汙水廠的雨水(shuǐ)調節池的工藝應用
來源:www91(shèng)環保 發布時間:2024-03-04
由於(yú)曆史原因,多數城鎮的雨水和汙水的排放管(guǎn)道是合並建設的(de),雖然近年來全國各地都在積極進行雨汙分流管網(wǎng)的改(gǎi)造工作,但是(shì)涉及到老舊城區的拆遷改造,地下管網的複雜混接等(děng)等原因,該項工作進(jìn)行的並不是很順利。為了避(bì)免降雨天(tiān)氣裏,汙水廠無法及時處理初期雨水造(zào)成雨汙混合液外溢造成環(huán)境汙染的風險(xiǎn),一些(xiē)地市要求汙水廠建設進(jìn)水調節池來減緩這種風險。
作為(wéi)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(wū)水廠的調節池使用率並(bìng)不是很高,雨季會起(qǐ)到一定的作用,但是在(zài)其他季節調節池基本(běn)用途不大,造成了基建投資的浪費。汙水廠應采取一定的(de)工藝措施來提高已建成調節池的汙水廠對該設施(shī)的利用率。
調節池一般建設在汙水廠的進水口前端,處(chù)於汙水(shuǐ)廠工藝路線的最前端,從汙水(shuǐ)廠的工藝功能設置來說,它不太可能實現汙染物的去除,因此調節池的工(gōng)藝作用不能從汙染物的去除角(jiǎo)度來進行考慮,而是要從水量的角度來進行工藝功能的設置。
在規(guī)模較小的城鎮(zhèn),市政汙水廠接納的居民生活汙水量受到城鎮居民用水習慣呈現明顯的周期性的(de)峰穀(gǔ)規律,下圖(tú)是某汙水廠的進(jìn)水水(shuǐ)量的波(bō)動變化情況,可(kě)以看到汙水廠的進水的規律性的水量變化。這種規(guī)律性(xìng)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(shēng)物的汙染物負荷不斷地在變化,微生物需要不斷(duàn)地適(shì)應這(zhè)種變(biàn)化(huà),同時汙水廠的曝(pù)氣量,加藥量都要(yào)適配這種進水量的變化帶來的變化才能實現經濟運行,這需要汙水廠(chǎng)建(jiàn)立靈敏和複雜的全過程的自控體係來實(shí)現係統運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,後期維護和保養量和費(fèi)用都會增大,因此大多數汙水(shuǐ)廠的(de)自控係統無法實現這一功能。
無論從微生物的負荷均衡(héng)和設備的穩定運(yùn)行(háng)、降低自控(kòng)係統(tǒng)的(de)複雜性等角度來說,汙水廠希望進水是恒(héng)流量的,顯(xiǎn)然為雨汙合流(liú)建設的調節池(chí)就有實現這樣工藝功能的便利性(xìng)。
在非雨季的運行期間,汙水廠的進水可以首先進入調節池,當然這需要在建設調節(jiē)池前進行粗格柵、泵(bèng)站,甚至細格柵的移位或者出水管輅的改道設計,來滿足附加構(gòu)築(zhù)物調節池的進水。通過流程改道設計(jì)後將調節池(chí)作(zuò)為汙水提升段後(hòu)的第一構築物,然後調節池內也安裝了二次提升泵,通(tōng)過(guò)二次提升(shēng)泵的恒流量運行模式的調節後,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(shēng)泵站的運行(háng)模式,需要通過以下步驟來進行實現:
確定流量目標:汙水廠運(yùn)維人員需要確定(dìng)所需的恒定(dìng)流量。這可以(yǐ)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(fǎ)規等(děng)因素進行決定。
安裝流量測量設備:在調節(jiē)池的進(jìn)出口處安裝流量測量設備(bèi),以便實時監測進出流量。
控(kòng)製係統設計:設計一個自動控製係(xì)統,以實現恒流量運行。該係(xì)統可以基於實時流量測量數據,自動調節泵站的出(chū)水流量來保持恒定的流量,這種控製模式相對簡單,自(zì)控(kòng)程序並不複雜,不需要太多的計算參數,主要增(zēng)加一些流量監測,液位監(jiān)測,設定恒定的出水流(liú)量,調節池一般的自控設計安裝廠家都能夠實現,汙水廠運行人員一定要和設計人員進行明確的交(jiāo)底和工藝訴求。
變頻(pín)器控製泵站:使用變(biàn)頻器控製泵站的運行速度(dù),以調整出水流量。變(biàn)頻器可以根據流(liú)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(jiē)池容(róng)量和(hé)泵站調節能力匹配:要核實調節(jiē)池的容量是否滿足全天恒量(liàng)運行(háng)的容積(jī),這項工作需要反複試算來確定,確保調節池能夠在泵站調節出水流量時提供穩定的儲存容量,這項工作需要(yào)在調(diào)節池設計建造的時候(hòu),積極和設計(jì)部(bù)門進行溝通,確定調節池(chí)不僅僅作為雨水調蓄,而且要(yào)作為非雨季期間恒水量調節池。通過前期有效(xiào)的核算保障,使調節池具備恒水(shuǐ)量運行(háng)的基礎。
設置合理的調控閥門:調節池兼備兩種工藝(yì)功能,就需要設定不同的閥門來滿足不同功(gōng)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,兼顧雨季(jì)的過(guò)量的雨水和非雨季的日夜(yè)變(biàn)化的汙水的(de)進入(rù)和提升,應有溢流,回流等閥門的控(kòng)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行情(qíng)況,進行必要的優化(huà)。根據實際情況,調整流量目標和控製係統參數,以確(què)保係(xì)統(tǒng)的穩定性和高(gāo)效性。
汙水廠的調節池要承擔恒流量運行的工藝功能,需要通過前期籌劃設計和(hé)後期(qī)的運維(wéi)管理,特別是(shì)自控設計中對恒流量運行的控製程序(xù)的編製和關鍵參數的確定(dìng),應結合實(shí)際(jì)運行的工況進行準確核實。
在針對汙水廠的雨水(shuǐ)調節池的恒流量運行設計一個自動控製係統以實現恒流量運行(háng)需(xū)要考慮以下幾個關鍵步驟:
1. 測量儀表的設置安裝:安裝流量測量設備,例(lì)如電磁(cí)或者超聲波的流量(liàng)計,以實時(shí)監測進出(chū)流量。確保(bǎo)選擇合適的流量測量設備,以滿足所需的精(jīng)度(dù)和(hé)可靠性要(yào)求。
2. 控製策略選擇:選擇(zé)適當的控製策略來實現(xiàn)恒流量運行。常見的控製(zhì)策略包括(kuò)比例-積分-微分(PID)控製、模型(xíng)預測控製(MPC)等。根據係統的特點和要求,選(xuǎn)擇最合適的控製策略。
3. 控製器設計(jì):基於(yú)選擇的控製策略,設(shè)計一個控製器來調節泵站的出水流量。控製(zhì)器可以是硬件控製器,如PLC(可編程邏輯控製器),或是軟件控(kòng)製器,如基於(yú)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(zì)動調節泵站的運行。
4. 反(fǎn)饋機製:建立反饋機(jī)製來監測實際流量與預設流(liú)量之間的差異(yì),並將這(zhè)些反饋信(xìn)號傳遞給控製器。控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(lái)確保係統的安全(quán)運(yùn)行(háng)。例(lì)如,設置(zhì)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。
實際的汙水處理係統和調節池的設計需要根據(jù)具體情況進行更詳細的考慮和優化。還建議汙水處理廠運行人員谘詢專業的設計部門,把工藝功(gōng)能的目的訴說清晰,以便設計單位正確理解汙水廠的工藝運行需(xū)求,以確(què)保(bǎo)最終實現的調節池(chí)的恒流量運(yùn)行(háng)模式能夠滿足(zú)汙水廠工藝處理(lǐ)要求(qiú),並通過優化(huà)的係統設(shè)計來提高恒流量運行的效率和(hé)穩(wěn)定性。