凈水廠排泥處理工程的過(guò)程自動(dòng)控制

謝志堅(jiān) 凌賓 徐華能

摘? ? 要：現(xiàn)如今，城市化進(jìn)程不斷深入，環(huán)境保護(hù)事業(yè)也不斷改革，凈水廠排出的排泥水對(duì)環(huán)境的污染也引起人們的廣泛關(guān)注，排泥水主要來(lái)源于沉淀池排泥水、濾池反沖洗廢水、氣浮池浮渣及其他水量。

關(guān)鍵詞：凈水廠;排泥處理工程;自動(dòng)控制

1? 引言

凈水廠作為重要的基礎(chǔ)設(shè)施，其安全穩(wěn)定的運(yùn)行對(duì)整個(gè)社會(huì)具有重要意義，提高凈水廠自動(dòng)控制水平具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。由于凈水處理的處理技術(shù)不夠完善，導(dǎo)致很多凈水處理工藝產(chǎn)生的生產(chǎn)污水直接排放到河道里，增加了水資源的污染，容易對(duì)水循環(huán)的利用產(chǎn)生較大的浪費(fèi)。

2? 自動(dòng)控制技術(shù)的應(yīng)用

2.1? 反沖洗回收池的自動(dòng)控制

反沖洗流程的目的是將回收污泥當(dāng)中的清水到下面的凈水階段，通過(guò)反沖洗的目的來(lái)讓水質(zhì)變得更好，同時(shí)與淤泥分離出來(lái)。而這個(gè)過(guò)程當(dāng)中，最需要的設(shè)備是離心泵，通過(guò)離心泵設(shè)置不同的轉(zhuǎn)速和液體的一些其他的數(shù)值，將需要的清水和污泥先分離出來(lái)一部分。

2.2? 氣浮池的自動(dòng)控制

氣浮池的作用，是通過(guò)一系列的技術(shù)手段，將水里面的一些懸浮物或者是其他細(xì)小的渣子進(jìn)行過(guò)濾。因此，這個(gè)氣浮池的裝置里不僅有過(guò)濾裝置，還有沉淀渣滓的沉淀凝膠裝置。沉淀裝置主要是用于收集沉淀下來(lái)的污泥和凝膠的渣滓，過(guò)濾裝置主要用于投放藥物后進(jìn)行混合分離沉降需要沉降的其他的水質(zhì)里面的渣滓。在這個(gè)過(guò)程當(dāng)中，自動(dòng)控制最重要的部分就是投放沉淀物的裝置，這個(gè)裝置主要設(shè)置的是變頻調(diào)速的離心計(jì)量泵。然后，在這個(gè)離心泵上面在安裝一個(gè)電磁流量計(jì)，通過(guò)電感的作用，來(lái)控制這個(gè)流量的數(shù)值，通過(guò)數(shù)值的變化帶動(dòng)機(jī)器變化的同時(shí)，控制加藥的量。通過(guò)這樣的方式來(lái)控制加藥的量和速度，提高自動(dòng)控制的效率。

2.3? 脫氣池的自動(dòng)控制

脫氣池的作用是將沉著于淤泥當(dāng)中的氣泡吹出，增加離心時(shí)候的脫水效果。當(dāng)將氣泡脫離過(guò)后，就可以將污泥的濃度增加，保證進(jìn)入最后一個(gè)工序的時(shí)候保持穩(wěn)定。實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制，是通過(guò)監(jiān)控的子站的數(shù)據(jù)化控制系統(tǒng)，來(lái)監(jiān)控脫氣池中水的位置和污泥的濃度數(shù)值，同時(shí)通過(guò)控制離心泵的運(yùn)轉(zhuǎn)和調(diào)速。

3? 排泥水處理工藝技術(shù)發(fā)展方向及展望

3.1? 修正干泥量計(jì)算公式

設(shè)計(jì)干泥量與實(shí)際干泥量的偏差必然會(huì)導(dǎo)致排泥水處理系統(tǒng)設(shè)備閑置，能源浪費(fèi)，增加不必要投資。因此，在排泥水處理項(xiàng)目建設(shè)時(shí)應(yīng)根據(jù)水廠水源情況、實(shí)際運(yùn)行負(fù)荷以及水廠運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，綜合考慮地域、水質(zhì)差異，修正干泥量計(jì)算方法，以期縮小設(shè)計(jì)和運(yùn)行干泥量的差距，指導(dǎo)新建水廠。

3.2? 優(yōu)化排泥水處理工藝及設(shè)備選型

選擇凈水廠污泥處理工藝流程時(shí)，需要充分考慮原有凈水構(gòu)筑物情況，泥線應(yīng)該根據(jù)水線工藝、上清液及脫水液回用情況、脫水方式、污泥處理程度及經(jīng)濟(jì)效益等多種因素來(lái)確定最優(yōu)工藝流程。例如，當(dāng)濾池反沖洗排水可滿足回用要求時(shí)，沉淀池排泥水進(jìn)行濃縮處理，濾池反沖洗排水直接回用或排放，這種流程本身費(fèi)用較低;當(dāng)濾池反沖洗排水不能滿足回用要求且單獨(dú)濃縮無(wú)法滿足脫水機(jī)械要求時(shí)，需將沉淀池排泥水和濾池反沖洗排水經(jīng)調(diào)節(jié)池混合后，上清液回用或排放，底部污泥濃縮處理;而當(dāng)濾池反沖洗排水不能滿足回用要求，但預(yù)沉后上清液可以滿足回用要求時(shí)，可將沉淀池排泥水進(jìn)行濃縮處理，濾池反沖洗排水經(jīng)排水池預(yù)沉，上清液回用或排放，底部污泥水與沉淀池排泥水一起濃縮處理;當(dāng)水線工藝采用氣浮工藝時(shí)，由于氣浮池排泥水中污泥顆粒密度相對(duì)較低，所以不易重力沉降濃縮，此時(shí)應(yīng)采用與水線氣浮相匹配的氣浮濃縮池。排泥水處理工藝的不斷改進(jìn)和完善，必然要求排泥水處理設(shè)備的進(jìn)一步完善和更新，排泥水處理設(shè)備的選擇和使用，要根據(jù)具體的工藝過(guò)程，全面分析、綜合協(xié)調(diào)最終確定。排泥水處理設(shè)備應(yīng)保證性能、構(gòu)造及工作可靠，智能化、自動(dòng)化程度高，運(yùn)行管理方便、安全，合理選擇材質(zhì)注重環(huán)保，節(jié)能降耗、節(jié)約成本。

3.3? 選用高效濃縮設(shè)備和池型

在整個(gè)排泥水處理工藝中，排泥水濃縮是關(guān)鍵，濃縮技術(shù)的革新是排泥水工藝發(fā)展的標(biāo)志，高效濃縮技術(shù)的研究與開(kāi)發(fā)、濃縮工藝的改進(jìn)，是排泥水處理工藝的發(fā)展方向。高效濃縮技術(shù)一般都具有較高的沉淀速度，是一種結(jié)構(gòu)緊湊的沉淀池，占地面積少，減少了土建造價(jià)，且底泥含固率高，符合節(jié)能減排理念。

3.4? 逐步推廣凈水污泥再生利用

目前國(guó)內(nèi)現(xiàn)有凈水廠污泥處置方式均為外運(yùn)填埋，由于水廠排放污泥的處理費(fèi)用高昂，處置場(chǎng)地有限，因此把排放污泥作為資源再生利用，變廢為寶將成為未來(lái)污泥處置的發(fā)展方向。應(yīng)積極借鑒日本、臺(tái)灣、歐美等地區(qū)污泥再生利用的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合國(guó)內(nèi)各水廠污泥的特性，從降低成本、資源的充分利用和環(huán)境保護(hù)等方面進(jìn)行綜合考慮，積極開(kāi)發(fā)污泥的再生利用技術(shù)。

3.5? 完善排泥水處理系統(tǒng)建設(shè)

凈水廠的污泥濃縮池排出含固率為3%-4%的濃縮污泥，一般直接被輸至污泥脫水機(jī)房進(jìn)行機(jī)械脫水。上海閔行一水廠的排泥水處理系統(tǒng)，首次在污泥濃縮池和污泥離心脫水機(jī)房之間設(shè)置了1座起調(diào)節(jié)勻化濃縮污泥作用的污泥調(diào)蓄均衡池。污泥脫水機(jī)械為維持較高的機(jī)械運(yùn)行功效和出泥含固率，要求進(jìn)脫水機(jī)的濃縮污泥含固率能保持穩(wěn)定。設(shè)置適當(dāng)池容積的污泥調(diào)蓄均衡池能滿足這種要求，特別是對(duì)供水規(guī)模較大或使用周期性間歇運(yùn)作的板框壓濾污泥脫水機(jī)的水廠更適用。

3.6? 安全回用排泥水是實(shí)施綜合節(jié)水的關(guān)鍵

排泥水安全回用是綜合節(jié)水技術(shù)又一個(gè)關(guān)鍵。應(yīng)綜合考慮原水水質(zhì)特征和水廠凈水工藝，對(duì)排泥水回用水質(zhì)和回用工藝進(jìn)行安全性評(píng)價(jià)，主要包括微生物及泥線化學(xué)藥劑對(duì)回用水質(zhì)的影響;分析排泥水水質(zhì)、水量以及回用工藝，研究和開(kāi)發(fā)回用生產(chǎn)運(yùn)行控制技術(shù)，降低排泥水回用對(duì)供水系統(tǒng)的影響;研究水廠排泥水深度處理技術(shù)，進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析，開(kāi)發(fā)適合凈水廠排泥水安全回用處理的適用技術(shù)，提出安全回用的保障措施，建設(shè)節(jié)水型的排泥水處理系統(tǒng)。

4? 結(jié)語(yǔ)

自動(dòng)控制系統(tǒng)的作用，在于將本要用手工進(jìn)行控制的部分，利用自動(dòng)控制的便利性和精準(zhǔn)性，將需要進(jìn)行控制量化的東西，利用數(shù)值區(qū)間，精準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)置。分析整個(gè)運(yùn)作過(guò)程當(dāng)中可以做出的一些基礎(chǔ)性突破和可以改進(jìn)的地方，通過(guò)可編寫的程序和最佳投放量和轉(zhuǎn)速的測(cè)試，使整個(gè)系統(tǒng)更高效。

參考文獻(xiàn)：

[1] 劉保超，劉寶，魏琪.連云港市某老水廠運(yùn)行與改造經(jīng)驗(yàn)[J].凈水技術(shù)，2019（11）：32～35+78.

[2] 高吉升.山東某市新建一體化水廠工程實(shí)踐研究[D].山東建筑大學(xué)，2019.

[3] 童禎恭，童承乾，馮治華等.凈水廠排泥水及其污泥的處置[J].華東交通大學(xué)學(xué)報(bào)，2019（1）：131～136.

[4] 張金松.凈水廠技術(shù)改造實(shí)施指南[M].北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2019.