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污水处理自控系统方案(污水处理自控系统造价)

污水处理自控系统方案

随着城市化进程的加快和工业化的发展,污水处理成为了一项重要的环保工作。为了提高污水处理效率,降低人工成本,许多污水处理厂开始采用自控系统来管理和操作整个处理过程。下面将介绍一种污水处理自控系统方案,并探讨其造价情况。

污水处理自控系统方案的基本原理是通过传感器实时监测污水处理过程中的关键参数,如水质、水位、流量等,并将这些数据传输到控制中心。通过控制中心的分析与处理,可以自动调节处理设备的运行状态,实现高效稳定的污水处理。

该方案的主要组成部分包括传感器、数据采集装置、控制中心和执行器等。传感器负责采集污水处理过程中的各项参数,并将数据传输给数据采集装置。数据采集装置将数据整合并通过网络传输给控制中心。控制中心根据预设的处理要求进行数据分析和处理,并向执行器发送指令,控制处理设备的运行。

在污水处理自控系统的造价方面,主要包括设备和安装费用、系统软件和运维成本。设备和安装费用是该方案的主要成本之一,主要包括传感器、数据采集装置、控制中心以及执行器等设备的购买和安装成本。系统软件的开发和购买费用也需要考虑进去,因为系统软件的稳定性和功能性对系统的运行至关重要。运维成本包括系统的维护和保养费用,以及人员培训和管理成本。

污水处理自控系统的造价会受到多种因素的影响,如处理规模、系统复杂度、设备品质等。较小规模的污水处理厂通常采用简单的自控系统,成本相对较低。但对于大型的污水处理厂,系统的复杂性和设备的高品质会导致较高的造价。

尽管污水处理自控系统的造价可能较高,但其带来的好处也是不可忽视的。自控系统能够提高污水处理效率,减少污染物的排放,最大限度地保护环境。自控系统还能降低人工成本,提高工作效率,为污水处理厂的可持续发展提供支持。

污水处理自控系统方案是提高污水处理效率和降低成本的可行方案。尽管造价可能较高,但其带来的环保效益和经济效益是值得期待和投资的。未来的发展中,污水处理领域将继续探索更加先进的自控技术,以实现更加高效和可持续的污水处理。

污水处理自控系统方案(污水处理自控系统造价)

第一章 城市污水处理工艺介绍

城市污水不同于工业污水,是人类生活中产生的污水,是水体的主要染污源之一,主要是排泄物和洗涤污水。城市居民每人每日排出生活污水量为150~400L,其量与生活水平有密切关系。生活污水中合有大量有机物,如纤维素、淀粉、糖类和脂肪蛋白质等,也常含有病原菌、病毒和寄生虫卵,无机盐类的氯化物、硫酸盐、磷酸盐、碳酸氢盐和钠、钾、钙、镁等。总的特点是含氮、含硫、含磷高,在厌氧细菌作用下,易生恶臭物质。除磷技术是困扰城市污水处理的主要难题,因此在城市的污水处理中合理的选择处理工艺便显得的十分重要。

第一节 城市污水处理厂规模划分

在城市污水处理建设中首先我们要确定拟建污水处理厂的规模,然后根据规模来选择合适的工艺。根据我国的实际情况,大体上可分为大型、中型和小型污水处理厂。规模>10×104 m3/d的是大型污水厂,一般建在大城市,基建投资以亿元计,年运营费用以千万元计,目前全国已建成十多座,最大的是北京高碑店污水处理厂,规模达100×104 m3/d。 中型污水处理厂的规模为(1~10)×104 m3/d,一般建于中、小城市和大城市的郊县,基建投资几千万至上亿元,年运营费用几百万到上千万元,目前全国已建成几十座,正建的有上百座,今后一段时间还将大量增加。 规模<1×104 m3/d的是小型污水处理厂,一般建于小城镇,基建投资几百万到上千万,年运营费用几十万到上百万;由于经济条件的限制,目前这类污水厂刚刚在沿海地区经济发达的小城镇出现,今后会越来越多,最终小型污水厂的数量将超过大中型污水厂。

第二节 城市污水处理工艺选择原则

1.投资省。目前大部分污水处理项目都是国有资金投资的,我国是一个发展中国家,经济发展所需资金缺口庞大,控制投资对国民经济可持续发展大有益处。

2.运行成本低。运行成本是污水处理厂能否正常运行的重要因素,是选择处理工艺的主要指标之一。

3.占地少。土地资源是城市发展规划的重要因素。

4.脱氮除磷效果好。随着我国大面积水体环境的富营养化,污水的脱氮除磷已经成为迫切需要解决的问题。我国实施的国家《污水综合排放标准》(GB8978-1996)也明确规定了适用于所有排污单位,非常严格地规定了磷酸盐排放标准和氨氮排放标准,这就意味着选择污水处理工艺首先要考虑脱氮除磷的问题。

5.现代先进技术与环保工程的有机结合。现代先进技术,尤其是计算机技术和自控系统设备的出现和完善,为环保工程的发展提供了有力的支持。目前,国外发达国家的污水处理厂大都采用先进的计算机管理和自控系统,保证了污水处理厂的正常运行和稳定合格地出水,而我国在这方面还比较落后。计算机控制和管理也必将是我国城市污水处理厂发展的方向。

第三节 城市污水处理工艺介绍

目前城市污水处理工艺大都采用一级处理和二级处理。一级处理采用物理方法,主要通过格栅拦截、沉淀等手段去除废水中大块悬浮物和砂粒等物质,这一工艺已很成熟,差别不大。二级处理则采用生化方法,主要通过微生物的生命运动等手段来去除废水中的悬浮性、溶解性有机物以及氮、磷等营养盐。目前这一处理工艺有多种方法,归结起来主要有以上介绍的几种工艺,即SBR、A/O、A2/O、氧化沟工艺及传统活性污泥法等。3.1 SBR工艺

SBR是序批式活性污泥法,又名间歇曝气法,它的基本特征是在一个反应池中完成污水的生化反应、沉淀、排水、排泥,不仅省去了初沉池和污泥消化池,还省去了二沉池和回流污泥泵房,处理设施比氧化沟还要简单,而且处理效果好,有的SBR工艺还具有很强的脱氮除磷功能。

SBR工艺对自控要求高,过去自控设备不过关,这种工艺无法推广,近年来自控技术和仪表应用于污水处理已经过关,我国昆明第三、第四污水厂采用SBR工艺已成功运行数年,因而SBR工艺得到大力推广,成为业内人士十分关注的一种工艺。 3.2 A/O工艺

A/O工艺也叫厌氧好氧工艺,A(Anacrobic)是厌氧段,用于脱氮除磷;O(Oxic)是好氧段,用于除水中的有机物。

A/O工艺的优点与缺点:

1.A/O工艺的优点

(1)流程简单,不需外加碳源和后曝气池,以原污水为碳源,建设和运行成本较低。

(2)反硝化在前、硝化在后,设内循环,以原污水中的有机物作为碳源,效果好,反硝化反应充分。

(3)曝气池在后,使反硝化残留物得以进一步去除,提高了处理水水质。

(4)A段搅拌,只使污泥悬浮,而避免DO的增加。O段的前段采用强曝气,后段减少气量,使内循环液的DO含量降低,以保证A段的缺氧状态。

2.A/O工艺的缺点

(1)由于没有独立的污泥回流系统而不能培养出具有独特功能的污泥,难降解物质的降解率较低。

(2)若要提高脱氮效率,必须加大内循环比,因而加大运行费用。从外、内循环液来自曝气池,含有一定的DO,使A段难以保持理想的缺氧状态,影响反硝化效果,脱氮率很难达到90%。

3.3 A2/O工艺

A2/O工艺是厌氧-缺氧-好氧生物脱氮除磷工艺的简称。A2/O工艺将生物脱氮生物除磷综合到了同一活性污泥系统中。

A2/O工艺的优点与缺点

1.A2/O工艺的优点

处理效率高,一般能达到:BOD5和SS为90%~95%,总氮为70%以上,磷为90%左右,一般适用于要求脱氮除磷的大中型城市污水厂。

2.A2/O工艺的缺点

建设成本和运行成本均高于普通活性污泥法,运行管理要求高,只有当处理后的污水排入封闭性水体或缓流水体引起富营养化,从而影响水体时,才采用该工艺。

3.4 传统活性污泥工艺长期以来,城市生活污水多采用活性污泥法,它是世界各国应用最广的一种生物处理流程,具有处理能力高,出水水质好的优点。该方法主要由曝气池、沉淀池、污泥回流和剩余污泥排放系统组成。废水和回流的活性污泥一起进入曝气池形成混合液。曝气池是一个生物反应器,通过曝气设备充入空气,空气中的氧溶入混合液,产生好氧代谢反应,且使混合液得到足够的搅拌而呈悬浮状态,废水中的有机物、氧气同微生物能充分接触反应。随后混合液进入沉淀池,混合液中的悬浮固体在沉淀池中沉下来和水分离,流出沉淀池的就是净化水。沉淀池中的污泥大部分回流,称为回流污泥,回流污泥的目的是使曝气池内保持一定的悬浮固体浓度,也就是保持一定的微生物浓度。曝气池中的生化反应引起微生物的增殖,增殖的微生物量通常从沉淀池中排除,以维持活性污泥系统的稳定运行,这部分污泥叫剩余污泥。活性污泥除了有氧化和分解有机物的能力外,还要有良好的凝聚和沉降性能,以使活性污泥能从混合液中分离出来,得到澄清的出水。采用传统的活性污泥法,往往基建费、运行费高,能耗大,管理复杂,易出现污泥膨胀现象;设备不能满足高效低耗的要求。

3.5 氧化沟

氧化沟是活性污泥法的一种变型,其曝气池呈封闭的沟渠型,故它在水力流态上不同于传统的活性污泥法。它是一种首尾相连的循环流曝气沟渠,污水渗入其中得到净化,最早的氧化沟渠是加以护坡处理的土沟渠,是间歇进水间歇曝气的。从这一点上来说,氧化沟最早是以序批方式处理污水的技术。氧化沟污水处理的整个过程如进水、曝气、沉淀、污泥稳定和出水等全部集中在氧化沟内完成,最早的氧化沟不需另设初沉池、二沉池和污泥回流设备。随着处理规模和范围逐渐扩大,通常采用延时曝气。连续进出水,所产生的微生物污泥在污水曝气净化的同时得到稳定,不需设置初沉池和污泥消化池,处理设施大大简化。

氧化沟工艺的优点

氧化沟工艺以其经济简便的突出优势已成为中小型城市污水厂的首选工艺。其具有多功能性、污泥稳定、出水水质好和易于管理等优点。

综上所述,选择一种好的城市污水处理工艺,无论是对国民经济的发展还是对环境保护、资源再利用都有着不同寻常的意义。好的工艺具有工艺简单、设备可靠、管理方便、投资省、占地少、效率高、运行成本低、污水处理能达标排放并可回用等优点。第二章 城市污水处理厂的工艺选择

第一节 大型污水处理厂工艺选择

大型城市污水处理厂的优选工艺是传统活性污泥法及其改进型A/O法、A2/O法。目前世界上绝大多数国家(包括我国)的大型污水厂大多采用传统活性污泥法、A/O和A2/O法,我国的北京高碑店污水厂、天津纪庄子污水厂和东郊污水厂、沈阳市北部污水厂、郑州市污水厂、杭州市四堡污水厂、成都市三瓦窑污水厂等都采用这种工艺,这不是偶然的,因为这种工艺对大型污水厂具有难以替代的优点:

1、传统活性污泥法、A/O和A2/O法与氧化沟和SBR工艺相比最大优势是能耗较低、运营费用较低,规模越大这种优势越明显。对于大型污水厂来说,年运营费很可观,比如规模为40×104 m3/d的污水厂,1m3污水节省处理费1分钱,一年就节省146万元。

这种工艺的能耗和运营费低的原因是:a.设置初沉池,利用物理法以最小的能耗和费用去除污水中相当一部分有机物和悬浮物,降低二级处理的负荷,显著节省能耗;b.污泥采用厌氧消化,它比氧化沟和SBR工艺的同步好氧消化显著节省能耗,是一种公认的节能工艺。 这种工艺的基建投资一般情况下比氧化沟和SBR工艺高,但随着规模的增大,氧化沟和SBR的基建费也成倍增加,而常规活性污泥法的投资则以较小的比例增加,两者的差距越来越小。当污水厂达到一定规模后,常规活性污泥法的投资比氧化沟与SBR还省,污水厂规模越大,常规活性污泥法的优势就越大。 2、常规活性污泥法、A/O和A2/O法的主要缺点是处理单元多,操作管理复杂,特别是污泥厌氧消化要求高水平的管理,消化过程产生的沼气是可燃易爆气体,更要求安全操作,这些都增加了管理的难度。但由于大型污水厂背靠大城市,技术力量强,管理水平较高,能满足这种要求,因而常规活性污泥法的缺点不会成为限制使用的因素。 根据我国目前的现实情况,城市污水处理处于起步阶段,法规和制度都不够健全,对污泥的稳定化要求没有明确的规定,同时由于排水管网系统不够完善,大多数城市污水的有机成分不高,加之污泥厌氧消化的管理和沼气的利用还缺乏成熟的经验,这些因素都降低了包含污泥厌氧消化工序的常规活性污泥法、A/O和A2/O法的经济性。对于规模为(10~20)×104 m3/d的城市污水处理厂,有时可能采用SBR和氧化沟工艺更为经济,在这种情况下,有必要对各种工艺进行详细的技术经济比较,以确定最佳工艺。

第二节 中、小型城市污水处理厂的优选工艺

中、小型城市污水处理厂的优选工艺是氧化沟和SBR,它们的共同特点是:

1、去除有机物效率很高,有的还能脱氮、除磷或既脱氮又除磷,而且处理设施十分简单,管理非常方便,是目前国际上公认的高效、简化的污水处理工艺,也是世界各国中小型城市污水处理厂的优选工艺。

2、在10×104 m3/d规模以下,氧化沟和SBR法的基建费用明显低于常规活性污泥法、A/O和A2/O法;对于规模为(5~10)×104 m3/d的污水厂,氧化沟与SBR法的基建费用通常要低10%~15%。规模越小,两者差距越大,这对缺少资金建污水厂的中小城市很有吸引力。即使在10×104 m3/d规模以下,氧化沟和SBR法的电耗和年运营费用仍高于常规活性污泥法,但如果与基建费用一起来比较,基建费加上20年的运营费总计还是比常规活性污泥法低些。规模越小,低得越多,规模越大,差距越小,当规模为10×104 m3/d时,两类工艺的总费用大致相当。对于中小型污水厂采用氧化沟与SBR法在经济上是有利的。

3、氧化沟与SBR工艺通常都不设初沉池和污泥消化池,整个处理单元比常规活性污泥法少50%以上,操作管理大大简化,这对于技术力量相对较弱、管理水平相对较低的中小型污水处理厂很合适。 4、氧化沟和SBR工艺的设备基本上实现了国产化,在质量上能满足工艺要求,价格比国外设备便宜好几倍,而且也省去了申请外汇进口设备的种种麻烦。 5、氧化沟和SBR工艺的抗冲击负荷能力比常规活性污泥法好得多,这对于水质、水量变化剧烈的中小型污水厂很有利。 正是由于上述种种原因,氧化沟和SBR在国内外都发展很快。美国环保局(EPA)把污水处理厂的建设费用或运营费用比常规活性污泥法节省15%以上的工艺列为革新替代技术,由联邦政府给予财政资助,SBR和氧化沟工艺因此得以大力推广,已经建成的污水厂各有几百座。欧州的氧化沟污水厂已有上千座,澳大利亚近10多年建成SBR工艺污水厂近600座。在国内,氧化沟和SBR工艺已成为中小型污水处理厂的首选工艺。

6、氧化沟工艺的主要分类和特点

氧化沟工艺大体上可以分为四类: ①多沟交替式氧化沟,它的特点是合建式,没有单独的二沉池,采用转刷曝气。它有单沟、双沟和三沟式,最典型的是邯郸三沟式氧化沟。这种氧化沟具有SBR工艺的特点,也可算是SBR的一种类型,它的脱氮除磷效果不稳定,如果要求脱氮除磷,需增加一些设施。 ②卡鲁塞尔氧化沟,它是分建式,有单独的二沉池,采用表曝机曝气,沟深大于多沟交替式氧化沟,长沙水质净化二厂就是这种工艺,它的脱氮除磷效果也不够理想,如果要求脱氮除磷,也需增加一些设施。 ③奥贝尔氧化沟,它也是分建式,有单独二沉池,采用转碟曝气,沟深也较大,现在四川、北京、山东、浙江等地都在采用,它的脱氮效果很好,但除磷效率不够高,要求除磷时还需采取一些措施。 ④一体化氧化沟,是合建式,沉淀池建在氧化沟内,已在四川成都市新都污水厂和山东高密市污水厂应用。它既是连续进出水,又是合建式,且不用倒换功能,从理论上讲最经济合理,但在一些具体技术问题上还不十分成熟,因此影响了它的推广使用。 7、SBR工艺的主要分类和特点 SBR工艺主要有以下几种类型: ①传统式SBR工艺,它的所有操作都是间歇的、周期性的,四川巴中污水厂就是这种工艺。它的脱氮除磷效果不够稳定,如要求脱氮除磷,需做一些改进。 ②ICEAS工艺,即间歇式循环延时曝气活性污泥法,它用隔墙将反应池分为两部分,前面是预反应区,后面是主反应区,采用连续进水,间歇曝气、沉淀、排水、排泥,已用在昆明第三、第四污水厂。它可以脱氮除磷,但效果不够理想。 ③DAT—IAT工艺,即连续曝气和间歇曝气相结合的工艺,反应池中部用隔墙分为两部分,前边的DAT连续曝气,后边的IAT间歇曝气、沉淀、排水、排泥,已用于天津开发区污水处理厂。它的脱氮除磷功能一般,需增加设施才能提高脱氮除磷效率。 ④CAST工艺,即循环式活性污泥法,它的反应池用隔墙分为选择区和主反应区,进水、曝气、沉淀、排水、排泥都是间歇周期性运行。它的脱氮除磷效果好,防止污泥膨胀的性能好,目前深圳、天津和云南的一些污水处理厂都采用此种工艺。 ⑤UNITANK工艺,是三个矩形池并联,按照类似三沟式氧化沟的周期运行模式工作,但把转刷曝气改为鼓风曝气,可加大池深,把出水可调堰改为固定堰,简化了排水,上海石洞口污水处理厂就是采用这种工艺,它的功能和三沟式氧化沟类似。 8、氧化沟和SBR工艺的比较 氧化沟和SBR工艺有很多共同特点,也有各自的特点和适用性,在选定方案时需要仔细分析。

a、从基建投资看,SBR工艺是合建式,一般情况下征地费和土建费较氧化沟低,而设备费较氧化沟高,总造价的高低则要视具体情况决定。

b、地价高,对氧化沟不利。进水BOD浓度高,反应容积与沉淀容积的比值高,对氧化沟有利;BOD浓度低,反应容积与沉淀容积的比值低,对SBR有利。 c、从运营费用看,SBR工艺通常用鼓风曝气,氧化沟工艺通常用机械曝气。一般说来,在供氧量相同的情况下,鼓风曝气比机械曝气省电;第二方面,SBR工艺是合建式,不用污泥回流(有的少量回流),氧化沟工艺是分建式要大量回流,电耗较大;第三方面,SBR工艺是变水位运行,增大了进水提升泵站的扬程。综合考虑,通常氧化沟工艺的电耗要比SBR工艺大些,运营费要高些。 d、氧化沟工艺是连续运行,不要求自动控制,只是在要求节能时用自动控制;SBR工艺是周期间歇运行,各个工序转换频繁,需要自动控制。e、SBR工艺是静态沉淀,氧化沟工艺是动态沉淀,因而SBR的沉淀效率更高,出水水质更好。

污水处理自控系统方案

一、引言

水是人类生活和国民经济发展的不可或缺的重要部分,随着科技水平的飞速发展和人类生活水平的巨大提升,对于洁净的优质的水源的需求也不断急剧释放。为建设可靠、稳定、先进、经济以及可扩展的合理的水处理自动化系统成为工程界和城市水行业营运管理部门共同关心的问题。微电子、通信、计算机技术的发展大大提高了水处理控制系统的信息化和智能化程度,与3C技术相结合的PLC以其卓越的可靠性、抗干扰性以及灵活的控制方式成为水处理自动化系统的核心控制器,其与开放的网络通信系统一起,共同推动着水处理自动化系统的智能化程度的发展。

水处理行业主要分为净水处理和污水处理两大部分。净水厂控制系统通常分为水厂调度系统、加药间(加氯间)PLC控制站、滤站PLC控制站、送水泵房PLC控制站等。各个控制站相对独立工作,通过有线网络进行通讯,将所有的数据信息送到水厂调度室进行处理,或将一部分数据通过调度系统以无线(或有线)通讯的方式送到城市的调度中心。对于污水处理来说,要根据污水水源地状况来确定污水处理的工艺流程,由于污水处理工艺的不同而自控系统应用PLC的要求也有所不同。一般讲,整个污水处理厂都有总控室和多个现场控制站,站与站之间通过控制器层网络或信息层网络相连,然后全部连接到总控室,总控室的多台计算机、工作站和图形站都用信息层网络连接,这样和现场控制站构成了集中管理,分散控制,高速数据交换的工厂级自动化网络[1].PLC自控系统是水处理厂的控制核心部分,对其合理的选型和设计,对污水厂能否高效、自动化的运行非常重要。PLC网络又是其中的重中之重,网络的好坏直接影响到污水厂的正常运行。

二、系统构成

污水处理厂自控系统一般包括污水厂部分和厂外泵站部分。监控系统通讯网络和PLC是污水处理自动化系统的核心组成部分,它们的性能对污水处理自动化系统会起到决定性的作用[2].根据污水处理自动化本身的特点和监控需求选择合适的PLC及通讯网络是保证污水处理自动化系统性能的重要因素。

通信网络:

在污水处理自动化系统的结构上,国内在管理体制上主要采用三级管理,即监控总中心、区域监控分中心和监控站。由于监控站不直接对污水处理厂的外场设备进行直接控制,因此工程界按照系统结构的划分把监控系统划分为信息层、控制层和设备层。

第一层为信息层,主要负责大量信息及不同厂家不同设备之间的信息传输,工业以太网Ethernet为目前较常用的一种信息网络,世界各大PLC生产厂商均支持工业以太网,并且他们在原有TCP/IP的基础上,相继开发出实时性更高的工业以太网,如欧姆龙和罗克维尔支持的Ethernet/IP,施奈德支持的Modbus-TCP/IP以及西门子支持的ProfiNet等。由于Ethernet的信息量大,因此在污水处理厂自动化系统中以太网主要用于各个控制分站与监控中心的数据传输,包括各种传感器数据等大量历史数据信息。

第二层为控制层,主要采用现场总线组成隧道区域控制器网络,其特点是由于采用了标准总线组网,既能满足实时通信的要求,又具有开放协议的标准接口,能在总线上方便的挂接各种外场设备,有利于监控系统的扩展。现场总线有40多种,在污水处理厂自动化系统中应用的现场总线主要有ControllerLink、LonWorks、Inetrtbus、Profibus、Can和Modbus.他们的共同特点是高速、高可靠,适合PLC与计算机、PLC与PLC及其它设备之间的大量数据的高速通讯。为使系统的稳定可靠,控制层的网络结构多采用环网的方式组成,包括线缆型和光纤作为传输介质,具体组网将在后面作出实例说明。

第三层为设备层,这一层用于PLC与现场设备、远程I/O端子及现场仪表之间的通讯,它们有DeviceNet、Modbus以及Profibus/DP等,其中DeviceNet已经成为工业界的标准总线而得到了广泛的应用,而Profibus/DP虽然没有成为标准,但是它的应该也相当广泛。

值得指出的是,近来年以太网的广泛应用使得人们把目光投向了现场总线上来,工业以太网是否最终将取代现场总线仍然是一个争论的话题。不论是Ethernet/IP还是Modbus-TCP/IP,以太网在一些重要的性能指标上仍然无法具有现场总线的特点和优势。从本质上来讲,以太网的载波帧听冲突监测CSMA/CD的访问方式,实时性并没有现场总线采用的令牌总线和令牌环的访问方式高,不论人们采用何种方式,如协议封装、分时访问控制等,都只能改善以太网的实时性,起不到本质的改变。在当前技术还未完全成熟之前,现场总线应用于控制层,是一个积极和稳妥的选择。随着以太网技术的不断发展,今后其取代现场总线而用于控制层也是很有可能的。

监控分中心及上位监控软件:

监控分中心一般将设置多台SCADA工作站(工控机)。分别用于水厂调度系统、加药间(加氯间)、滤站、送水泵房等监控,完成污水厂内各种设备的状态显示、自动控制、半自动控制、打印报警、分析报表等工作。监控分中心还将设置了多台服务器,为其它计算机提供支援和与监控总中心进行通信。

PLC的选择:

施奈德(Schneider)、西门子(Siemens)、欧姆龙(Omron)、罗克维尔(Rockwell)、通用电气(GE)是全球五大PLC制造厂商和整体方案的提供者,他们的产品面向各自不同的领域,其中在污水处理自动化系统的应用方面,又以罗克维尔、欧姆龙和施奈德的应用最为广泛。

污水处理自动控制系统对PLC的性能提出了更高的要求,作为污水处理自动控制系统的核心控制器,其必须具备以下几大功能特点:首先本身必须稳定可靠,并具有预先处理数据和集中传输数据的能力,具有较高的故障保护能力;控制分站本地控制器可以独立承担控制分区的基本控制任务,即使监控站或者监控中心因故障停止运行,相邻区域的控制器也能交换数据信息;当某控制站的控制量出现变化时,可按预定方案和程序采取相应的算法,对相关区域的控制对象,比如泵或者加药系统等做出相应的调整。它必须至少有如下功能模块,数据采集存储处理功能(实现集中和独立工作方式,尤其是在独立控制时能与相邻控制器实现数据交换);通信功能、容错功能、自动诊断功能和本地操作功能(即能带触摸屏)。

必须综合考虑整个监控系统的性能要求和自然条件以及运营周期对设备的要求进行选择,尤其在极端气候和恶劣环境状况条件下或较大规模的污水处理厂,需要选择性能更好的双机热备冗余的PLC,如Schneider的2Quantom系列、Rockwell的2ControlLogix、Omron的CS1D系列、Siemens的S7-417系列;区别在于Omron的双系统是在一个底板上实现,而Siemens等是两个底板通过光纤连接,会在一定程度上占用控制柜的空间,但他们的配置都很灵活,可以任意实现双CPU双电源、双CPU单电源、单CPU单电源多种冗余结构。

在一般的环境状态的时候或较小规模的污水处理厂,多采用标准的机型作为现场控制器,如Schneider的Quantom140系列、Rockwell的ControlLogix、Omron的CS1系列、Siemens的S7-400系列等;他们都支持工业以太网和多种现场总线,控制方式采用远程带CPU的智能分布式结构,系统开放性和兼容性强,丰富的I/O及高功能模块,完全满足污水处理自动控制系统对信号处理的要求。

三、应用案例

下面以天津咸阳路污水处理厂为例[3],具体说明污水处理厂自动控制系统的组成,控制系统拓扑图如图一所示:

信息层:咸阳路污水处理系统因其分布面积较大,厂区内共有5个PLC分站:预处理系统分控主站PLC1、生物处理系统分控主站PLC2、污泥处理系统分控主站PLC3、出水及雨水系统分控主站PLC4和污泥消化系统PLC5,使用的CPU均为OMRON的CS1H-CPU66H.该功能层实现污水处理厂各单元过程所有过程参数、设备运行状态及电气参数的数据采集,单元过程及设备的控制,并通过OMRON网络模块CS1W-ETN21,和中央控制室通过赫斯曼太网交换机,组成100M光纤以太环网,向监控层传送数据和接受监控层控制指令。在中控室中,作为工业以太网结点的系统数据服务器、两台工程师/操作员站计算机、打印机、UPS电源及监视屏等设备,其主要职能是进行系统中的信息交换与信息显示及控制。该层通过上位监控软件实现对主要工艺设备的控制和调度,对污水处理全过程中的工艺参数进行数据采集、监控、优化和调整,对主要工艺流程进行动态模拟和趋势分析、实时数据处理和实时控制,在控制组态上实现各种常规与复杂的优化控制、专家控制、模糊控制等先进的智能控制。功能强大与稳定的实时和历史数据库亦通过以太网成为上下层间的信息通道。污水厂中控室控制站还通过RIAMBView和信息中心、便携计算机及厂外泵站(咸阳路泵站、密云路泵站)等处进行远程通讯,RIAMBView具备远程数据服务(最适合SCADA)功能,通过宽带接收或发送相关数据,实现远端对部分实时画面、进程数据库的访问。

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200吨污水处理总建造价

不同级别的污水处理厂具有不同的施工资质,具体如下:

一、一级资质标准:

1、企业近5年承担过单机容量20万千瓦以上火电机组燃煤烟气脱硫工程,或中型核工业废料处理工程,或以下6项中的4项以上工程施工,工程质量合格。

(1)单池容积400立方米以上的禽、畜粪便沼气池工程;

(2)单池容积500立方米以上的厌氧生化处理池工程;

(3)中型以上工业项目的噪声、有害气体、粉尘、污水、工业废料的综合处理工程;

(4)35吨以上工业及集中供热燃煤锅炉烟气脱硫工程;

(5)二等乙级以上等级医院医疗污水处理工程;

(6)单项合同额1000万元以上的环保工程。

2、企业经理具有10年以上从事工程管理工作经历或具有高级职称;总工程师具有10年以上从事施工技术管理工作经历并具有本专业高级职称;总会计师具有高级会计职称。

企业有职称的工程技术人员不少于40人,其中具有中级以上职称的人员不少于16人,相关专业工程技术人员不少于8人。企业具有的一级资质项目经理不少于5人。

3、企业注册资本金1000万元以上,企业净资产1200万元以上。

4、企业近3年最高年工程结算收入2000万元以上。

5、企业具有与承包工程范围相适应的施工机械和质量检测设备。

二、二级资质标准:

1、企业近5年承担过单机容量12.5万千瓦以上火电机组燃煤烟气脱硫工程,或小型核工业废料处理工程,或以下6项中的4项以上工程施工,工程质量合格。

(1)单池容积200立方米以上的禽、畜粪便沼气池工程;

(2)单池容积300立方米以上的厌氧生化处理池工程;

(3)小型以上工业项目的噪声、有害气体、粉尘、污水、工业废料的综合处理工程;

(4)20吨以上工业及集中供热燃煤锅炉烟气脱硫工程;

(5)一等甲级以上等级医院医疗污水处理工程;

(6)单项合同额500万元以上的环保工程。

2、企业经理具有8年以上从事工程管理工作经历或具有中级以上职称;技术负责人具有8年以上从事施工技术管理工作经历并具有本专业高级职称;财务负责人具有中级以上会计职称。企业具有的二级资质以上项目经理不少于5人。

3、企业注册资本金300万元以上,企业净资产360万元以上。

4、企业近3年最高年工程结算收入1000万元以上。

5、企业具有与承包工程范围相适应的施工机械和质量检测设备。

三、三级资质标准:

1、企业近5年承担过单机容量5万千瓦以上火电机组燃煤烟气脱硫工程,或以下6项中的4项以上工程施工,工程质量合格。

(1)单池容积100立方米以上的禽、畜粪便沼气池工程;

(2)单池容积200立方米以上的厌氧生化处理池工程;

(3)一般工业项目的噪声、有害气体、粉尘、污水、工业废料的综合处理工程;

(4)10吨以上工业及集中供热燃煤锅炉烟气脱硫工程;

(5)一等乙级以上等级医院医疗污水处理工程;

(6)单项合同额300万元以上的环保工程。

2、企业经理具有5年以上从事工程管理工作经历;技术负责人具有5年以上从事施工技术管理工作经历并具有本专业中级以上职称;财务负责人具有初级以上会计职称。企业具有的三级资质以上项目经理不少于5人。

3、企业注册资本金100万元以上,企业净资产120万元以上。

4、企业近3年最高年工程结算收入300万元以上。

5、企业具有与承包工程范围相适应的施工机械和质量检测设备。

一、污水处理厂承包工程范围的相关要求:

一级企业:可承担各类环保工程的施工。

二级企业:可承担单项合同额不超过企业注册资本金5倍的下列工程的施工:

1、单池容积600立方米及以下禽、畜粪便沼气工程;单池容积800立方米及以下厌氧生化处理池工程;

2、单机容量30万千瓦及以下火电机组燃煤烟气脱硫工程;40吨及以下工业及集中供热燃煤锅炉烟气脱硫工程;

3、中型工业项目(含核工业)噪声、有害气体、粉尘、污水、工业废料的综合处理工程;

4、二等甲级及以下等级医院医疗污水处理工程。

三级企业:可承担单项合同额不超过企业注册资本金5倍的下列工程的施工:

1、单池容积300立方米及以下禽、畜粪便沼气工程;单池容积400立方米及以下厌氧生化处理池工程;

2、单机容量20万千瓦及以下火电机组燃煤烟气脱硫工程;20吨及以下工业及集中供热燃煤锅炉烟气脱硫工程;

3、小型工业项目噪声、有害气体、粉尘、污水、工业废料的综合处理工程;

4、一等甲级及以下等级医院医疗污水处理工程。

二、污水处理技术:

1、一级处理:主要去除污水中呈悬浮状态的固体污染物质,物理处理法大部分只能完成一级处理的要求。经过一级处理的污水,BOD一般可去除30%左右,达不到排放标准。一级处理属于二级处理的预处理。

2、二级处理:主要去除污水中呈胶体和溶解状态的有机污染物质(BOD,COD物质),去除率可达90%以上,使有机污染物达到排放标准,悬浮物去除率达95%出水效果好。

3、三级处理:进一步处理难降解的有机物、氮和磷等能够导致水体富营养化的可溶性无机物等。主要方法有生物脱氮除磷法,混凝沉淀法,砂滤法,活性炭吸附法,离子交换法和电渗析法等。

整个过程为通过粗格栅的原污水经过污水提升泵提升后,经过格栅或者筛率器,之后进入沉砂池,经过砂水分离的污水进入初次沉淀池,以上为一级处理(即物理处理),初沉池的出水进入生物处理设备;

有活性污泥法和生物膜法,(其中活性污泥法的反应器有曝气池,氧化沟等,生物膜法包括生物滤池、生物转盘、生物接触氧化法和生物流化床),生物处理设备的出水进入二次沉淀池;

二沉池的出水经过消毒排放或者进入三级处理,一级处理结束到此为二级处理,三级处理包括生物脱氮除磷法,混凝沉淀法,砂滤法,活性炭吸附法,离子交换法和电渗析法。

二沉池的污泥一部分回流至初次沉淀池或者生物处理设备,一部分进入污泥浓缩池,之后进入污泥消化池,经过脱水和干燥设备后,污泥被最后利用。

参考资料来源:百度百科-环保公司资质

参考资料来源:百度百科-废水处理厂

参考资料来源:百度百科-污水处理

50吨污水处理站造价

1. 根据已建、在建污水厂的实际情况,吨水造价一般在1500~2000元之间,运行费在0.1.4元/吨之间,即建成一座日处理50万吨污水的城市污水厂,一次性投资费用约在7.5亿至10亿元,年运行费需数千万元甚至达亿元.以如此庞大的投资和运行费用在全国各城市投建城市污水厂,对于经济尚不发达的我国来言是不堪重负的.

污水处理自控系统厂家

城镇污水处理厂中有各种各样的污水处理设备,如粗格栅、 脱水机等。对污水处理段的设备选择国产还是进口进行比较,为污水处理厂的建设方在选择污水处理厂设备提供参考。

某城镇污水处理厂工艺流程按水力流程分为预处理段、 生物处理段、 污泥处理段、 除臭系统段四个处理段。预处理段包括粗格栅间、提升泵房、 细格栅、 旋流沉砂池;生物处理段包括高效沉淀池、 曝气生物滤池、 转盘滤池;污泥处理段包括污泥脱水机房;除臭系统段包括除臭车间。预 处 理 段粗格栅间、 提升泵房、 细格栅、 旋流沉砂池在国内外的污水处理厂预处理中得到广泛的应用。

预处理段

粗格栅的目的是拦截进入污水处理厂污水中粒径较大的颗粒物,避免损坏水泵的叶轮;沉砂池的目的是去除无机性泥沙,减少对后续生物处理的影响。

由于格栅和除砂设备原理简单,国内设备厂家采用不锈钢材质,设备性能和处理效果与国外进口设备差别不大。 由于设备重量大,从国外进口需要付出昂贵的运费和设备费用,故建议选用国产设备满足粗格栅间、 提升泵房、 细格栅、 旋流沉砂池的要求。

生物处理

高效沉淀池、 曝气生物滤池、 转盘滤池是法国威立雅水务的专利设计工艺。

它去除污染物的效果和性能得到了全世界污水处理厂的广泛认可,具有国内同等处理工艺不可比拟的优势。 虽然其价格比国内的产品要高许多,但是水处理效果是国内的处理工艺无法比拟的,它与国内处理工艺的技术经济比较如下:

投资和运行成本分析

国外滤池投资比国内的重质滤料滤池平均高 10%到 30%,但是看出水水质要求;关于运行成本分析,国内的重质滤料滤池由于反冲洗系统的能耗高,因此能耗要比国外的高 20%至 30%以上。

滤料寿命承诺期

国外承诺的是滤料寿命在 15 年以上,而其它重质滤料基本上要 3 至 5 年后进行全部更换,即使是进口滤料经过 10 年时间也开始逐步更换,由此带来大量的维修费用和维护费用。

土建投资成本

国外的滤池由于单格面积较大,因此国内的重质滤料滤池的土建费用要高一些,但是差距不大。

设备档次

滤池的关键设备全部是进口,否则寿命和性能都要差一些。风机、 旋流头、 气动蝶阀和控制仪表必须是进口的,水泵也是进口的好一些,空压机可以是合资的,电气和自控元件应该是国际著名品牌在国内组装的。通过上述的技术经济比较,生物处理段推荐采用法国威立雅水务提供的专利设备。

污 泥 处 理 段

脱水机用来处理高效沉淀池的污泥,带式脱水机和离心脱水机均可以达到要求。离心机相比带式机投资较高,考虑到离心脱水机具有脱水效果好、 操作环境好、 维护工作量少的特点,本工程采用离心脱水处理污泥。对国产和进口离心脱水设备进行技术经济比较:

材料

国内与国外设备中,主要部件都采用不锈钢制造,尤其是转鼓与螺旋部分全部采用不锈钢。

机型设计

国内仅有部分厂家拥有此项技术,技术主要来源于与国外公司技术合作、 引进,仅有少数厂家是对国外技术进行消化吸收、改进后的创新技术。但又各有不同:国内另有一少部分公司则吸收了阿法拉伐公司的 BD 挡板技术,或其他公司的压榨式螺旋设计;另一种设计是在螺旋筒体上设置横截面为阿基米德螺线形的压榨板。

国外离心机的设计除上述两种之外,还有 Lamella技术等。国外不同厂家的离心机在设计方面采用不同的技术,在实现的方式也各有差异,设计主要是通过改变转鼓与螺旋结构实现的,但也有部分厂家通过对速差的反馈控制实现。

驱动方式

在驱动方式上,国内与国外有较大的差异,同时进口设备又有多达 5~6 种不同的驱动方式。国内离心机驱动方式通常较为单一,采用最多的驱动方式为双电机结构,即一台变频电机通过皮带直接驱动转鼓产生转动,另一台电机通过减速器驱动螺旋。

由于不同驱动方式最终会导致不同的速差,国产设备的速差一般最低值都在数转/分钟,仅有少数厂家可达 0.5r.p.m,而国外的最低速差可达到 0.2r.p.m,相差十余倍,即污泥的停留时间可增加十余倍。 速差是影响泥饼含水率的关键因素,低速差可产生更干的泥饼,对螺旋的磨损也相应减少,从而可大大延长螺旋的使用寿命。

差速器

国内及国外离心机所采用的差速器结构形式基本相同,一般多为双级 2K-H、 3K、 K-H-V 等型式行星渐开线齿轮差速器,或采用行星摆线针轮及渐开线齿轮差速器的组合形式。由于差速器转速高,传递扭矩大,对各零件在组装过程中的间隙调整要求特别高、 公差要求非常精密,间隙太大或太小均不利于差速器的运行,离心机生产厂家往往需要专门设计及加工。

国内很多厂家进行过差速器的国产化尝试,部分厂家的的机械加工精度以及某些性能基本达到国际水平,但从整体来看,尤其是在装配精度和装配经验上仍存在一定差距,加之主要部件选用材质不当或受材料质量的制约,往往造成差速器达不到设计要求,效率较低,寿命短。目前国内很多厂家往往采用进口差速器来满足设备的性能。

螺旋的密封方式

螺旋的密封方式大多采用机械密封或迷宫式密封,这点在国产与进口离心机上是基本相同的。

磨损保护

国内外主要厂家的离心机在与污泥接触的螺旋叶片外缘采用了烧结耐磨合金片或陶瓷片镶嵌工艺,可方便更换,但整体更换成本相对较高。部分厂家对螺旋叶片外缘进行碳化钨热喷涂处理,成本相对较低。

自控方式

离心机的高效脱水性能必须通过完善的自控系统才能得以实现。

目前国内外的主流控制方式是 PLC 控制。国外部分厂家的离心机的控制技术目前比国内领先数年,近几年来,部分厂家已经在十年前开始使用工业计算机或 DCS 控制系统,可实现比PLC 系统更多、 更强大的控制功能。

以上通过整体的技术对比不难看出,国内只有为数不多的几个厂家可以生产小型离心脱水机,国内离心机制造行业的整体水平与国外的离心机制造、 新技术研发、 尤其在整机可靠性、 稳定性、 使用寿命、 装配精度、 操作的灵活性、 人性化、以及某些新技术的应用等方面还存在很大的差距,因此推荐选用国外的离心脱水机。

除 臭 系 统 段

对目前除臭的两种常用方法进行分析比较。

无机滤料生物过滤与有机滤料生物过滤相比,主要的技术优势为建设集中处理臭气的生物滤池占地面积较少,仅为 1/5,大大降低了征地费用。虽然其处理单位臭气的造价相对较高,但降低征地费用的优势能弥补造价相对较高的缺陷。而且年运行费用差别不大,还不受气候条件的影响。无机生物过滤除臭法在国际得到广泛的应用,技术成熟可靠。根据上述比较,对于目前环境越来越受到重视的情况下,推荐采用国外进口的无机滤料达到污水处理厂的除臭效果。

结语

城镇污水处理厂在各个处理段对设备有不同的性能要求,建议在预处理段采用国产设备,而在生物处理段、 污泥处理段和除臭系统段选择进口设备。污水处理常用设备简介

污水处理设备能有效处理城区的生活污水,工业废水等,避免污水及污染物直接流入水域,对改善生态环境、提升城市品位和促进经济发展具有重要意义。今天小编就带你了解一些污水处理设备!

离心机

离心机主要用于将悬浮液中的固体颗粒与液体分开;或将乳浊液中两种密度不同,又互不相溶的液体分开(例如从牛奶中分离出奶油);它也可用于排除湿固体中的液体,例如用洗衣机甩干湿衣服;特殊的超速管式分离机还可分离不同密度的气体混合物;利用不同密度或粒度的固体颗粒在液体中沉降速度不同的特点,有的沉降离心机还可对固体颗粒按密度或粒度进行分级。污泥脱水机

污泥脱水机特点是可自动控制运行,连续生产,无级调速,对多种污泥适用,适用于给水排水,造纸,铸造,皮革,纺织,化工,食品等多种行业的污泥脱水。曝气机

曝气机是通过散气叶轮,将“微气泡”直接注入未经处理的污水中,在混凝剂和絮凝剂的共同作用下,悬浮物发生物理絮凝和化学絮凝,从而形成大的悬浮物絮团,在气泡群的浮升作用下“絮团”浮上液面形成浮渣,利用刮渣机从水中分离;不需要清理喷嘴,不会发生阻塞现象。本设备整体性好,安装方便,节省运行费用与占地面。微滤机

微滤机是一种转鼓式筛网过滤装置。被处理的废水沿轴向进入鼓内,以径向辐射状经筛网流出,水中杂质(细小的悬浮物、纤维、纸浆等)即被截留于鼓筒上滤网内面。当截留在滤网上的杂质被转鼓带到上部时,被压力冲洗水反冲到排渣槽内流出。运行时,转鼓2/5的直径部分露出水面,转数为1-4r/min,滤网过滤速度可采用30-120m/h,冲洗水压力0.5-1.5kg/cm2,冲洗水量为生产水量的0.5-1.0%,用于水库水处理时,除藻效率达40-70%,除浮游生物效率达97-100%。微滤机占地面积小,生产能力大(250-36000m3/d),操作管理方便,已成功地应用于给水及废水处理。气浮机

气浮机是一种去除各种工业和市政污水中的悬浮物、油脂及各种胶状物的设备。该设备广泛应用于炼油、化工、酿造、屠宰、电镀、印染等工业废水和市政污水的处理。按溶气方式分为:充气气浮机、溶气气浮机和电解气浮机。其原理是将难以溶解于水中的气体或两种以上不同液体高效混合(产生微细气泡粒径20-50微米)。以微小气泡作为载体,粘附水中的杂质颗粒,颗粒被气泡挟带浮升至水面与水分离,达到固液分离的目的。

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