汙水廠的雨水調節池的工藝應用
來源:www.17c.com91嫩草環保 發布時間(jiān):2024-03-04
由於曆史原因,多數城鎮的雨水和(hé)汙(wū)水的排放管道是合並建設的,雖然近年來(lái)全國各地都在積極進行雨(yǔ)汙(wū)分流管網(wǎng)的改造工作,但是涉及到老舊城區的拆遷改造,地下管網的複雜混接等等原因,該項工(gōng)作進(jìn)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期雨水(shuǐ)造成雨汙混合液外溢造成環境汙染的風險,一些地市要求汙水廠建設進水調節池(chí)來(lái)減(jiǎn)緩這種風險。
作為雨水(shuǐ)削峰的調節池建成(chéng)後,汙水廠的運(yùn)維(wéi)管理人員發現市政汙水廠的調節池使用率並不是很高,雨(yǔ)季會起到一定的作用,但是在其他季節調節池基本用途不大(dà),造成了基建投(tóu)資(zī)的浪費。汙水廠應采取一定的工藝措施來提高已(yǐ)建成調節池的汙(wū)水廠對該設施(shī)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最(zuì)前端(duān),從汙水廠的工藝功能設置來說,它不(bú)太可能實現汙染物的去(qù)除,因此調節池的工藝作(zuò)用不能從汙染物的去除角度來進行(háng)考慮,而(ér)是(shì)要從水量的角度來進行(háng)工藝功能(néng)的設(shè)置。
在規模較小的城鎮,市(shì)政汙水廠接納的居民生活汙水量(liàng)受到城鎮(zhèn)居民用水習慣呈現明(míng)顯的周期性的峰穀規律,下圖(tú)是某汙(wū)水廠的進水水量的波動變化情(qíng)況(kuàng),可以(yǐ)看(kàn)到汙水廠的進水的規律性的水量變化(huà)。這種規律性進水水量變化給汙水廠的運行管理(lǐ)帶來很大的困擾,對汙水(shuǐ)廠內的微生(shēng)物的汙染(rǎn)物負(fù)荷不(bú)斷地在變化,微(wēi)生物需要不斷地(dì)適應這種變(biàn)化(huà),同時汙水廠的曝氣量,加藥量(liàng)都要適配這種進(jìn)水量的變化帶來的變化才能實現經(jīng)濟運行,這需要汙水廠建立靈(líng)敏和複雜的全過程的自控體(tǐ)係來實現(xiàn)係統運行設備的和汙水量的自適配,這樣的自控係(xì)統需要的監測環節也更多(duō),後期維護和保養量和費用都會增大,因此大(dà)多數汙水(shuǐ)廠的自控(kòng)係統(tǒng)無法實(shí)現這一功能。
無論從微生物的負荷均衡和設備的穩定運行(háng)、降低自控(kòng)係統的複雜性等角度來(lái)說,汙水廠希望進水是恒流量的,顯然為雨汙合流(liú)建設的調節池就有實現這樣工藝功能的便利性。
在非雨季的運行(háng)期間,汙水廠的進水可以(yǐ)首(shǒu)先進(jìn)入調節池,當然(rán)這需要在建設調節池前進行粗格(gé)柵、泵站,甚至細格柵的移位或者出水管輅的改道(dào)設計,來滿足附(fù)加構築物調節池的進水。通(tōng)過流程(chéng)改道設計後將調節池作為汙水提升段後的第一構築物,然後調節池內也安裝(zhuāng)了二次提升泵,通過二次提(tí)升泵的恒流量運行模(mó)式的調節後,再進入到後續工(gōng)藝構築物內。
要將調節池用於恒(héng)流(liú)量運行的汙水廠提升泵站的運行模式,需要通過以下步驟來(lái)進行實現:
確定流量目標:汙水廠運維人員需要確定所需的恒定流量。這可以基於汙水處理廠的設計參數、預期的流量變化、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裝流(liú)量測量設備,以便(biàn)實時監測進出流量。
控製係統設計:設計一個自動控製係統(tǒng),以實現恒流量運(yùn)行(háng)。該係統可以基於實時流量測量(liàng)數據,自動(dòng)調節泵站的(de)出水流量來保持恒(héng)定的流量,這種控製模式相對簡(jiǎn)單,自控程序並不複雜,不需要太多的計算參數(shù),主要增加一些流量(liàng)監測,液位監測,設定恒(héng)定的出水流(liú)量,調節池一般的自控設計安裝廠家都能夠實現(xiàn),汙水(shuǐ)廠運行人員一定(dìng)要和設計人員進(jìn)行明確的交底和工藝訴求。
變頻器控(kòng)製泵站:使用變頻器控製泵站的運行速(sù)度,以調整出水(shuǐ)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(diào)整泵站的轉速。
調節池容量和泵站調節能力匹配:要核實調節(jiē)池的容量是否(fǒu)滿足全天恒量運行的容積,這項工(gōng)作需要反複(fù)試算來(lái)確定,確保調節池能夠在泵站調節出水(shuǐ)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(què)定調節池不僅僅作為雨水調蓄,而且要作為非雨季期間恒水量調節池。通過(guò)前期有效的核算保障,使調節池具備恒水量運行的基礎。
設置合理的調控閥門:調節池兼備兩種工藝功能,就需要(yào)設定不同的閥門來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,兼顧(gù)雨季(jì)的過量的雨水和非雨季的日夜(yè)變化的汙水的進(jìn)入和提升,應有溢流,回流等閥門的控製。
監測和優化(huà):定期(qī)監測流量數(shù)據和一級提升泵站和調節(jiē)池二次提升(shēng)泵的運行情況,進行必要的優化(huà)。根據實際情況(kuàng),調整(zhěng)流量目標和控製係統參數,以(yǐ)確(què)保(bǎo)係統的穩定性和高效性。
汙水廠的調(diào)節(jiē)池要承擔恒(héng)流量運行的工藝功(gōng)能,需要通過前期籌劃設計和後期的運維管理,特別是(shì)自控設計中對恒流量運行的控(kòng)製程序的編製(zhì)和關鍵(jiàn)參數的確定,應結合實(shí)際運行(háng)的工況進行準確核實。
在針對汙水廠的雨水調節池的(de)恒流(liú)量運行設計一個自動控製係統以實現恒流量運行需要(yào)考慮以下(xià)幾個關鍵步驟:
1. 測量儀表的設置(zhì)安裝:安裝流量測量設備,例如電磁或(huò)者(zhě)超聲(shēng)波的流量計,以實時監測進(jìn)出流量。確保選擇合適的流量測量設備,以滿足所需的精度和可靠性要求。
2. 控(kòng)製(zhì)策略選擇:選擇適當的控製策略來實現(xiàn)恒流量運行。常見的控製策略包括比(bǐ)例-積分-微分(PID)控製、模型預(yù)測控製(MPC)等。根據(jù)係(xì)統(tǒng)的特點和要求,選擇最合適的(de)控製策略。
3. 控製器設計:基於(yú)選擇的(de)控製策略,設計一個控(kòng)製器來調節泵站的出水(shuǐ)流(liú)量。控製器可(kě)以是硬件控製器,如PLC(可編程邏輯(jí)控製器),或是軟件控製器,如基於計算機的控製係統。控製器應根據流量測量數據和預設的流量目標,自動調節泵站的運行。
4. 反饋機製:建立反饋機製來監測實(shí)際流量與預設流量之間的差異,並將這(zhè)些反(fǎn)饋信號傳遞給控製器。控製器(qì)可以根據反饋信號進行調整,以實現流量的閉環控製。
5. 安全保(bǎo)護措施:設計安全保護(hù)措(cuò)施來確保係統的(de)安全運行。例如,設置最大(dà)流量和(hé)最小流量限製,以防止超過係(xì)統容量(liàng)或低於最低運行要求。
實際的汙水處(chù)理係統和調(diào)節池(chí)的設計需要根據具(jù)體情況進行更詳(xiáng)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(gōng)藝功能的目(mù)的訴說清晰,以便設計單位正(zhèng)確理解汙水廠(chǎng)的工藝運行需求,以確保最終(zhōng)實現的調節池的恒流量運行模式能(néng)夠滿足汙水廠(chǎng)工藝處理要求,並通過優化的(de)係統設計(jì)來提高恒(héng)流量運行(háng)的效率和(hé)穩定性。