汙(wū)水廠的雨水調節池的工藝(yì)應用
來源:亚洲国产一区二区三区波多野结衣環保 發布時間:2024-03-04
由(yóu)於曆史(shǐ)原因,多數城鎮(zhèn)的雨水和汙水的排放管道(dào)是合並建設的,雖然近年來全國各地都在積(jī)極進行雨汙分流管網的(de)改造工作,但是涉及到老舊城區的拆遷改造,地下管網的複雜混接(jiē)等等(děng)原因(yīn),該項工作(zuò)進行的並不是很順利。為了避免降雨天氣裏,汙水廠無(wú)法(fǎ)及時處理初期雨水造成雨汙混合液外溢造成環境汙染的(de)風險,一些地市要求汙水(shuǐ)廠建設進水調節池來減緩這種風險。
作為雨水削峰的調節池建成後,汙水廠的運維管理人員發現市政汙水廠的(de)調節池使用(yòng)率並不是很高,雨季會起(qǐ)到一定的作(zuò)用,但是(shì)在其他季節調節池基本用途不大,造成了基建投資的浪費。汙水廠應采(cǎi)取一定的工(gōng)藝措施(shī)來提高已建(jiàn)成調節池的汙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(qián)端,處於汙(wū)水廠工藝路線(xiàn)的最前(qián)端,從汙水廠的工藝功(gōng)能設置來說,它不太可能實現汙染物的去除,因此調(diào)節(jiē)池的工藝作用不能(néng)從汙染物的去除角(jiǎo)度來進行考慮,而是要(yào)從水量的角度來進(jìn)行工藝功能的設(shè)置。
在規模較小的城鎮,市政汙(wū)水廠接納(nà)的居民生活汙(wū)水量受到城鎮居民用水習慣呈現(xiàn)明顯的周期性的(de)峰穀規律,下圖是某汙水廠的進水水量的波動變化情況,可(kě)以看到汙水廠的進水(shuǐ)的規律性的水量變化。這種規律性進水水量變化給汙水廠的(de)運行管理帶來很大的困擾,對汙水廠內的微(wēi)生物的汙染物負荷不斷地在(zài)變化(huà),微生物需要不斷地(dì)適應這種變化,同時汙水廠的曝氣量,加藥量都要適配這種進水量的(de)變化帶來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(quán)過程(chéng)的自控體(tǐ)係來實現係(xì)統(tǒng)運行設備的和汙水量的自適配,這樣(yàng)的自控係統需要的監測(cè)環節也更多,後期維護(hù)和保養量和費用都會增(zēng)大,因此大(dà)多數汙水廠的自控(kòng)係統無法實現這一功能。
無論從微生物的負荷均衡和設(shè)備的穩定運行、降低自控係統的複雜性等角度來(lái)說,汙水廠希望進(jìn)水是恒流量的,顯然為雨汙(wū)合流建設的調節池就有(yǒu)實現這樣工藝功能的便利性。
在非(fēi)雨季的運行期間,汙水廠的進水可以(yǐ)首(shǒu)先進入調節池,當然這需要在建設調節池前進行粗格柵、泵站,甚至細格柵的移位或者(zhě)出水管(guǎn)輅的改道設計,來(lái)滿足附加構築物調節池的進水。通過流程改道設計後將調節池作(zuò)為(wéi)汙水提升段後的第(dì)一構築物,然後調節池內也安(ān)裝了二次提升泵,通過二次提升泵的恒流量運(yùn)行模式的調節後(hòu),再進入到後續(xù)工藝構築物(wù)內。
要將調節池用於恒流量運行的汙水廠提升泵站的運行模式,需要(yào)通過以下步驟來(lái)進行(háng)實現(xiàn):
確定流量目標(biāo):汙水廠運維人員(yuán)需要確(què)定所需的恒定(dìng)流量。這可以基於汙水處理廠(chǎng)的(de)設計(jì)參數、預期的流量變化、生物池(chí)的運行(háng)負荷以及環境(jìng)法規等因素進行決定。
安裝流量測量設備:在調節池的(de)進出口處安(ān)裝流量測量設備,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(zhì)係統,以實(shí)現恒流量運行。該係統可以基於實時流量測量數據(jù),自(zì)動(dòng)調節泵站(zhàn)的出水流量來保持恒定的流量,這種控(kòng)製模式相對簡單,自控程序並不複雜,不需要太多(duō)的計算參數,主要增加一些流量監測,液位監測,設定(dìng)恒定的出水流量,調節池一般的自控設計安裝廠家都能夠實現,汙(wū)水廠運行人員一定要和設計人員(yuán)進行明確的交底和工藝訴求。
變頻器控製泵站:使用變頻器控製泵站的運行速度,以調整出水流量。變頻器可以根據流量測量數據和預設的流量目標來自動調整泵站的(de)轉速。
調(diào)節池(chí)容(róng)量和泵站調節能力(lì)匹配:要核實調節池的容量是否滿足全天恒量運行的容(róng)積,這項工作需要反複試算來確定,確保調節池能夠在泵站調(diào)節出水(shuǐ)流量時提供穩定的儲存容量,這項工(gōng)作需要在調節池設計建造的(de)時(shí)候,積極和設計(jì)部門進行溝通,確定(dìng)調節池不僅僅作為雨水調蓄(xù),而且要作為非雨季期間恒水量調節池。通過前期有效的核算保障,使調節池具備恒水(shuǐ)量運行的基礎。
設置合理的調控閥門:調節池兼備兩種工藝功能,就需要設定不同(tóng)的閥門來滿(mǎn)足不(bú)同功能的實現。整個閥門係統的設置需要通盤考慮各種(zhǒng)運行工況,兼(jiān)顧雨季的過量的雨水和非雨(yǔ)季的日夜(yè)變化的汙水的(de)進入和提升,應有溢流,回流等閥門的控(kòng)製。
監測和優化(huà):定期監測流量數據和一級(jí)提升泵(bèng)站和調節池二次提升泵的運(yùn)行情況,進行必(bì)要的優化。根據實際情況,調整流量目(mù)標和控製係(xì)統(tǒng)參數,以確保係統的穩定性和(hé)高效性。
汙水廠(chǎng)的調節池要承擔恒流量運行的工藝功能(néng),需要通過前期籌劃設(shè)計和後期的運維管理,特別是自控(kòng)設計中對(duì)恒流量運行(háng)的控製程序的編製和關鍵(jiàn)參(cān)數的確定,應結合實際運行的工況進行準確核實。
在針對汙水廠的雨水調節池的恒流量(liàng)運行設計一個自(zì)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(liàng)儀表的設置安裝:安裝流量測量設備,例如電磁或者超聲波的流(liú)量計,以實時監測進出流量。確保選擇(zé)合適的流量測量設備,以(yǐ)滿足所需的精度和可靠性要求。
2. 控製策略選擇:選(xuǎn)擇適當的控製策略來實(shí)現恒流量運行。常(cháng)見的控製策略包括比例-積分-微分(PID)控製、模型預測控(kòng)製(MPC)等。根據係(xì)統的特點和(hé)要求(qiú),選擇最合適的(de)控(kòng)製策略。
3. 控製器設計:基於選(xuǎn)擇的控製策略,設(shè)計一個控製器來調節泵站的(de)出水流量(liàng)。控製器可以是硬件控製器,如PLC(可編程邏輯控製器),或是軟件控製器,如基於計(jì)算機的控製係統。控製器應根據流量測(cè)量(liàng)數(shù)據和預設(shè)的流(liú)量(liàng)目標,自動調節(jiē)泵站的運行。
4. 反饋機製:建立反饋機製來(lái)監測實際流量與預(yù)設流量之間(jiān)的(de)差異,並將這些(xiē)反饋信號傳遞給控製器。控製器可以根據反饋信號進行調(diào)整,以實現流量的(de)閉環控製。
5. 安全保護措施:設(shè)計安全保(bǎo)護措施來確(què)保係統的安全運行。例如,設置最大流量和最小流量限製,以防止超過係統容量(liàng)或低於最(zuì)低運行要求。
實際的汙水處理係統和調節池的設計需要根據具(jù)體情況進行更詳細的考慮和(hé)優化。還(hái)建議汙水處理廠運行人員谘(zī)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解汙水廠的工藝運行需求,以確保最終實現的(de)調節池的恒流量運行模(mó)式能夠滿足汙水廠工藝處理要求(qiú),並通(tōng)過優化的係統設計來提高恒流量運行的效率(lǜ)和穩定性。