汙(wū)水廠的雨水調節池的工藝應用
來源:科柏盛環保(bǎo) 發布時間:2024-03-04
由(yóu)於曆(lì)史原因,多數城鎮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(dōu)在積極進行雨汙分(fèn)流管(guǎn)網的改造工作,但是涉及到老舊城區的拆遷改造,地下(xià)管(guǎn)網的複雜混(hún)接等等原因,該項工作進行的並不是很順利。為了(le)避(bì)免降雨天氣裏,汙水廠無法及時處(chù)理初期雨水造成雨汙(wū)混合液外溢(yì)造成環境汙染(rǎn)的風險,一些地市要求汙水廠建設進水調節池來(lái)減緩這種風險(xiǎn)。
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調節池使用率並不是很(hěn)高(gāo),雨季會(huì)起到一定(dìng)的作用,但是在其他季節調節池基本用(yòng)途不大,造成了基建投資的浪費。汙水廠(chǎng)應采取一定的工藝措施來提高已建成調節池的汙(wū)水廠對該設施的利用率。
調節池(chí)一(yī)般建設在汙水廠的進水口前端,處於汙水廠(chǎng)工藝(yì)路線的最前端,從汙水廠的工藝功能設置來說,它不太可(kě)能實現汙染物的去除,因(yīn)此調節池的工藝作用不能從(cóng)汙染(rǎn)物的去除角度(dù)來進行考慮,而是要從水量的角度來進(jìn)行工藝功能的設置。
在規模較小(xiǎo)的城(chéng)鎮(zhèn),市政汙水廠接(jiē)納(nà)的居民生活汙水量受到城鎮居民用水習慣呈現(xiàn)明顯(xiǎn)的(de)周(zhōu)期性的峰穀(gǔ)規律,下圖是某汙水廠的進水水量的波動變化情況,可以看到汙水廠的(de)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(wū)水廠的運行管理帶來很(hěn)大的困擾,對汙水廠內的(de)微生物的汙染物負荷不斷地在變化,微生物需要不(bú)斷地適應這(zhè)種變化,同時(shí)汙水廠的曝氣(qì)量,加藥量都要適配這種進(jìn)水量的變化帶來的變化才能實現經(jīng)濟運行(háng),這需要汙水廠建立靈敏和複雜的全過程的自控體係來實現係統運行設備的和(hé)汙(wū)水量的自適配,這樣的自控係統需要的監測環節也更(gèng)多,後期維護和保養量和費用都會增大,因此大多數(shù)汙水廠的自控係統無法實現這一(yī)功能。
無論從微生物的負荷均衡和設備(bèi)的穩(wěn)定運行、降低自控係統的複雜性等角度來說,汙水廠希(xī)望進水是(shì)恒流量的,顯然為雨汙合流建設的調節池就有實現這樣工藝功能的便利性。
在非雨季的運行期間,汙水廠的進水(shuǐ)可以首先進入調節池,當然這需要在建設(shè)調節池前進行粗格柵、泵站,甚至細格柵的(de)移位或(huò)者出水管輅的改道(dào)設計,來滿足附加構築物調節池的(de)進水。通過流程改道設計(jì)後(hòu)將(jiāng)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了二(èr)次提升泵,通過二次提升泵的恒流量運行(háng)模式的調節後,再進入到後(hòu)續工藝構築物內。
要將調節池用於恒流量運行的汙水(shuǐ)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(lǐ)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(ān)裝流(liú)量測量設備,以便實時監(jiān)測進出流量。
控製係統設(shè)計:設(shè)計一個自動控製係統,以實現恒流量運行(háng)。該係統可以基於實時流量測量數據,自動(dòng)調節泵站的出水流量來保持恒定(dìng)的(de)流量,這種控製模式相對簡單(dān),自控程序(xù)並不複雜,不需要太多的計(jì)算參數,主要增加一(yī)些流量監測,液位監測,設定恒定(dìng)的(de)出水流量,調節池一般的自控設(shè)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底(dǐ)和工藝訴求。
變頻器控製泵站:使用變頻器(qì)控製泵站(zhàn)的運行速度,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(de)流量目標來自動調整泵站的轉速。
調節池容量和泵站調節能力匹配:要核實調節池的容量是否滿足全天恒量運行的(de)容積,這項工作需要反複試算來確定,確保調節(jiē)池能夠在泵站調節(jiē)出水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(bù)門進行溝通,確定(dìng)調節池不僅僅作為雨水調蓄,而(ér)且要(yào)作為非雨(yǔ)季(jì)期間恒水量調節池。通過前期有效的核算保障,使調節池具備恒水量運行的基礎。
設置合理的調(diào)控閥(fá)門:調節(jiē)池兼備兩種(zhǒng)工藝功(gōng)能,就需要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,兼顧雨季的過量的(de)雨水和非雨季的日夜變化的汙水的進入和提升,應有溢流,回流等閥門的控製。
監測和優(yōu)化:定期監測流量數據(jù)和一級提升泵站和調節池二次(cì)提升泵的運行情況,進行必(bì)要的優化。根據(jù)實際(jì)情況,調整流量目標和控製係統參數,以確保係統的穩(wěn)定性和高效性。
汙水(shuǐ)廠的調節池要承擔恒流量運行的工藝功能,需要通過(guò)前期籌劃設計和後期的運維管(guǎn)理(lǐ),特別是自控設計中對恒流量運行的控製程序的編製和關鍵參數的確定,應結合實(shí)際運行的工況(kuàng)進行準確核實。
在針對汙(wū)水廠的雨水(shuǐ)調節池的恒流量運行(háng)設計一個自動控製(zhì)係統以實現恒流量運行需(xū)要考慮以下幾個關鍵步驟:
1. 測量儀表的設置安(ān)裝:安裝流量測量設備,例如電磁或者超聲波的流量計,以(yǐ)實時監測(cè)進出流量。確保選擇合適的流量測量設備,以滿足所需的(de)精度和可(kě)靠性要求。
2. 控製策略選擇:選擇適(shì)當的控製策略來實現恒流量運(yùn)行。常見的控製策略包括比例-積分-微分(PID)控製、模型預測(cè)控製(MPC)等。根據係統的特點和要求,選擇最合適的控製策略。
3. 控製器設計:基於選擇的控製策略,設計一個控製(zhì)器來調節泵站的(de)出水流量。控製器可以是硬件控製器,如(rú)PLC(可(kě)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(xì)統(tǒng)。控製器應根據流量測量數據(jù)和預設的流量目標,自動調節(jiē)泵站的運行(háng)。
4. 反饋機製:建立反饋機製來監測實際流量與預設流量之間的差異,並(bìng)將這些反饋信號傳遞給控製器。控製器可以根據(jù)反饋信號進行調整,以實現流量(liàng)的閉(bì)環控製(zhì)。
5. 安全保護措施:設計安全保護措施來確(què)保係統的安全運行。例如,設置最大流量和最小流(liú)量限製,以防止(zhǐ)超過係統容量或低(dī)於最低運行要求。
實際的汙水處理係(xì)統和調(diào)節池的(de)設計需要根據具體情況(kuàng)進(jìn)行更(gèng)詳細的考慮和優化。還建(jiàn)議汙水處理廠運行人員谘詢專業的設計部門,把工(gōng)藝功能的目的訴說清晰(xī),以便設計單位正確理解汙水廠的工藝運(yùn)行需(xū)求,以確保最終實現的調節池的恒流量運行模式能夠滿足汙水廠工藝處理要求,並通(tōng)過優(yōu)化的係統設(shè)計來提高恒流量運行的效率和穩定性。