污水廠的雨水調(diào)節(jié)池的工藝應(yīng)用
時間：2024-02-02 作者：admin
由于歷史原因，多數(shù)城鎮(zhèn)的雨水和污水的排放管道是合并建設(shè)的，雖然近年來全國各地都在積極進行雨污分流管網(wǎng)的改造工作，但是涉及到老舊城區(qū)的拆遷改造，地下管網(wǎng)的復(fù)雜混接等等原因，該項工作進行的并不是很順利。為了避免降雨天氣里，污水廠無法及時處理初期雨水造成雨污混合液外溢造成環(huán)境污染的風(fēng)險，一些地市要求污水廠建設(shè)進水調(diào)節(jié)池來減緩這種風(fēng)險。
作為雨水削峰的調(diào)節(jié)池建成后，污水廠的運維管理人員發(fā)現(xiàn)市政污水廠的調(diào)節(jié)池使用率并不是很高，雨季會起到一定的作用，但是在其他季節(jié)調(diào)節(jié)池基本用途不大，造成了基建投資的浪費。污水廠應(yīng)采取一定的工藝措施來提高已建成調(diào)節(jié)池的污水廠對該設(shè)施的利用率。
調(diào)節(jié)池一般建設(shè)在污水廠的進水口前端，處于污水廠工藝路線的最前端，從污水廠的工藝功能設(shè)置來說，它不太可能實現(xiàn)污染物的去除，因此調(diào)節(jié)池的工藝作用不能從污染物的去除角度來進行考慮，而是要從水量的角度來進行工藝功能的設(shè)置。
在規(guī)模較小的城鎮(zhèn)，市政污水廠接納的居民生活污水量受到城鎮(zhèn)居民用水習(xí)慣呈現(xiàn)明顯的周期性的峰谷規(guī)律，下圖是某污水廠的進水水量的波動變化情況，可以看到污水廠的進水的規(guī)律性的水量變化。這種規(guī)律性進水水量變化給污水廠的運行管理帶來很大的困擾，對污水廠內(nèi)的微生物的污染物負荷不斷地在變化，微生物需要不斷地適應(yīng)這種變化，同時污水廠的曝氣量，加藥量都要適配這種進水量的變化帶來的變化才能實現(xiàn)經(jīng)濟運行，這需要污水廠建立靈敏和復(fù)雜的全過程的自控體系來實現(xiàn)系統(tǒng)運行設(shè)備的和污水量的自適配，這樣的自控系統(tǒng)需要的監(jiān)測環(huán)節(jié)也更多，后期維護和保養(yǎng)量和費用都會增大，因此大多數(shù)污水廠的自控系統(tǒng)無法實現(xiàn)這一功能。
無論從微生物的負荷均衡和設(shè)備的穩(wěn)定運行、降低自控系統(tǒng)的復(fù)雜性等角度來說，污水廠希望進水是恒流量的，顯然為雨污合流建設(shè)的調(diào)節(jié)池就有實現(xiàn)這樣工藝功能的便利性。
在非雨季的運行期間，污水廠的進水可以首先進入調(diào)節(jié)池，當然這需要在建設(shè)調(diào)節(jié)池前進行粗格柵、泵站，甚至細格柵的移位或者出水管輅的改道設(shè)計，來滿足附加構(gòu)筑物調(diào)節(jié)池的進水。通過流程改道設(shè)計后將調(diào)節(jié)池作為污水提升段后的第一構(gòu)筑物，然后調(diào)節(jié)池內(nèi)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(jié)后，再進入到后續(xù)工藝構(gòu)筑物內(nèi)。
要將調(diào)節(jié)池用于恒流量運行的污水廠提升泵站的運行模式，需要通過以下步驟來進行實現(xiàn)：
確定流量目標：污水廠運維人員需要確定所需的恒定流量。這可以基于污水處理廠的設(shè)計參數(shù)、預(yù)期的流量變化、生物池的運行負荷以及環(huán)境法規(guī)等因素進行決定。
安裝流量測量設(shè)備：在調(diào)節(jié)池的進出口處安裝流量測量設(shè)備，以便實時監(jiān)測進出流量。
控制系統(tǒng)設(shè)計：設(shè)計一個自動控制系統(tǒng)，以實現(xiàn)恒流量運行。該系統(tǒng)可以基于實時流量測量數(shù)據(jù)，自動調(diào)節(jié)泵站的出水流量來保持恒定的流量，這種控制模式相對簡單，自控程序并不復(fù)雜，不需要太多的計算參數(shù)，主要增加一些流量監(jiān)測，液位監(jiān)測，設(shè)定恒定的出水流量，調(diào)節(jié)池一般的自控設(shè)計安裝廠家都能夠?qū)崿F(xiàn)，污水廠運行人員一定要和設(shè)計人員進行明確的交底和工藝訴求。
變頻器控制泵站：使用變頻器控制泵站的運行速度，以調(diào)整出水流量。變頻器可以根據(jù)流量測量數(shù)據(jù)和預(yù)設(shè)的流量目標來自動調(diào)整泵站的轉(zhuǎn)速。
調(diào)節(jié)池容量和泵站調(diào)節(jié)能力匹配：要核實調(diào)節(jié)池的容量是否滿足全天恒量運行的容積，這項工作需要反復(fù)試算來確定，確保調(diào)節(jié)池能夠在泵站調(diào)節(jié)出水流量時提供穩(wěn)定的儲存容量，這項工作需要在調(diào)節(jié)池設(shè)計建造的時候，積極和設(shè)計部門進行溝通，確定調(diào)節(jié)池不僅僅作為雨水調(diào)蓄，而且要作為非雨季期間恒水量調(diào)節(jié)池。通過前期有效的核算保障，使調(diào)節(jié)池具備恒水量運行的基礎(chǔ)。
設(shè)置合理的調(diào)控閥門：調(diào)節(jié)池兼?zhèn)鋬煞N工藝功能，就需要設(shè)定不同的閥門來滿足不同功能的實現(xiàn)。整個閥門系統(tǒng)的設(shè)置需要通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污水的進入和提升，應(yīng)有溢流，回流等閥門的控制。
監(jiān)測和優(yōu)化：定期監(jiān)測流量數(shù)據(jù)和一級提升泵站和調(diào)節(jié)池二次提升泵的運行情況，進行必要的優(yōu)化。根據(jù)實際情況，調(diào)整流量目標和控制系統(tǒng)參數(shù)，以確保系統(tǒng)的穩(wěn)定性和高效性。
污水廠的調(diào)節(jié)池要承擔恒流量運行的工藝功能，需要通過前期籌劃設(shè)計和后期的運維管理，特別是自控設(shè)計中對恒流量運行的控制程序的編制和關(guān)鍵參數(shù)的確定，應(yīng)結(jié)合實際運行的工況進行準確核實。
在針對污水廠的雨水調(diào)節(jié)池的恒流量運行設(shè)計一個自動控制系統(tǒng)以實現(xiàn)恒流量運行需要考慮以下幾個關(guān)鍵步驟：
1. 測量儀表的設(shè)置安裝：安裝流量測量設(shè)備，例如電磁或者超聲波的流量計，以實時監(jiān)測進出流量。確保選擇合適的流量測量設(shè)備，以滿足所需的精度和可靠性要求。
2. 控制策略選擇：選擇適當?shù)目刂撇呗詠韺崿F(xiàn)恒流量運行。常見的控制策略包括比例-積分-微分(PID)控制、模型預(yù)測控制(MPC)等。根據(jù)系統(tǒng)的特點和要求，選擇最合適的控制策略。
3. 控制器設(shè)計：基于選擇的控制策略，設(shè)計一個控制器來調(diào)節(jié)泵站的出水流量?？刂破骺梢允怯布刂破?，如PLC(可編程邏輯控制器)，或是軟件控制器，如基于計算機的控制系統(tǒng)。控制器應(yīng)根據(jù)流量測量數(shù)據(jù)和預(yù)設(shè)的流量目標，自動調(diào)節(jié)泵站的運行。
4. 反饋機制：建立反饋機制來監(jiān)測實際流量與預(yù)設(shè)流量之間的差異，并將這些反饋信號傳遞給控制器?？刂破骺梢愿鶕?jù)反饋信號進行調(diào)整，以實現(xiàn)流量的閉環(huán)控制。
5. 安全保護措施：設(shè)計安全保護措施來確保系統(tǒng)的安全運行。例如，設(shè)置最大流量和最小流量限制，以防止超過系統(tǒng)容量或低于最低運行要求。
實際的污水處理系統(tǒng)和調(diào)節(jié)池的設(shè)計需要根據(jù)具體情況進行更詳細的考慮和優(yōu)化。還建議污水處理廠運行人員咨詢專業(yè)的設(shè)計部門，把工藝功能的目的訴說清晰，以便設(shè)計單位正確理解污水廠的工藝運行需求，以確保最終實現(xiàn)的調(diào)節(jié)池的恒流量運行模式能夠滿足污水廠工藝處理要求，并通過優(yōu)化的系統(tǒng)設(shè)計來提高恒流量運行的效率和穩(wěn)定性。
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