yu)(yu)(yu)水(shui)造(zao)成(cheng)雨(yu)(yu)(yu)污(wu)混合液外溢(yi)造(zao)成(cheng)環境污(wu)染的風(feng)險，一(yi)些地市(shi)要求污(wu)水(shui)廠建(jian)設進(jin)水(shui)調節池來減緩(huan)這種風(feng)險。
作(zuo)為雨(yu)(yu)水(shui)(shui)削峰的(de)調節(jie)(jie)池(chi)建成后，污(wu)水(shui)(shui)廠的(de)運維(wei)管理人員發現市政污(wu)水(shui)(shui)廠的(de)調節(jie)(jie)池(chi)使用(yong)率并不是很高(gao)，雨(yu)(yu)季會(hui)起到一定(ding)(ding)的(de)作(zuo)用(yong)，但(dan)是在其他(ta)季節(jie)(jie)調節(jie)(jie)池(chi)基本用(yong)途(tu)不大，造(zao)成了基建投資的(de)浪費。污(wu)水(shui)(shui)廠應采取一定(ding)(ding)的(de)工藝(yi)措(cuo)施(shi)來提(ti)高(gao)已建成調節(jie)(jie)池(chi)的(de)污(wu)水(shui)(shui)廠對該設施(shi)的(de)利用(yong)率。
調節(jie)池(chi)一般(ban)建設(she)在污(wu)水(shui)廠的(de)進水(shui)口前(qian)端，處于污(wu)水(shui)廠工(gong)藝路線的(de)最(zui)前(qian)端，從(cong)污(wu)水(shui)廠的(de)工(gong)藝功能(neng)設(she)置來說(shuo)，它(ta)不太可能(neng)實現污(wu)染(ran)物的(de)去除，因此調節(jie)池(chi)的(de)工(gong)藝作用不能(neng)從(cong)污(wu)染(ran)物的(de)去除角度(du)來進行考慮，而(er)是要從(cong)水(shui)量的(de)角度(du)來進行工(gong)藝功能(neng)的(de)設(she)置。
在規(gui)(gui)模較小的(de)(de)(de)(de)(de)(de)城(cheng)鎮，市政污(wu)(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)廠(chang)(chang)(chang)接納的(de)(de)(de)(de)(de)(de)居民生(sheng)活污(wu)(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)量(liang)(liang)受到城(cheng)鎮居民用水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)習(xi)慣呈現明(ming)顯的(de)(de)(de)(de)(de)(de)周期性(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)峰谷(gu)規(gui)(gui)律，下圖是某污(wu)(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)廠(chang)(chang)(chang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)進水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)量(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)波(bo)動(dong)變(bian)化(hua)(hua)情況，可以看到污(wu)(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)廠(chang)(chang)(chang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)進水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)規(gui)(gui)律性(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)量(liang)(liang)變(bian)化(hua)(hua)。這(zhe)種規(gui)(gui)律性(xing)進水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)量(liang)(liang)變(bian)化(hua)(hua)給污(wu)(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)廠(chang)(chang)(chang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)運行(xing)(xing)管理帶(dai)來很大的(de)(de)(de)(de)(de)(de)困擾，對污(wu)(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)廠(chang)(chang)(chang)內(nei)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)微(wei)生(sheng)物的(de)(de)(de)(de)(de)(de)污(wu)(wu)(wu)染物負荷不(bu)斷(duan)地在變(bian)化(hua)(hua)，微(wei)生(sheng)物需(xu)要不(bu)斷(duan)地適(shi)應這(zhe)種變(bian)化(hua)(hua)，同時污(wu)(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)廠(chang)(chang)(chang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)曝氣量(liang)(liang)，加(jia)藥(yao)量(liang)(liang)都(dou)要適(shi)配這(zhe)種進水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)量(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)變(bian)化(hua)(hua)帶(dai)來的(de)(de)(de)(de)(de)(de)變(bian)化(hua)(hua)才能(neng)實(shi)現經濟(ji)運行(xing)(xing)，這(zhe)需(xu)要污(wu)(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)廠(chang)(chang)(chang)建(jian)立(li)靈敏和(he)復雜的(de)(de)(de)(de)(de)(de)全過(guo)程的(de)(de)(de)(de)(de)(de)自控體系來實(shi)現系統運行(xing)(xing)設備(bei)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)和(he)污(wu)(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)量(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)自適(shi)配，這(zhe)樣的(de)(de)(de)(de)(de)(de)自控系統需(xu)要的(de)(de)(de)(de)(de)(de)監測(ce)環節也更多，后期維護(hu)和(he)保養量(liang)(liang)和(he)費用都(dou)會增大，因此大多數污(wu)(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)廠(chang)(chang)(chang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)自控系統無法實(shi)現這(zhe)一功能(neng)。
無論從(cong)微生物的(de)負荷均衡和設(she)備的(de)穩定運行(xing)、降低(di)自控系統的(de)復雜性等角(jiao)度來說，污(wu)水廠希望進水是恒流量的(de)，顯然為雨(yu)污(wu)合流建設(she)的(de)調節池就有實現(xian)這樣工藝(yi)功能的(de)便(bian)利性。
在(zai)非雨季的運(yun)行期間，污水(shui)(shui)廠的進(jin)水(shui)(shui)可以首(shou)先進(jin)入調(diao)節池，當然這需要在(zai)建設(she)調(diao)節池前進(jin)行粗格(ge)柵、泵(beng)(beng)站，甚至細格(ge)柵的移位或者(zhe)出水(shui)(shui)管(guan)輅的改道設(she)計，來滿足附加構筑(zhu)(zhu)物調(diao)節池的進(jin)水(shui)(shui)。通過流(liu)程改道設(she)計后將調(diao)節池作(zuo)為(wei)污水(shui)(shui)提(ti)升(sheng)段后的第一構筑(zhu)(zhu)物，然后調(diao)節池內也安(an)裝了二(er)次提(ti)升(sheng)泵(beng)(beng)，通過二(er)次提(ti)升(sheng)泵(beng)(beng)的恒流(liu)量運(yun)行模式的調(diao)節后，再進(jin)入到后續工藝構筑(zhu)(zhu)物內。
要(yao)將(jiang)調節(jie)池用于恒流量運(yun)行(xing)的(de)污水廠(chang)提升(sheng)泵站的(de)運(yun)行(xing)模式，需要(yao)通過(guo)以下步驟來進行(xing)實現：
確(que)定流量目標：污水廠運維人員需要(yao)確(que)定所(suo)需的(de)恒定流量。這可以基于污水處理廠的(de)設計(ji)參數、預期的(de)流量變(bian)化、生物池的(de)運行(xing)負荷以及環境(jing)法(fa)規等因素進行(xing)決定。
安(an)裝(zhuang)流量測量設(she)備：在調節池的進出口處安(an)裝(zhuang)流量測量設(she)備，以便實時監測進出流量。
控制系統設(she)(she)計(ji)：設(she)(she)計(ji)一個(ge)自(zi)動(dong)控制系統，以實現恒流(liu)(liu)量(liang)(liang)運行(xing)。該系統可以基(ji)于實時流(liu)(liu)量(liang)(liang)測量(liang)(liang)數據，自(zi)動(dong)調節泵(beng)站的出水流(liu)(liu)量(liang)(liang)來保持恒定(ding)的流(liu)(liu)量(liang)(liang)，這種控制模(mo)式相(xiang)對簡單，自(zi)控程(cheng)序并不復(fu)雜，不需要(yao)太多的計(ji)算參數，主要(yao)增加(jia)一些流(liu)(liu)量(liang)(liang)監(jian)測，液位監(jian)測，設(she)(she)定(ding)恒定(ding)的出水流(liu)(liu)量(liang)(liang)，調節池一般的自(zi)控設(she)(she)計(ji)安裝(zhuang)廠(chang)家(jia)都能夠實現，污水廠(chang)運行(xing)人(ren)員(yuan)一定(ding)要(yao)和設(she)(she)計(ji)人(ren)員(yuan)進行(xing)明確的交底(di)和工(gong)藝訴求。
變(bian)頻(pin)器(qi)控制(zhi)泵(beng)站：使用變(bian)頻(pin)器(qi)控制(zhi)泵(beng)站的運(yun)行(xing)速度，以(yi)調(diao)整出水流(liu)量。變(bian)頻(pin)器(qi)可以(yi)根(gen)據流(liu)量測(ce)量數據和預設(she)的流(liu)量目標來(lai)自(zi)動調(diao)整泵(beng)站的轉(zhuan)速。
調(diao)(diao)(diao)節(jie)池容(rong)量和泵(beng)站調(diao)(diao)(diao)節(jie)能力匹配：要(yao)核(he)實(shi)調(diao)(diao)(diao)節(jie)池的容(rong)量是否滿足全天恒(heng)量運行(xing)的容(rong)積，這(zhe)(zhe)項工作需要(yao)反(fan)復試算來(lai)確定，確保調(diao)(diao)(diao)節(jie)池能夠在泵(beng)站調(diao)(diao)(diao)節(jie)出水(shui)流(liu)量時提供穩定的儲存(cun)容(rong)量，這(zhe)(zhe)項工作需要(yao)在調(diao)(diao)(diao)節(jie)池設計(ji)建(jian)造(zao)的時候，積極(ji)和設計(ji)部門進行(xing)溝通，確定調(diao)(diao)(diao)節(jie)池不(bu)僅僅作為雨(yu)水(shui)調(diao)(diao)(diao)蓄，而且(qie)要(yao)作為非雨(yu)季期間恒(heng)水(shui)量調(diao)(diao)(diao)節(jie)池。通過(guo)前期有效的核(he)算保障，使(shi)調(diao)(diao)(diao)節(jie)池具備恒(heng)水(shui)量運行(xing)的基礎(chu)。
設置合理的(de)(de)調控閥(fa)門：調節池(chi)兼(jian)備兩種工藝功能，就需要設定不同的(de)(de)閥(fa)門來滿足不同功能的(de)(de)實(shi)現(xian)。整個閥(fa)門系(xi)統的(de)(de)設置需要通(tong)盤(pan)考慮各(ge)種運行工況，兼(jian)顧雨季的(de)(de)過量的(de)(de)雨水和非雨季的(de)(de)日夜變化的(de)(de)污(wu)水的(de)(de)進入(ru)和提升(sheng)，應有溢流，回流等閥(fa)門的(de)(de)控制(zhi)。
監測(ce)和(he)(he)優(you)化：定期監測(ce)流(liu)量數據和(he)(he)一級提升泵站和(he)(he)調節池二次提升泵的運行情(qing)況(kuang)，進行必(bi)要的優(you)化。根據實際情(qing)況(kuang)，調整流(liu)量目標和(he)(he)控制(zhi)系(xi)統參(can)數，以確保系(xi)統的穩定性(xing)和(he)(he)高效(xiao)性(xing)。
污水廠(chang)的(de)(de)(de)調節池要承擔恒(heng)流量(liang)運(yun)行(xing)的(de)(de)(de)工(gong)藝功能，需(xu)要通(tong)過前期(qi)籌劃(hua)設(she)計和后期(qi)的(de)(de)(de)運(yun)維管理，特別是自控設(she)計中對恒(heng)流量(liang)運(yun)行(xing)的(de)(de)(de)控制(zhi)程序的(de)(de)(de)編制(zhi)和關鍵參數的(de)(de)(de)確定(ding)，應結(jie)合實際(ji)運(yun)行(xing)的(de)(de)(de)工(gong)況進行(xing)準(zhun)確核(he)實。
在針對污水廠的雨水調節池(chi)的恒(heng)流(liu)量(liang)運行(xing)(xing)設計一(yi)個自動控制系(xi)統以(yi)(yi)實現恒(heng)流(liu)量(liang)運行(xing)(xing)需要(yao)考慮以(yi)(yi)下幾個關鍵步驟：
1. 測(ce)量儀表(biao)的(de)(de)(de)設置(zhi)安裝(zhuang)：安裝(zhuang)流(liu)(liu)量測(ce)量設備(bei)，例如電磁或(huo)者超聲波(bo)的(de)(de)(de)流(liu)(liu)量計(ji)，以(yi)實(shi)時監測(ce)進(jin)出流(liu)(liu)量。確保選(xuan)擇合(he)適(shi)的(de)(de)(de)流(liu)(liu)量測(ce)量設備(bei)，以(yi)滿(man)足所需(xu)的(de)(de)(de)精度和可(ke)靠性要(yao)求。
2. 控(kong)(kong)制策略選擇(ze)：選擇(ze)適當(dang)的(de)(de)控(kong)(kong)制策略來實現(xian)恒(heng)流量運行。常見的(de)(de)控(kong)(kong)制策略包括比(bi)例-積分-微分(PID)控(kong)(kong)制、模型(xing)預測(ce)控(kong)(kong)制(MPC)等。根(gen)據系統的(de)(de)特(te)點和要(yao)求，選擇(ze)最合適的(de)(de)控(kong)(kong)制策略。
3. 控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)器設計(ji)(ji)：基(ji)于選擇的控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)策略，設計(ji)(ji)一個(ge)控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)器來調節(jie)泵站(zhan)的出水流量(liang)(liang)。控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)器可以是硬(ying)件控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)器，如PLC(可編程(cheng)邏輯控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)器)，或是軟件控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)器，如基(ji)于計(ji)(ji)算(suan)機的控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)系(xi)統。控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)器應根據流量(liang)(liang)測量(liang)(liang)數據和預設的流量(liang)(liang)目標，自動調節(jie)泵站(zhan)的運行。
4. 反饋機制(zhi)(zhi)：建(jian)立反饋機制(zhi)(zhi)來監測實(shi)際流(liu)量與預設流(liu)量之間的差異，并將這些(xie)反饋信號傳(chuan)遞給控制(zhi)(zhi)器。控制(zhi)(zhi)器可以(yi)(yi)根據反饋信號進行調整，以(yi)(yi)實(shi)現流(liu)量的閉環控制(zhi)(zhi)。
5. 安(an)全(quan)保護(hu)措施(shi)(shi)：設計安(an)全(quan)保護(hu)措施(shi)(shi)來確保系統的安(an)全(quan)運行。例(li)如，設置最(zui)大流(liu)量(liang)和最(zui)小流(liu)量(liang)限(xian)制，以防止(zhi)超過系統容量(liang)或低(di)(di)于最(zui)低(di)(di)運行要求。
實際的(de)(de)污(wu)水(shui)(shui)(shui)處(chu)理系(xi)統(tong)和調節池的(de)(de)設計需要(yao)根據(ju)具體情況進行(xing)(xing)更詳細的(de)(de)考慮(lv)和優化。還(huan)建(jian)議污(wu)水(shui)(shui)(shui)處(chu)理廠運(yun)(yun)行(xing)(xing)人員咨詢(xun)專業(ye)的(de)(de)設計部門，把工藝(yi)功能(neng)的(de)(de)目(mu)的(de)(de)訴說清晰，以便設計單位正確(que)理解污(wu)水(shui)(shui)(shui)廠的(de)(de)工藝(yi)運(yun)(yun)行(xing)(xing)需求，以確(que)保最終實現的(de)(de)調節池的(de)(de)恒流(liu)量運(yun)(yun)行(xing)(xing)模(mo)式能(neng)夠滿(man)足污(wu)水(shui)(shui)(shui)廠工藝(yi)處(chu)理要(yao)求，并通過優化的(de)(de)系(xi)統(tong)設計來提(ti)高恒流(liu)量運(yun)(yun)行(xing)(xing)的(de)(de)效率和穩定性。
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