汙水(shuǐ)廠的雨水調節池(chí)的工藝應用
來源:抖阴app成人環保 發布時間:2024-03-04
由於曆史原因,多數城鎮的雨水和汙(wū)水的排放管道是合並建設(shè)的,雖然近年來全國各(gè)地都在積極進行雨汙分流(liú)管網的改造工作,但是涉(shè)及到老舊(jiù)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(shuǐ)廠無法及時處理初期雨水造成雨汙混合液(yè)外溢造成環境汙染的風險,一些地(dì)市(shì)要求汙水廠建設進水調節(jiē)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(rén)員發(fā)現(xiàn)市政汙水廠的調節池使用率(lǜ)並不是很高,雨季會起(qǐ)到一定的作用,但(dàn)是在其他季節調節池(chí)基本用途不大,造成了基建投資的浪費。汙水廠應(yīng)采取(qǔ)一(yī)定(dìng)的工(gōng)藝措施來提高(gāo)已建(jiàn)成(chéng)調節池的汙(wū)水廠對該設施的利用率。
調節池一般建(jiàn)設(shè)在汙水(shuǐ)廠的進水口前(qián)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,它不(bú)太可能(néng)實現汙染物(wù)的去除,因此調節池的工藝作用不能從汙染物的去除(chú)角度來進行(háng)考慮,而是要從水量的角(jiǎo)度來(lái)進行工藝功能的設置。
在規模較(jiào)小的城鎮,市政汙水廠接納的居民生(shēng)活汙水量受到城鎮居民用水習慣呈現明顯的周期性的峰穀規律,下圖是某汙水廠的進水水量的波動變化情(qíng)況,可以看到汙水廠(chǎng)的進水的規律性的水量變化。這種(zhǒng)規律性進水水量變化給汙水(shuǐ)廠的運行管理帶來很大的困擾,對汙水(shuǐ)廠內的微生物的汙染物負荷(hé)不斷地(dì)在變化,微生物(wù)需要不斷地適應(yīng)這(zhè)種變(biàn)化,同時汙水廠的曝氣量(liàng),加藥量都要適配這種進水量的變化帶來的變化才能實現經濟(jì)運行,這需要汙水廠建立靈敏和複雜的全(quán)過程的自控體係來實現係統運(yùn)行設備的和汙水量的自適配,這樣的自控係統需要的監測環節也更多,後期維(wéi)護和保養量和費用都會增大,因此大多數汙水廠的自控係統無法實現這一功能。
無論從微生物的負荷均衡和設備的穩定運行、降低(dī)自控係統的複雜性等角度來說,汙水廠希望進水是恒(héng)流量的,顯然(rán)為雨(yǔ)汙合流建設的調節池就有(yǒu)實現這樣(yàng)工藝功能的便利性。
在非雨季的運行期(qī)間,汙水廠(chǎng)的進水可以首先進入調節池,當然這需要在建設調節池前(qián)進行粗格柵、泵站,甚至細格柵的移位或者出水管輅的(de)改道(dào)設計(jì),來滿足附加(jiā)構築物調節池的進水。通過流程改(gǎi)道設(shè)計(jì)後將調節池作為汙(wū)水提升段後的第一(yī)構築物,然(rán)後調節池內也安裝了二次提升泵,通過二次提升泵的恒流量運行模式的調(diào)節後,再進入到後續(xù)工藝構築物內。
要將調節池用於恒流量運行的汙水廠提升泵(bèng)站的運行模式,需要通過以下步驟來進行實現(xiàn):
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(zhè)可以基於(yú)汙水(shuǐ)處理(lǐ)廠(chǎng)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(yīn)素進行決定。
安裝流量測量(liàng)設備:在調節池的進出口處安裝流量測量設備,以便實時監測進出流量(liàng)。
控製(zhì)係統設計:設計一個自動控(kòng)製係統,以實現(xiàn)恒流量運(yùn)行。該係(xì)統可以基於實時流(liú)量測量數(shù)據,自動調節泵(bèng)站的(de)出水流量來保持恒定的流量,這種控製(zhì)模(mó)式相對簡單,自控程序並不複雜,不需要太多的計(jì)算參數(shù),主要增加一些(xiē)流量監測,液(yè)位監測,設定恒(héng)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,汙水廠運行人員一定要和設計人(rén)員進行明確的交底和工藝訴求。
變頻器(qì)控製泵站:使(shǐ)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轉速。
調節(jiē)池容量和泵站(zhàn)調節(jiē)能力匹配(pèi):要核實調節池的容量是否滿足全天恒量運(yùn)行的容積,這項工作需要反複試算來確定,確保調節(jiē)池(chí)能夠在泵站調節出水流量時提供(gòng)穩(wěn)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(shè)計部門進行溝通,確定調(diào)節池不僅僅作為雨水調(diào)蓄,而且要作為非雨季期間(jiān)恒水量調(diào)節池。通過前期有(yǒu)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(jiù)需要設定不同的(de)閥(fá)門來(lái)滿足不同功能的實現(xiàn)。整個閥門係統的設置需要通(tōng)盤考慮各種運行工況,兼顧雨季的過量的雨水和非雨季的日夜變化的汙水的進入和提升,應有溢流,回(huí)流等閥門的控製。
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(yùn)行情況,進行必要的優化。根據實(shí)際情況,調整流量目標和控製係統參(cān)數,以確(què)保係統的穩定性和高效性。
汙水廠的調節池要承擔恒流(liú)量運(yùn)行的工藝功能,需要通過前期籌劃(huá)設計和後期的(de)運維管理(lǐ),特(tè)別是(shì)自控設計中對恒(héng)流(liú)量(liàng)運行的控製程序的編製和關鍵參數的確定,應(yīng)結合實際運行的工況進行準確核實。
在針對(duì)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(xiàn)恒流量運行需要(yào)考慮以下幾個關鍵步驟:
1. 測量儀表的設置(zhì)安裝:安(ān)裝流(liú)量測量設備,例如電磁或者超聲波的流量計,以實時監測進出流量。確保選擇(zé)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(kòng)製策(cè)略選(xuǎn)擇:選擇適當的控製策略來實現恒流量運行(háng)。常見(jiàn)的控(kòng)製策略包(bāo)括比例-積分(fèn)-微分(PID)控製、模型預測控製(MPC)等。根據係統的特點和要求,選擇最(zuì)合適的控製(zhì)策略。
3. 控製器設計:基(jī)於選擇的控(kòng)製策略,設計(jì)一個(gè)控製器來調節泵(bèng)站的出水流量。控製器可以是硬件(jiàn)控製器,如PLC(可編程邏輯控製器),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(cè)量數據和預設的流量目標,自動(dòng)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(yǔ)預設流量(liàng)之間的差異,並將這些反饋信號(hào)傳遞給控製器。控(kòng)製器可以根據反饋信號進行調整,以實現流量的閉環控製。
5. 安全保護措施:設計安全保護措施來確保(bǎo)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或低於最低運行要求。
實際的汙(wū)水處理(lǐ)係統和調節(jiē)池的設計需要(yào)根據具體情況(kuàng)進行更詳細的考慮和優化。還建議(yì)汙水處理廠運行人員谘詢(xún)專業的設計部門,把(bǎ)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(yùn)行需求(qiú),以確保最終(zhōng)實(shí)現的調節池的恒流量運行(háng)模式能夠滿足汙水廠工藝處理要求,並通過優(yōu)化的係統設計來提高恒流(liú)量運(yùn)行的效率和穩定(dìng)性。