第一篇：污水處理廠自控系統(tǒng)工藝介紹

污水處理廠自控系統(tǒng)工藝介紹

污水處理廠位于市區(qū)或市郊，出水排入河流，水質(zhì)達到國家一級排放標準。

工程采用水解－AICS處理工藝。其具體流程為：污水首先分別經(jīng)過粗格柵去除粗大雜物，接著污水進入泵房及集水井，經(jīng)泵提升后流經(jīng)細格柵和沉砂池，然后進入水解池。水解池出水自流入AICS進行好氧處理，出水達標提升排入河流。AICS反應器為改進SBR的一種。其工藝流程如下圖1所示：

污水處理廠自控系統(tǒng)設計的原則

從污水處理廠的工藝流程可以看出，主要工藝AICS反應器是改進SBR的一種，需要周期運行，AICS反應器的進水方向調(diào)整、厭氧好氧狀態(tài)交替、沉淀反應狀態(tài)輪換都有電動設備支持，大量的電動設備的開關都需要自控系統(tǒng)來完成，因此自控系統(tǒng)對整個周期的正確運行操作至關重要。而且好氧系統(tǒng)作為整個污水處理工藝能量消耗的大戶，它的自控系統(tǒng)優(yōu)化程度越高，整個污水處理工藝的運行費用也會越低，這也說明了自控系統(tǒng)在整個處理工藝中的重要性。

為了保證污水廠生產(chǎn)的穩(wěn)定和高效，減輕勞動強度，改善操作環(huán)境，同時提高污水廠的現(xiàn)代化生產(chǎn)管理水平，在充分考慮本污水處理工藝特性的基礎上，將建設現(xiàn)代化污水處理廠的理念融入到自控系統(tǒng)設計當中，本自控系統(tǒng)設計遵循以下原則：先進合理、安全可靠、經(jīng)濟實惠、開放靈活。

自控系統(tǒng)的構建

污水處理廠的自控系統(tǒng)是由現(xiàn)場儀表和執(zhí)行機構、信號采集控制和人機界面（監(jiān)控）設備三部分組成。自控系統(tǒng)的構建主要是指三部分系統(tǒng)形式和設備的選擇。本執(zhí)行機構主要是根據(jù)工藝的要求由工藝專業(yè)確定，預留自控系統(tǒng)的接口，儀表的選擇將在后面的部分進行描述。信號采集控制部分主要包括基本控制系統(tǒng)的選擇以及系統(tǒng)確定后控制設備和必須通訊網(wǎng)絡的選擇。人機界面主要是指中控室和現(xiàn)場值班室監(jiān)視設備的選擇。

1、基本系統(tǒng)的選擇

目前用于污水處理廠自控系統(tǒng)的基本形式主要有三種DCS系統(tǒng)、現(xiàn)場總線系統(tǒng)和基于PC控制的系統(tǒng)。從規(guī)模來看三種系統(tǒng)所適用的規(guī)模是不同。DCS系統(tǒng)和現(xiàn)場總線系統(tǒng)一般適用于控制點比較多而且廠區(qū)規(guī)模比較大的系統(tǒng)，基于PC的控制則用于小型而且控制點比較集中的控制系統(tǒng)。

基于PC的控制系統(tǒng)屬于高度集成的控制系統(tǒng)，其人機界面和信號采集控制可能都處于同一個機器內(nèi)，受機器性能和容量的限制，本工程廠區(qū)比較大，控制點較多，因此采用基于PC的控制系統(tǒng)是不太合適的。

DCS系統(tǒng)適用于模擬量多，閉環(huán)控制多的系統(tǒng)。而現(xiàn)場總線系統(tǒng)的主要優(yōu)勢是適用用于控制點相當較少而且特別分散的系統(tǒng)。從施工和維護的角度來看，傳統(tǒng)的DCS系統(tǒng)布線的工作量要遠遠大于現(xiàn)場總線系統(tǒng)。此外，現(xiàn)場總線系統(tǒng)與DCS系統(tǒng)相比，還有最為重要的一點是開發(fā)性好，擴展方便。

本工程的控制點在700點左右，模擬量只占20％左右，屬于規(guī)模比較小的類型，而且這些控制點是以工藝處理單元為界線分散在廠區(qū)各處，因此本工程采用現(xiàn)場總線作為基本控制系統(tǒng)。

2、通訊網(wǎng)絡選擇

現(xiàn)場總線系統(tǒng)最主要的特點就是依賴網(wǎng)絡通訊，分散控制和信號采集，最大程度的減少布線，節(jié)省安裝和維護費用。現(xiàn)場總線主要是指從現(xiàn)場控制器或IO模塊到監(jiān)控系統(tǒng)的通訊網(wǎng)絡。目前現(xiàn)場總線，根據(jù)通訊協(xié)議的不同可以分為很多種，比如，ProfiBus、CAN、ControlNet、DeviceNet FF Lon總線等。目前現(xiàn)場總線技術還沒有統(tǒng)一的標準，各自的功能特點基本一致，因此本工程設計時選用在中小型控制系統(tǒng)應用非常廣泛的ProfiBus總線。其在性價比較高，且在國內(nèi)推廣的時間長，穩(wěn)定性較高。

ProfiBus總線有三種形式DP、PA和FMS。PA總線是與智能儀表結(jié)合在一起安全性非常高的一種ProfiBus總線形式，造價比較高，常用于石油化工冶金等行業(yè)；FMS總線適用于大范圍和復雜的通訊系統(tǒng)，旨在解決通用性通訊任務，傳速速度中等；DP總線是用于傳感器和執(zhí)行器級的高速數(shù)據(jù)傳速網(wǎng)絡，不需要智能儀表配合，安全性略低于PA總線。本工程是污水處理工程，對通訊安全性的要求并不太高，通信的任務比較簡單，對系統(tǒng)的傳輸速度有一定要求。因此本工程的采用ProfiBUS－DP網(wǎng)絡，即用西門子S7系列PLC搭建整個系統(tǒng)。總線采用普通雙絞作為傳輸介質(zhì)，通訊速率可以達到12MBP。

3、現(xiàn)場站設備配置的選擇

對于ProfiBus－DP網(wǎng)絡來說只是提供了一個從現(xiàn)場到監(jiān)控層的信息通道，但信號的采集和執(zhí)行命令的下達仍然需要由控制器和現(xiàn)場的IO模塊組成的站來完成。ProfiBus－DP網(wǎng)絡是一種主從站的網(wǎng)絡結(jié)構。整個網(wǎng)絡上最多可以有128個從站，但只有一個作為主站，所有的通訊事務都由主站來管理。主站必須要有控制器（CPU），同時也可以安裝IO采集模塊。從站有兩種方式：CPU＋IO模塊和通訊模塊＋IO模塊。第一種方式每個從站都由CPU，每個站的控制事務都由本站完成，與主站之間的通訊量比較少。第二種方式是所有的從站都沒有CPU，所有的控制事務都由主站CPU來完成，通過總線網(wǎng)絡把命令結(jié)果傳輸?shù)綇恼就瓿?，從站只是遠程IO。

前述這兩種從站組成方式各有自己的特點。第一種方式，控制比較分散，通訊事務較小，對網(wǎng)絡的依賴不強，但每個站都有CPU，造價高。第二種方式，控制集中，控制事務對網(wǎng)絡依賴性強，需要可靠的網(wǎng)絡來支撐，同時對主站CPU的性能要求高，在軟件編程和調(diào)試方面具有很大的優(yōu)勢。這兩種方式對工程的現(xiàn)場安裝布線施工影響比較少。

本工程控制點的規(guī)模施工調(diào)試工期比較短，選用了性價比比較高的第二種方式作為從站的組成方式即由西門子IM153通訊模塊和S7 300系列IO模塊組成，主站CPU選用S7 315-2DP系列。

4、人機界面設備的選擇

人機界面設備是直接與操作管理人員進行交流的監(jiān)控視備，一般由兩部分組成，即現(xiàn)場監(jiān)視設備和中控室監(jiān)視設備?，F(xiàn)場監(jiān)視設備可以是PC機或是觸摸屏，中控室監(jiān)視設備一般由工控機、模擬屏或投影儀等組成。監(jiān)視設備應在兼顧投資的情況下，保證操作管理人員可以對整個污水處理廠全面直觀的監(jiān)視與控制。

現(xiàn)場監(jiān)視設備一般在比較重要的單元或控制事務比較大的從站中設置，以便操作人員及時對現(xiàn)場情況進行處理。本工程的從站的規(guī)模比較少，廠區(qū)大小從操作距離來看并不大，同時現(xiàn)場操作間內(nèi)均設有有線電話，因此可在不設不設現(xiàn)場監(jiān)視系統(tǒng)的情況下保證現(xiàn)場與中控室的聯(lián)絡暢通。

中控室監(jiān)視設備是全廠的指揮和信息處理中心，其作用不言而喻。中控室監(jiān)視設備比較傳統(tǒng)的做法是模擬屏加工控機的方式，這種方式造價比較高且復雜。隨著多屏卡功能的不斷完善，現(xiàn)場又出現(xiàn)了工控機多屏顯示加投影儀的模式。多屏卡的安裝使得一臺工控機可以同時拖動多臺顯示器，并顯示不同畫面，不同的工段可以同時顯示，保證了操作人員監(jiān)視的全面性。投影儀可以把所需要的任何畫面進行放大顯示，也可以供人參觀。第二種方式的造價要遠低于傳統(tǒng)做法。

5、其它

成套設備的耦合

本工程中鼓風機為高速離心風機，脫水機為2000mm帶寬脫水機，均為大型設備。這些大型設備是由許多輔助電動部分與主機共同工作完成鼓風機和脫水機的正常工作。本工程設計要求大型設備都單獨配有自己小型的控制器，由供應商根據(jù)自己的經(jīng)驗編制相關程序并預留ProfiBus－DP接口，最終成為整個自控系統(tǒng)的一個從站。這樣就其它大型設備自控系統(tǒng)與整個自控系統(tǒng)無縫連接，減少了不同供應商之間任務的交叉重疊。

監(jiān)控軟件的選擇

監(jiān)控軟件是人機交流的橋梁和翻譯，是保證整個自動控制系統(tǒng)易操作、易維護最重要的部分。應選用成熟、先進并應用廣泛的知名監(jiān)控軟件，本項目選用亞控kingview組態(tài)軟件。

自控控制系統(tǒng)與管理層的銜接

自控系統(tǒng)操作與污水處理廠管理層的銜接主要是把自動控制系統(tǒng)收集到的全廠信息可以順利傳輸?shù)焦芾韺佑嬎銠C，管理人員可以在線查看污水處理廠的運行狀況并調(diào)用相關的運行數(shù)據(jù)。隨著監(jiān)控軟件的供應商對INTERNET技術的不斷應用開發(fā)，監(jiān)控軟件都可以通過局域網(wǎng)或INTERNET廣域網(wǎng)進行信息發(fā)布，管理層或授權用戶在任何可以上INTERNET網(wǎng)的地方便可瀏覽運行狀況。而所使用MS IE瀏覽器的安全性問題已經(jīng)得到解決。

冗余問題

由于本工程為污水處理廠工程，其安全性和可靠性要求并不嚴格，本設計沒有對通訊網(wǎng)絡和控制器進行冗余配置，只對上位工控機采用了雙機熱備配置。筆者認為在資金允許的情況下，應對主控制器進行冗余配置。

自控系統(tǒng)的站點劃分

根據(jù)污水處理工藝的工作原理以空間分別特點，在布線最小、功能完整的情況下對全廠的站點進行了劃分，子站為泵房站、水解池站、1號改進SBR站、2號改進SBR站、脫水機房站和鼓風機房站。泵房子站負責提升泵房、粗格柵、細格柵和沉砂池的數(shù)據(jù)處理，脫水機房站除負責脫水機房外，集泥池、濃縮池也歸在該站內(nèi)，其余子站負責各自的工藝單元。主站為變電所站，設在變電所內(nèi)。

自控特點：

1、低投資：投資少

本工程除一些精度要求高的在線監(jiān)測儀表(污泥濃度計、溶解氧儀和液位計)為進口儀表外，其余部分在線儀表實現(xiàn)國產(chǎn)化，節(jié)省了一部分投資費用。

另外，從工藝控制角度看，省去了一些不影響工藝運行要求的在線儀表，如ORP計、氣體流量計等。不設現(xiàn)場監(jiān)視設備的也是降低投資的重要原因之一。

在自控系統(tǒng)的總線技術選取上、現(xiàn)場I/O控制設備和上位監(jiān)控設備的選取上，均采用了性價比較高的產(chǎn)品。如PLC采用西門子S7-300系列等。

本自控系統(tǒng)從以上幾點節(jié)約了大量的費用。

2、低費用：運行費用低

在占全廠能耗90%的原水提升和鼓風曝氣這兩個環(huán)節(jié)上，依托自動控制系統(tǒng)，進水段實現(xiàn)恒液位、變流量控制，由大功率變頻裝置拖動大流量潛污泵，完全涵蓋了500-3000m3/h的流量范圍，克服了多臺泵切換啟停，流量突變對后續(xù)工藝的水力沖擊，也達到節(jié)能的目的，立式潛污泵的提水電耗為4.75kwh/km3。

占全廠能耗75%以上的鼓風機選用單級高速離心風機，通過控制進口導葉開度調(diào)節(jié)風量，從而降低能耗，具體的作法是在夜間小水量和過渡工序時自動減小供氣量。

鼓風曝氣控制畫面：

鼓風曝氣控制畫面：

本自控工程在上位軟件二次開發(fā)過程從人性化角度出發(fā)，提高自控系統(tǒng)的可操作性，使管理者在任意時間和地點可對工藝系統(tǒng)進行全方面的監(jiān)控，及時了解到處理系統(tǒng)運行的優(yōu)劣狀態(tài)。

投資

本工程自控系統(tǒng)的預算費用約占污水處理廠總投資的5%左右。與其它污水處理廠相比，本工程的自控系統(tǒng)投資是中等偏下，性價比較高。

結(jié)束語

污水處理廠自控系統(tǒng)是根據(jù)工藝要求在確定的設計原則下進行設計，既保證污水處理系統(tǒng)的正常運行，又盡可能的降低了工程的造價投資。

污水處理廠自控系統(tǒng)是整個污水處理工程的重要組成部分，其設計好壞與控制設備選擇是否適當，不僅關系著自控系統(tǒng)的性價比的高低而且對以后整個污水處理廠運行維護的難易有著重要影響。

第二篇：污水處理廠自控系統(tǒng)方案

天水工業(yè)園區(qū)

污水處理廠自控系統(tǒng)

技

術

方

案

北京華聯(lián)電子科技發(fā)展有限公司

2014年9月29 天水工業(yè)園區(qū)污水廠自控系統(tǒng)方案及相關技術說明

一、系統(tǒng)概述：

天水工業(yè)園區(qū)污水處理廠的自控系統(tǒng)由PLC站與監(jiān)控操作站控制管理系統(tǒng)組成的自控系統(tǒng)和儀表檢測系統(tǒng)兩大部分組成。前者遵循“集中管理、分散控制、資源共享”的原則；后者遵循“工藝必需、先進實用、維護簡便”的原則。

為了滿足武威工業(yè)園區(qū)污水處理廠工程實現(xiàn)上述要求，必須保證控制系統(tǒng)的先進性和可靠性，才能保證本廠設備的安全、正常、可靠運行。

本方案本著質(zhì)量可靠、技術先進、性價比高的原則，結(jié)合我公司在實施其它類似項目中的設計、實施和組織的成功經(jīng)驗，充分考慮技術進步和系統(tǒng)的擴展，采用分層分布式控制技術，發(fā)揮智能控制單元的優(yōu)勢，降低并分散系統(tǒng)的故障率，保證系統(tǒng)較高的可靠性、經(jīng)濟性和擴展性，從而實現(xiàn)對各現(xiàn)場控制設備的操作、控制、監(jiān)視和數(shù)據(jù)通訊。1.1 系統(tǒng)基本要求

工控通訊網(wǎng)絡為光纖冗余環(huán)型工業(yè)以太網(wǎng)，通訊波特率≥100Mbps，系統(tǒng)自適應恢復時間<300ms，通訊距離（無中繼器）≥1Km，網(wǎng)絡介質(zhì)要求使用可直埋的光纜, 在出現(xiàn)故障時, 可在線增加或刪除任意一個節(jié)點, 都不會影響到其他設備的運行和通訊。本系統(tǒng)采用先進的監(jiān)控操作站控制系統(tǒng)，即系統(tǒng)采用全開放式、關系型、面向?qū)ο笙到y(tǒng)結(jié)構，支持不同計算廠家的硬件在同一網(wǎng)絡中運行，并支持實時多任務，多用戶的操作系統(tǒng)。

主要用于污水廠的生產(chǎn)控制、運行操作、監(jiān)視管理。控制系統(tǒng)不僅有可靠的硬件設備，還應有功能強大，運行可靠，界面友好的系統(tǒng)軟件、應用軟件、編程軟件和控制軟件。1.2系統(tǒng)可靠性的要求

控制系統(tǒng)在嚴格的工業(yè)環(huán)境下能夠長期、穩(wěn)定地運行。系統(tǒng)組件的設計符合真正的工業(yè)等級，滿足國內(nèi)、國際的安全標準。并且易配置、易接線、易維護、隔離性好，結(jié)構堅固，抗腐蝕，適應較寬的溫度變化范圍。系統(tǒng)具備良好的電磁兼容性，支持I/O模板在系統(tǒng)運行過程中進行帶電熱插拔。能夠承受工業(yè)環(huán)境的嚴格要求。1.3系統(tǒng)的先進性

系統(tǒng)的設計以實現(xiàn)“現(xiàn)場無人職守，分站少人值班”為目的。設備裝置的啟、停及聯(lián)動運轉(zhuǎn)均可由中央控制室遠程操縱與調(diào)度。1.4系統(tǒng)的故障診斷

控制系統(tǒng)有一套完整的自診斷功能，可以在運行中自動地診斷出系統(tǒng)的任何一個部件是否出現(xiàn)故障，并且在監(jiān)控軟件中及時、準確地反映出故障狀態(tài)、故障時間、故障地點、及相關信息。在系統(tǒng)發(fā)生故障后，I/O的狀態(tài)應返回到系統(tǒng)根據(jù)工藝要求預設置的狀態(tài)上。1.5系統(tǒng)擴展性和兼容性

為了保證武威工業(yè)園區(qū)污水處理廠擴建或改造時滿足工廠的控制要求，控制系統(tǒng)具有較強擴展能力。

控制系統(tǒng)主要用于污水處理廠的生產(chǎn)控制、運行操作、監(jiān)視管理。不僅有可靠的硬件設備，還有功能強大，運行可靠，界面友好的系統(tǒng)軟件、應用軟件、編程軟件和控制軟件。

監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫結(jié)構為面向?qū)ο蟮?，實時式，關系型數(shù)據(jù)庫。操作系統(tǒng)和監(jiān)控軟件具有冗余和容錯及災難性恢復等功能。

二、系統(tǒng)結(jié)構及特點：

2.1控制系統(tǒng)結(jié)構

天水工業(yè)園區(qū)污水處理廠自控系統(tǒng)采用分層分布式結(jié)構網(wǎng)絡控制方式。該控制系統(tǒng)共分為主控級(中控室)和現(xiàn)地控制層（分控站）。實現(xiàn)相應控制層設備的監(jiān)視、操作、控制和網(wǎng)絡通訊連接。網(wǎng)絡結(jié)構圖如下：

2.2 中控室

擬設于綜合樓內(nèi)。中央控制室的監(jiān)控管理操作站系統(tǒng)完成全廠的自動控制。包括兩套互為熱備的監(jiān)控工作站、印機、UPS電源。中央控制系統(tǒng)通過工業(yè)以太網(wǎng)，采用光纜與各現(xiàn)場控制PLC站連接。這兩套工作站為熱冗余配備，可以分別側(cè)重監(jiān)測或組態(tài)功能，故障時互為備用，具有靈活的運行方式。

為觀顯示全廠工藝過程全貌，方便管理，在中控制室設立了電動投影屏幕和投影儀，顯示全廠工藝流程圖和主要參數(shù)及設備運行狀態(tài)。

通過大容量的UPS 為中央控制室的所有設備提供了高質(zhì)量的電源。2.3分控站

每個分控站配置一套PLC控制柜。柜內(nèi)包括可編程序控制器、操作員界面HMI、24VDC電源裝置、冗余光纖交換機、電源防雷過電壓保護裝置、小型斷路器、接線端子、小型繼電器，安裝連接纜線和附件等。

根據(jù)污水廠工藝特點，構筑物的布置和現(xiàn)場控制的分布情況，設置四個PLC現(xiàn)場子站，PLC現(xiàn)場子站選用可編程序控制器（PLC），PLC為模塊化結(jié)構，硬件配置較靈活，易于擴展，軟件編程方便。并且PLC子站與相應的MCC置于同一地點，節(jié)省其間電纜。當中控室監(jiān)控工作站故障退出運行或通道故障使分控站控制單元和主控級監(jiān)控工作站通訊中斷時，各現(xiàn)地控制單元能獨立運行，進行控制和監(jiān)視，提高運行可靠性。

1#現(xiàn)場控制站位于污泥濃縮脫水機房內(nèi)。

負責監(jiān)控：粗格柵及進水泵房、細格柵及曝氣沉砂池、撇水池、污泥濃縮脫水機房。

控制對象為：1#、2#回轉(zhuǎn)式細格柵除污機；無軸螺旋壓榨機；桁車；吸砂機；中心傳動濃縮機10WF1、10WF2、10WF3軸流風機。

IO點數(shù)統(tǒng)計：數(shù)字量輸入DI：83；數(shù)字量輸出DO：34；模擬量輸入AI:17；模擬量輸出AO:1。2#現(xiàn)場控制站位于鼓風機房及變配電間內(nèi)。負責監(jiān)控：加藥間、鼓風機房和變配電間。

控制對象為：7GB2、7GB3、7GB5、7GB6鼓風機、7GV2、7GV3、7GV5、7GV6電動蝶閥；7ZF11、7ZF12、7ZF13、7ZF14、7ZF21、7ZF22、7ZF23、7ZF24、7ZF31、7ZF32、7ZF33、7ZF34軸流風機； 8WF1、8WF2、8WF3軸流風機； 2GV電動調(diào)節(jié)閥。

IO點數(shù)統(tǒng)計：數(shù)字量輸入DI：113；數(shù)字量輸出DO：40；模擬量輸入AI:8；模擬量輸出AO:6。

3#現(xiàn)場控制站位出水泵房內(nèi)。

負責監(jiān)控：消毒池、清水池、出水泵房。

控制對象為：1#、2#、3#、4#離心泵；6FM1、6FM2、6FM3軸流風機；12XHB1、12XHB2循環(huán)泵；12BJB1、12BJB2補水泵。

IO點數(shù)統(tǒng)計：數(shù)字量輸入DI：26；數(shù)字量輸出DO：9；模擬量輸入AI:10；模擬量輸出AO:0。

4#現(xiàn)場控制站位于A2/O+MBR池附屬建筑內(nèi)。

負責監(jiān)控：A2/O+MBR池。（此站控制系統(tǒng)供應商已集成，具備以太網(wǎng)通訊接口，配置觸摸屏和不間斷電源。)2.4 控制系統(tǒng)特點

2.4.1 由于控制設備的分布特點及控制的獨立性，采用現(xiàn)地元件層實現(xiàn)自動化儀表的數(shù)據(jù)采集，采用現(xiàn)地控制單元實現(xiàn)了相對獨立設備的本體控制；從而大大減輕了操作員工作站監(jiān)控操作站的負荷，有利于各級控制設備監(jiān)控功能的合理分配和利用；

2.4.2由于各現(xiàn)地控制單元相對獨立，并且能夠脫網(wǎng)獨立運行，特別是在集控層總線網(wǎng)絡癱瘓時，能夠保證現(xiàn)地單元可靠地運行，大大提高了控制系統(tǒng)的可靠性； 2.4.3采用分層分布式控制方式，使得總線網(wǎng)絡的通訊負荷減少、通訊誤碼率大大降低，解決了數(shù)據(jù)通訊的瓶徑問題，同時使網(wǎng)絡結(jié)構更清晰、檢修維護更方便； 采用分層分布式控制方式，該控制系統(tǒng)具有更好的擴展性，若需對系統(tǒng)擴展，只要將接入相應的網(wǎng)絡層中即可，不會影響到集控層網(wǎng)絡的運行和操作。

三、系統(tǒng)控制方式及功能描述：

3.1 系統(tǒng)控制方式：

現(xiàn)場手動模式：設備的現(xiàn)場控制箱或MCC 控制柜上的“就地/遠程”開關選擇“就地”方式時，通過現(xiàn)場控制箱或MCC 控制柜上的按鈕實現(xiàn)對設備的啟/停、開/關操作。

遙控模式：即遠程手動控制方式?，F(xiàn)場控制箱或MCC 控制柜上的“就地/遠程” 開關選擇“遠程”方式時，操作人員通過操作面板或中控系統(tǒng)操作站的監(jiān)控畫面用鼠標器或鍵盤選擇“遙控”方式并對設備進行啟/停、開/關操作。

自動模式：現(xiàn)場控制箱或MCC 控制柜上的“就地/遠程”開關選擇“遠程”方式，且現(xiàn)場控制站的“自動/遙控”設定為“自動”方式時，設備的運行完全由各PLC 根據(jù)污水處理廠的工況及生產(chǎn)要求來完成對設備的運行或開/關控制，而不需要人工干預。

控制方式設計為：就地手動控制優(yōu)先，在此基礎上，設置遠程遙控和自動控制?？刂萍墑e由高到低為：現(xiàn)場手動控制、遙控控制、自動控制。

3.2 主控級設備：

天水工業(yè)園區(qū)污水處理廠自控系統(tǒng)主控工作作站接收全廠設備的運行狀況，同時也對現(xiàn)地控制設備發(fā)送各種控制命令。主控級工作站由兩套互為熱備的臺灣研華公司生產(chǎn)的IPC-610H型工控機作為主要控制設備，采用Microsoft公司的Windows XP 操作系統(tǒng)和德國西門子的自動化監(jiān)控組態(tài)軟件WINCC開發(fā)版工業(yè)組態(tài)軟件，完成數(shù)據(jù)的采集、設備的控制和監(jiān)視以及與各分控站的通訊功能等。

主控級設備功能: 3.2.1 數(shù)據(jù)采集

? 實時采集各個終端站傳送的各類數(shù)據(jù)和信號，通過在彩色監(jiān)視器(TFT)顯示總工藝流程圖，分段工藝流程圖，供電系統(tǒng)圖，工藝參數(shù)，電氣參數(shù)，電氣設備運行狀態(tài)等。

? 操作站以“人—機”對話方式指導操作，自動狀態(tài)下，可用鍵盤或鼠標器設定工藝參數(shù)、控制電氣設備。3.2.2 數(shù)據(jù)處理

? 對來自各現(xiàn)地控制單元的實時數(shù)據(jù)和相關設備狀態(tài)信息進行數(shù)據(jù)校驗檢測； ? 實現(xiàn)系統(tǒng)的故障檢測和診斷功能，如總線網(wǎng)絡中途斷線、站的失電、站地址的沖突、模塊配置不對應等常見故障；

? 匯總各現(xiàn)地控制單元的所有上送數(shù)據(jù)和狀態(tài)信息。

? 數(shù)據(jù)查詢功能：對系統(tǒng)中存儲的相關設備數(shù)據(jù)能夠按照時間、時段、設備、報警等各種方式進行查詢；

? 數(shù)據(jù)檢測功能：對現(xiàn)地控制單元上送數(shù)據(jù)進行實時性、可靠性等驗證，保證數(shù)據(jù)的正確性；

? 根據(jù)采集的實時數(shù)據(jù)生成相應的各類生產(chǎn)報表、形成歷史數(shù)據(jù)記錄、趨勢曲線記錄等；

? 完成語音報警等功能； 3.2.3 控制和監(jiān)視

? 實現(xiàn)全廠各個現(xiàn)地控制單元的實時監(jiān)視；

? 通過人機終端，實時顯示各現(xiàn)地控制單元的狀態(tài)信息和實時控制。3.2.4 數(shù)據(jù)通訊

通過光纖總線網(wǎng)絡實現(xiàn)主控級計算機與分控站PLC和智能通訊裝置的實時數(shù)據(jù)通訊； 3.2.5 畫面顯示

? 根據(jù)系統(tǒng)采集的各分控站控制單元設備的實時數(shù)據(jù)和狀態(tài)信息，實時刷新系統(tǒng)的相關畫面；

? 實時顯示系統(tǒng)的總工藝流程圖，分段工藝流程圖，供電系統(tǒng)圖，工藝參數(shù)，電氣參數(shù)，電氣設備運行狀態(tài)等；

? 系統(tǒng)畫面中設置導航畫面，通過導航畫面可方便實現(xiàn)畫面的快速切換； ? 在每個畫面設置畫面幫助，可為操作員提供快速操作幫助； 3.2.6 存儲和打印

實時記錄和存儲系統(tǒng)中各分控控制單元中相關設備的實時數(shù)據(jù)，并形成歷史數(shù)據(jù)文件。實時存儲和打印的數(shù)據(jù)主要有： ? 各類操作記錄； ? 各類事故和故障記錄； ? 各類報表記錄等。3.2.7 事故、故障報警

? 系統(tǒng)可實現(xiàn)系統(tǒng)中各分控控制單元所有設備的事故、故障等的報警、記錄以及相應的報警畫面彈出顯示、語音報警等功能，并且能夠按照報警發(fā)生的時間、次序、設備名稱、事故和故障名稱等等進行查詢等。3.2.8 保護功能

系統(tǒng)具有多種安全設備、操作員操作權限設置、操作命令確認、操作口令確認、設備聯(lián)鎖等功能，可實現(xiàn)系統(tǒng)的安全、可靠、正常運行。

? 系統(tǒng)設置有操作員操作權限等級設置，可根據(jù)操作要求，進行相應權限的登錄操作；

? 操作員在操作過程中設置有操作口令和操作命令確認，有效地避免了設備的誤動； 3.2.9 自診斷功能 系統(tǒng)能夠提供完善的硬件和軟件自診斷功能，主要包括： ? 計算機硬件設備及接口設備的自檢； ? 系統(tǒng)通訊網(wǎng)絡連接的自檢；

? 系統(tǒng)相關設備的自檢、故障提示等功能。軟件

3.2.10 系統(tǒng)軟件

選用具有開放式軟件接口的實時多任務、多用戶系統(tǒng)的Microsoft Windows Xp中文版網(wǎng)絡操作系統(tǒng)。3.2.11 數(shù)據(jù)庫軟件

采用實時分布式關系型數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，通過對監(jiān)控對象的組態(tài)，實時監(jiān)測和控制各監(jiān)控對象，并自動生成操作記錄、遙信變位、事故記錄等實時數(shù)據(jù)。

歷史數(shù)據(jù)庫能夠通過DDL、DDE及OLE等與其它應用軟件交換數(shù)據(jù)，并帶有標準的SQL接口和ODBC接口，為系統(tǒng)維護、管理提供技術基礎。3.2.12 應用軟件

包括工業(yè)實時監(jiān)控組態(tài)軟件、現(xiàn)場總線組態(tài)軟件、數(shù)據(jù)庫軟件、標準工業(yè)控制和專用水處理過程控制圖形庫等。工業(yè)實時監(jiān)控組態(tài)軟件配置有開發(fā)版（無限點）、運行版和監(jiān)控版。其主要功能是：

(1)運行監(jiān)控

采用圖控軟件組態(tài)設計中控室的運行監(jiān)控軟件，具有中文界面、操作提示和幫助系統(tǒng)。操作界面主要以流程圖方式表示，從總體流程圖直到每個單體的局部流程圖，在流程圖上顯示的設備，均可點擊進入該設備的進一步細節(jié)數(shù)據(jù)或?qū)ζ溥M行控制。工藝過程、運行數(shù)據(jù)和設備狀態(tài)均以圖形方式直觀表示。運行參數(shù)和目標控制參數(shù)，可以點擊進入其屬性或進行設定修改。

(2)數(shù)據(jù)庫的生成及管理

提供整個監(jiān)控系統(tǒng)運行的各種數(shù)據(jù)參數(shù)、各機械電氣設備狀態(tài)、以及各接口設備狀態(tài)的實時數(shù)據(jù)庫及歷史數(shù)據(jù)庫，并能根據(jù)信息分類生成各種專用數(shù)據(jù)庫，且具有在線查詢、修改、處理、打印等數(shù)據(jù)庫管理軟件，可進行日常的操作及維護，同時還具有ODBC功能，與其它數(shù)據(jù)庫建立共享關系。

保存在內(nèi)存中的實時數(shù)據(jù)庫應存貯由各種監(jiān)控對象的動態(tài)數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)刷新周期應可調(diào)，以保證關鍵數(shù)據(jù)的實時響應速度。短期歷史數(shù)據(jù)庫應能夠保存7天的實時數(shù)據(jù)和組合數(shù)據(jù)，并不斷地予與刷新（其數(shù)據(jù)來自于實時數(shù)據(jù)庫）。歷史數(shù)據(jù)庫中能夠存入各設備的運行參數(shù)、報警記錄、事故記錄、調(diào)度指令等。并具有存貯3年運行數(shù)據(jù)的能力。

(3)組態(tài)

通信組態(tài)：生成各種通信關系。明確節(jié)點間的通信關系，可實現(xiàn)現(xiàn)場儀表與PLC之間、PLC與監(jiān)控計算機之間，以及計算機與計算機之間的數(shù)據(jù)通信。

控制系統(tǒng)組態(tài)：生成各種控制回路。明確系統(tǒng)的控制功能，各控制回路組成結(jié)構、控制方式與策略。

(4)圖形生成及查詢

應用軟件具有強力而有效的圖形組態(tài)顯示功能。能畫出總平面圖、工藝流程圖、設備平立面布置圖、電氣主接線圖等。在確定監(jiān)控畫面后，可對監(jiān)控對象進行形象圖符設計、組態(tài)、連接、生成完整的實時監(jiān)控畫面，使用戶能夠在顯示器上查詢到各種監(jiān)控對象的動態(tài)信息及故障，其形式可以是圖像、報表、曲線、以及直方圖等，并在投影屏上有動態(tài)顯示數(shù)據(jù)。

同時，還具有友好的中文人機接口界面，采用圖形、圖標方式，使管理人員方便地使用鼠標器或鍵盤對系統(tǒng)進行管理、控制。通過監(jiān)控畫面的切換，進行數(shù)據(jù)查詢、狀態(tài)查詢、數(shù)據(jù)存貯、控制管理等各種操作。

(5)日常管理

日常的數(shù)據(jù)管理是對采集到的各種數(shù)據(jù)進行計算、處理、分類，自動生成各種數(shù)據(jù)庫及報表，供實時監(jiān)控、查詢、修改、打印，生成后的報表文件的修改或重組。

軟件系統(tǒng)的可靠性能夠保證數(shù)據(jù)的絕對安全，防止對數(shù)據(jù)的非法訪問，特別是對原始數(shù)據(jù)的修改。按操作等級進行管理，一般情況下，至少設置三級操作級，即觀察級、控制操作級、維護即，每一級都設有訪問控制。

具有日常的網(wǎng)絡管理功能，維持整個局域網(wǎng)的運行，定時對各接口設備進行自檢、異常時發(fā)出報警信號。

(6)設備管理

對組成系統(tǒng)的所有硬件設備及運行狀態(tài)進行在線監(jiān)測及自診斷；對實時監(jiān)控的所有對象的運行狀態(tài)進行監(jiān)測及自診斷；對各類設備運行情況（如工作累計時間、最后保養(yǎng)日起）進行在線監(jiān)控，并存入相應文檔，以備維護保養(yǎng)；對設備故障提出參考處理意見。

(7)能耗管理 軟件系統(tǒng)能夠?qū)ο到y(tǒng)的設備運行記錄及控制模式進行綜合考慮，使系統(tǒng)能在最低的能耗下發(fā)揮最大的效益。

(8)工控組態(tài)軟件

系統(tǒng)監(jiān)控組態(tài)軟件是一個精心設計開發(fā)的實時系統(tǒng)工作平臺。軟件本身及相關文檔均為中文版本，為國際或國內(nèi)知名組態(tài)軟件。具有全圖形化界面、全集成、面向?qū)ο蟮拈_發(fā)方式，使得系統(tǒng)開發(fā)人員使用方便、簡單易學。功能覆蓋廣，軟件組合靈活，高效性、內(nèi)在結(jié)構和機制的先進性應該確保用戶可快速開發(fā)出實用而有效的自動化監(jiān)控系統(tǒng)。

數(shù)據(jù)采集方面，同時支持多種PLC的通訊，如施耐德、西門子、AB等多家產(chǎn)品的數(shù)據(jù)通訊，具有很強的兼容性；支持同時采集各種PLC、儀表、變頻器、板卡、RTU等設備的數(shù)據(jù)；支持電話撥號、電臺、GPRS、VPN等遠程多種通訊方式；具備相位采集功能。

工作站應可對整個系統(tǒng)設置安全管理。支持使用用戶，權限，優(yōu)先級，安全區(qū)的方式為用戶提供安全驗證。

工作站監(jiān)控、組態(tài)必須的軟件均基于Windows XP操作系統(tǒng)。

系統(tǒng)可以在各種語言版本的操作系統(tǒng)上運行，可以在畫面中同時使用漢字及其他多國文字和符號；具備全中文的開發(fā)和運行環(huán)境。

組態(tài)軟件能支持OPC標準，同時具備OPC Server和OPC Client功能，可以快速、可靠地與眾多不同生產(chǎn)商制造的硬件設備實現(xiàn)可靠的通訊。

支持變量的快速搜索，并且為方便用戶二次開發(fā)，組態(tài)軟件必須支持全中文變量名和函數(shù)名及結(jié)構變量和引用變量；支持變量的批量生成、合并、導入、導出；支持自定義函數(shù)。

具備設備模型和圖形模型功能，通過設備模型快速創(chuàng)建變量和關于該變量的邏輯計算處理。通過圖形模型可以快速部署已經(jīng)制作好的圖形動畫.支持類C語言等作為內(nèi)置編程語言，支持系統(tǒng)事件，變量改變事件，報警事件，熱鍵事件，條件事件，自定義函數(shù)、定時腳本和調(diào)度腳本等多種腳本類型，為用戶提供方便的開發(fā)平臺。

組態(tài)軟件支持各種運算函數(shù)，包括：事件驅(qū)動的算術和邏輯運算、邏輯關系運算、報警狀態(tài)處理、定時器、對數(shù)和指數(shù)運算、三角函數(shù)、按位運算、字符串處理、數(shù)制轉(zhuǎn)換、取平均值、最大值、最小值、取中間值、記錄歷史值、統(tǒng)計操作次數(shù)和操作持續(xù)時間等功能在內(nèi)的統(tǒng)計運算。軟件畫面支持在開發(fā)和運行時的無極縮放，畫面可以按比例縮放；支持圖層的操作，可以把不同的圖素分配到不同的圖層上去，進行開發(fā)和管理，圖層可以控制顯示和隱藏；支持GDI+，支持過渡色和透明色；

組態(tài)軟件具備多樣圖庫,含有污水處理工程基本圖庫元素，節(jié)省繪圖開發(fā)時間。采用項目樹使得程序生成靈活，程序組織清晰明了。Windows下的在線幫助功能；項目文件備份功能；工程支持口令保護；能支持Web Server 功能。遠程客戶可透過網(wǎng)絡,配合服務器及瀏覽器取得與現(xiàn)場一致之運作畫面。

提供分布式報警,操作員可同時從多個遠程位置瀏覽及確認警報信息。為滿足江南污水處理廠自控系統(tǒng)要求，實現(xiàn)軟件界面人性化、實物化、動態(tài)化，同時考慮其安全性、通用性及易擴展性，監(jiān)控軟件選用德國西門子的自動化監(jiān)控組態(tài)軟件WINCC。

自動化監(jiān)控軟件的基本技術要求如下：

·基于Windows Xp或vista平臺；

·基于實時的客戶／服務器結(jié)構及組件（COM）內(nèi)核； ·全面支持ActiveX控件及控件安全容器技術；

·內(nèi)置微軟標準編程語言,嵌入式Visual Basic for Application； ·支持OPC客戶及OPC服務器模式；

·標準SQL/ODBC接口, 易于與關系數(shù)據(jù)庫集成；

·豐富的圖符圖形工具，動畫向?qū)?，功能鍵可以預定義，標簽組編輯功能，給予時間和事件調(diào)度處理功能；

·報警和信息管理，報警過濾，和遠程報警管理； ·支持Windows Xp或vista用戶級安全系統(tǒng)； ·支持SOA功能；

·圖表對象和趨勢顯示，歷史數(shù)據(jù)采集；

·有與上層管理信息系統(tǒng)接口，可以同時連接多種下位控制器，易于系統(tǒng)擴充。

a.監(jiān)控計算機軟件功能要求 ·組態(tài)軟件

--通信組態(tài)：生成各種通信關系?？蓪崿F(xiàn)現(xiàn)場儀表與PLC之間、PLC與監(jiān)控計算機之間，以及計算機與計算機之間的數(shù)據(jù)通信。

--控制系統(tǒng)組態(tài)：生成各種控制回路。各控制回路組成結(jié)構、控制方式與策略。

·維護軟件：對現(xiàn)場控制系統(tǒng)軟硬件的運行狀態(tài)進行監(jiān)視、故障診斷，以及軟件的測試維護等。

·仿真軟件：對控制系統(tǒng)的部件(通信節(jié)點、網(wǎng)段、功能模塊等)進行仿真運行。可對系統(tǒng)進行組態(tài)、調(diào)試、研究。

·設備管理軟件：對現(xiàn)場設備進行維護管理。配置專門的設備管理軟件?！けO(jiān)控軟件

--實時數(shù)據(jù)采集：將現(xiàn)場的實時數(shù)據(jù)送入計算機，并置入實時數(shù)據(jù)庫的相應位置。

--常規(guī)控制計算與數(shù)據(jù)處理：標準PID，積分分離，超前滯后，比例，一階、二階慣性濾波，高選、低選，輸出限位等

--優(yōu)化控制：根據(jù)數(shù)學模型,完成監(jiān)控層的各種先進控制功能：專家系統(tǒng)、預測控制、模糊控制等

--邏輯控制：時間程序控制，如完成開、停車的順序啟停過程。

--報警監(jiān)視：監(jiān)視生產(chǎn)過程的參數(shù)變化，并對信號越限進行相應的處理，如聲光報警等。

--運行參數(shù)的畫面顯示：帶有實時數(shù)據(jù)的流程圖、棒圖顯示，歷史趨勢顯示等。

--報表輸出：生產(chǎn)報表的打印輸出。

--操作與參數(shù)修改：實現(xiàn)操作人員對生產(chǎn)過程的人工干預，修改給定值，控制參數(shù)、報警設定等。

·文件管理

--數(shù)據(jù)庫管理：在線與歷史數(shù)據(jù)管理、綜合利用、保存等。

--統(tǒng)計控制軟件：按照數(shù)理統(tǒng)計方法分析現(xiàn)場采集的工藝變量數(shù)據(jù)，監(jiān)視和評判系統(tǒng)的控制與運行狀態(tài)，指導操作人員全面掌握生產(chǎn)情況，排除故障。以科學方法評估生產(chǎn)過程能力，指導系統(tǒng)改進。包括：在線與歷史數(shù)據(jù)預處理、各種統(tǒng)計控制圖、直方圖、事件觸發(fā)采樣、在線報警、過程能力分析、分析記錄等。

3.3 分控站設備：

武威工業(yè)園區(qū)污水處理廠自控系統(tǒng)分控站由四個PLC站等組成，每個控制站選用一套用德國西門子S7-300系列PLC，并配備一臺北京昆侖通態(tài)觸摸屏，實現(xiàn)全廠自控儀表及其他設備的監(jiān)視和控制，同時各分控站與主控級操作站進行數(shù)據(jù)交換，各分控站接收主控級操作站發(fā)來的各種控制命令，最終實現(xiàn)全廠所有設備的監(jiān)控，保證了全廠設備安全、穩(wěn)定運行。

3.3.1 分控站設備控制功能：

按控制程序?qū)λ牴ざ蝺?nèi)的工藝過程、電氣設備進行自動控制，同時采集工藝參數(shù)及電氣設備運行狀態(tài)。

通過通信總線與中央控制室的監(jiān)控管理系統(tǒng)進行通信。向監(jiān)控管理系統(tǒng)傳送數(shù)據(jù)，并接受監(jiān)控管理系統(tǒng)發(fā)出的部分開停機命令。

在操作屏上顯示所轄工段的工藝流程圖，工藝參數(shù)，電氣參數(shù)，及設備運行狀態(tài)。通過功能鍵盤設定工藝參數(shù)，控制電氣設備。

就地控制：在設備調(diào)試、維修階段提供現(xiàn)場操作的手段，在意外情況下可以以最快的方式進行現(xiàn)場緊急停車。

分站控制對象包括：粗格柵及進水泵房、細格柵間及曝氣沉砂池、A2/O+MBR生化池、紫外線消毒池、清水池、出水泵房、污泥撇水池、污泥濃縮脫水機房、鍋爐房。

粗格柵及進水泵房：

1、粗格柵

（1）功能：去除污水中較大懸浮物，并攔截直徑大于20mm的雜質(zhì)，確保水泵正常運行。

（2）主要設備：旋轉(zhuǎn)式格柵2臺。

（3）運行方式：格柵采用自動控制。根據(jù)柵前柵后水位差或格柵工作周期(時間可調(diào))控制，柵格前后的液位差由PLC自動控制清污，同時設手動控制，格柵設工況指示和故障報警系統(tǒng)，與皮帶輸送機聯(lián)動工作、延時停機。柵渣通過帶輪的垃圾小斗車收集。

2、進水泵房

（1）功能：將污水一次提升至細格柵，以便后續(xù)構筑物的正常運行。

（2）主要設備：近期配備潛污泵4臺，3用1備。

（3）運行方式：水泵自動控制運行，根據(jù)水位控制水泵輪流工作，設高、低水位報警系統(tǒng)和水泵工況指示及報警系統(tǒng)，低水位時全部水泵停機。

細格柵：

(1)功能：去除污水中較大漂浮物，并攔截直徑大于6mm的固體物，以保證生物處理及污泥處理系統(tǒng)正常運行。

(2)、主要設備：設回轉(zhuǎn)式細格柵2臺；無軸螺旋壓榨機一臺。(3)運行方式：格柵自動控制根據(jù)細格柵前后水位差或格柵工作周期（時間可調(diào)）實現(xiàn)，細格柵前后的液位差由PLC自動控制清污動作，同時設手動控制。細格柵設置工況指示和故障報警系統(tǒng)。兩臺格柵共用一臺無軸螺旋壓榨機，將柵渣送至落渣斗，下滑至帶輪的垃圾小斗車中。

曝氣沉砂池：

（1）功能：去除污水中比重大于2.65，粒徑大于0.2mm的砂粒，保護后續(xù)水處理設備，防止管道淤塞。曝氣的功能是使附著在砂粒表面的污泥分離，使沉砂易于脫水，同時避免細小的有機懸浮物沉淀，確保沉砂質(zhì)量。

（2）主要設備：一臺橋式單槽刮砂機（帶撇渣裝置）；吸砂泵1臺。（3）運行方式：橋式單槽刮砂機（帶撇渣裝置）連續(xù)運轉(zhuǎn)，吸砂泵按程序控制定時運轉(zhuǎn)，砂水分離器與吸砂泵同步運轉(zhuǎn)。

A2/O+MBR生化池：

該設備間控制系統(tǒng)已有廠家提供，此方案控制不于考慮，只需要廠家提供數(shù)據(jù)采集點即可。紫外線消毒池：

（1）功能：進行尾水消毒，避免尾水中細菌對水體及水生物的影響。（2）主要設備： 1套紫外線消毒模塊。

（3）運行方式：通過安裝在模塊前后的水位差儀器監(jiān)控紫外線模塊的安全運作。

清水池;

清水池設2座

（1）功能：儲存并調(diào)節(jié)出水量。

出水泵房:

（1）功能：用于再生水提升至再生水用水點。（2）主要設備：設臥式離心泵4臺（3用1備）。

（3）運行方式：水泵自動控制運行，根據(jù)吸水井水位控制水泵工作，設高、低水位報警系統(tǒng)和水泵工況指示及報警系統(tǒng)，低水位時全部水泵停機。

鼓風機房及變配電間：

（1）功能：為A/O+MBR池和曝氣沉砂池供氧，保證生物系統(tǒng)正常運行。（2）主要設備：

生化區(qū)供氧設備：羅茨鼓風機3臺（2用1備）變頻 膜區(qū)供氧設備：羅茨鼓風機3臺（2用1備）變頻 同時配套空氣過濾器和起重設備。

2（3）運行控制：鼓風機通過生化區(qū)的DO及膜區(qū)的運行情況進行風量調(diào)節(jié)。加藥間：

（1）功能：在好氧區(qū)前端進行加藥除磷。

（2）主要設備：計量泵2臺，整套溶藥加藥設備，（3）運行方式：根據(jù)實際出水水質(zhì)狀況手動控制運行。

污泥撇水池：

（1）功能：污泥撇水池用于調(diào)蓄剩余污泥，同時為了避免剩余污泥中的磷在厭氧條件下重新釋放，控制停留時間在4h以內(nèi)。

（2）主要設備：中心傳動濃縮機2臺。

（3）運行控制：與A2/O+MBR池排泥閥門及污泥脫水機協(xié)調(diào)運行。

污泥濃縮脫水機房：

（1）功能：對剩余污泥進行濃縮壓濾脫水，使污泥含水率降低到盡可能低的程度，以減少污泥體積并便于裝卸作業(yè)。

（2）主要設備：帶寬2.0m帶式濃縮脫水一體機2套；每臺脫水機配備污泥螺桿泵、加藥泵、沖洗泵1套，絮凝劑調(diào)配裝置共用1套。

（3）運行方式：與A2/O+MBR池排泥、剩余污泥泵及撇水池協(xié)調(diào)運行。鍋爐房：

（1）功能：污水廠建筑物室內(nèi)采暖。

（2）主要設備：循環(huán)水泵兩臺(一備一用)、補水泵兩臺(一備一用)。（3）運行方式：采用變頻定壓補水。

3.4 網(wǎng)絡通訊設備：

中央控制室與各現(xiàn)場PLC控制站之間采用工業(yè)以太網(wǎng)通信方式，主干網(wǎng)通信速率為100Mbps，各連接站點通信速率為10/100Mbps自適應，通信介質(zhì)為光纖，由于光纖為非導體的石英構成，由雷電產(chǎn)生的電荷不會耦合至光纖上，從而增強通信網(wǎng)絡安全性能。光纖冗余交換機選用煙臺正維科技WISE6000系列交換機，網(wǎng)絡結(jié)構為冗余環(huán)網(wǎng)，以大大提高通信網(wǎng)絡的可靠性。

WISE6000系列是一種工業(yè)級、非管型、冗余以太網(wǎng)交換機。其獨特的FAR-Ring冗余環(huán)網(wǎng)技術為您的以太網(wǎng)絡帶來智能冗余；標準的工業(yè)4級設計，能夠滿足各種工業(yè)現(xiàn)場的要求；所有器件選用工業(yè)級的器件，實現(xiàn)了較高的可靠性。采用業(yè)內(nèi)優(yōu)秀的網(wǎng)絡方案，提供2.0G無阻塞交換帶寬。

特點：

WISE6000-2S(M)-6T-R------8口即插即用冗余工業(yè)以太網(wǎng)交換機專為工業(yè)應用設計，提供2個冗余光口和6個自適應以太網(wǎng)電口，適用于惡劣的工業(yè)環(huán)境，具備良好的電磁抗干擾性能。

特性：

-25℃～70℃的工作溫度

支持FAR-Ring環(huán)網(wǎng)冗余協(xié)議（自愈時間＜50ms）

冗余雙直流電源輸入

電源故障，可由繼電器輸出報警

鋁制機箱高效散熱，無風扇設計

IP40防護等級

DIN導軌式安裝方式

通過CE、FCC、國電認證

產(chǎn)品規(guī)格：

端口：百兆光口：2個冗余100Base-F(X)光口

百兆電口：6個10/100Base-T(X)自適應以太網(wǎng)接口（RJ45電口）

技術：IEEE802.3, 802.3u, 802.3x,存儲轉(zhuǎn)發(fā)處理方式

MAC地址表大小：8K

組網(wǎng)：環(huán)型、星型、鏈型、相切環(huán)網(wǎng)

線纜：雙絞線：

0～100米

多模光纖：0～5km，1310nm

單模光纖：0～20km/40km/80km，1310nm/1550nm

電源：輸入電壓：DC12/24/48V雙電源或DC/AC110V/220V單電源

產(chǎn)品功耗：＜8W或12W（滿負荷）

環(huán)境：工作溫度：-25℃～70℃

存儲溫度：-40℃～80℃

相對濕度：5%～95%(無凝結(jié))

機械結(jié)構：外殼：IP40保護標準，鋁制外殼

尺寸(WⅹHⅹD)：55.5mmⅹ138mmⅹ121.5mm

安裝方式：DIN導軌安裝

通過認證：IEC61000-4-2防靜電（ESD）：±8KV接觸放電，±15KV空氣放電

IEC61000-4-3電磁場：10V/M（80-1000MHz）

IEC61000-4-4瞬時高壓（brust）：±4KV電源線，±4KV數(shù)據(jù)線

IEC61000-4-5浪涌電壓：±4KV（line/earth），±4KV（line/line）電源

線，±2KV數(shù)據(jù)線

IEC61000-4-6防傳導：10V（150KHz～80KHz FAR-Ring環(huán)網(wǎng)專利技術：

FAR-Ring環(huán)網(wǎng)專利技術能使工業(yè)以太網(wǎng)交換機實現(xiàn)了智能冗余，允許您很簡單很方便地建立起冗余的以太網(wǎng)絡，能夠讓自動化系統(tǒng)的任意網(wǎng)段與網(wǎng)絡斷開連接的時候極快速地恢復正常。

第三篇：關于污水處理廠自控系統(tǒng)設計方案

關于污水處理廠自控系統(tǒng)設計方案

【摘要】本文首先介紹了系統(tǒng)簡述，然后分析了系統(tǒng)設置，最后介紹了設備選型。

【關鍵詞】污水處理廠，自控，自控系統(tǒng)，設計

一、前言

隨著城市建設的發(fā)展及城市容量的擴大，城市生活污水和工業(yè)廢水排放量逐年增多，污水處理廠成為了重要的解決污水的地方。

二、系統(tǒng)簡述

全廠的整個處理系統(tǒng)包括格柵池、提升泵池、水解酸化池、沉砂池、一體化曝氣池、人工濕地配水系統(tǒng)和消毒池等結(jié)構。各個設備廠家僅配套各自電氣控制柜進行控制，采用的是純電氣控制方式且各個工藝段是完全分裂的，工藝參數(shù)只能采用人工記錄的方式，有些需要取樣實驗才能得到數(shù)據(jù)。操作人員的勞動強度大，也不便于對水質(zhì)參數(shù)進行分析。建自動化控制系統(tǒng)就是集中監(jiān)視整個污水廠的各個工藝環(huán)節(jié)，實現(xiàn)對生產(chǎn)過程的自動控制、報警、自動操作以及在線實時反映各工藝流程中設備運行狀況與需要參數(shù)，提高企業(yè)管理水平。

三、系統(tǒng)設置

1、系統(tǒng)組成

全廠自動化控制系統(tǒng)遵循“分散控制、集中監(jiān)控、危險分散、數(shù)據(jù)共享”，由水質(zhì)在線自動化檢測和控制系統(tǒng)，以及過程數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)三大部分組成。

2、系統(tǒng)要求

控制系統(tǒng)采用全開放式，支持不同計算廠家的硬件在同一網(wǎng)絡中運行，并支持實時多任務，多用戶的操作系統(tǒng)；網(wǎng)絡介質(zhì)要求使用可直埋的光纜，在出現(xiàn)故障時，可在線增加或刪除任意一個節(jié)點，都不會影響到其他設備的運行和通訊。

3、系統(tǒng)功能

（一）、數(shù)據(jù)采集與控制功能

（1）各種儀表的模擬量采集，各種設備開關信號采集，在線儀表數(shù)據(jù)收集。

（2）值班人員在中控室通過計算機的鍵盤或鼠標，根據(jù)工藝條件和控制要求，按規(guī)定時間周期設定的邏輯順序等自動地啟動或停止某些設備，或進行交替運行，或設定控制調(diào)節(jié)參數(shù)。

（二）、自動檢測功能

設計時是采用PLC來實現(xiàn)整個系統(tǒng)各個工藝設施的監(jiān)控。該系統(tǒng)可以自動、連續(xù)地檢測并記錄和顯示出污水處理過程的水質(zhì)參數(shù)（SS、DO、COD、PH等），過程參數(shù)（溫度、壓力、水位、流量等），電氣參數(shù)等數(shù)據(jù)，以及設備的運行狀況（自動、手動、運行、停止、故障、本次運行時間、累計運行時間、閥門開關及開度等）。實行每天24h不間斷地循環(huán)檢測采集到的數(shù)據(jù)，進行處理、歸類并以原始數(shù)據(jù)文件形式存入服務器。

（三）、故障報警及處理功能

控制系統(tǒng)有一套完整的自診斷功能，可以在運行中自動地診斷出系統(tǒng)的任何一個部件是否出現(xiàn)故障，并且在監(jiān)控軟件中及時、準確地反映出故障狀態(tài)、故障時間、故障地點、及相關信息。

（四）、數(shù)據(jù)輸出功能

根據(jù)監(jiān)控采集到的數(shù)據(jù)，生成全廠的生產(chǎn)工藝流程實時動態(tài)圖，給操作人員提供清晰、友善的人機界面，反映生產(chǎn)工藝流程的實時數(shù)據(jù)，完成報警、歷史數(shù)據(jù)、歷史趨勢曲線的顯示和查詢。同時可以生成各類生產(chǎn)運行管理報表、日報表、月報表和年報表。

4、上位機系統(tǒng)

在綜合樓二樓中央控制室內(nèi)設2臺監(jiān)控計算機，一臺作為工程師站（做編程、操作、記錄用），另外一臺作為操作員站（僅作操作、記錄用），兩站均作數(shù)據(jù)備份。為保證監(jiān)控計算機能穩(wěn)定運行，并在掉電后能保存工藝參數(shù)數(shù)據(jù)，減少掉電對電腦的危害，設立一套UPS系統(tǒng)，容量為5KVA，掉電后能至少保持30分鐘工作時間。另外設一套數(shù)據(jù)服務器及兩臺打印機。室內(nèi)還設置大型DLP無縫拼接大屏幕顯示系統(tǒng)（顯示面積2×2×70寸），用以直觀顯示全廠工藝流程、設備工況及主要參數(shù)值。大屏幕顯示系統(tǒng)通過與攝像監(jiān)控管理計算機相連，實時監(jiān)視全廠生產(chǎn)區(qū)域工況、主要生產(chǎn)設施的運行狀態(tài)。監(jiān)控計算機主要實現(xiàn)以下功能。

人機界面：在顯示器上動態(tài)顯示全廠各工藝設備的實時運行工況，過程控制的運行趨勢，各處理環(huán)節(jié)的生產(chǎn)數(shù)據(jù)指標，使生產(chǎn)管理人員一目了然當前全廠生產(chǎn)運行情況。

故障登記表：監(jiān)控管理計算機的顯示器，無論顯示何種畫面及操作人員在執(zhí)行何種操作，均在畫面的下欄處顯示故障登記表，并實時彈出新生故障警示框，使得操作人員隨時隨地都能了解污水廠的故障實況，計算機會自動把現(xiàn)場發(fā)生的故障登記入“故障登記表”中的記錄。故障分一般故障和緊急故障，如水泵過載報警等屬于一般故障，液位達到高位而未有水泵啟動、進水水質(zhì)參數(shù)超過進水標準等屬于緊急故障。故障時，顯示器上警示框紅閃，并伴有5秒時長間隔報警聲。要求操作人員在3分鐘內(nèi)作出響應，3分鐘后均改為1秒時長間隔報警聲，報警在操作人員響應后解除。

系統(tǒng)控制：系統(tǒng)的控制方式，一般分“自動”、“手動”，“自動”還分為“自控”和“中控”。“手動”、“自動”由操作人員在現(xiàn)場控制箱上選擇，“手動”由操作人員在現(xiàn)場控制箱上啟動和停止設備?！白钥亍庇涩F(xiàn)場PLC站根據(jù)事先設定的邏輯程序依據(jù)工藝參數(shù)狀況決定設備的啟停?！爸锌亍庇芍锌厥覂?nèi)操作人員在上位機上實現(xiàn)對設備的啟停。在上位機單體構筑物界面圖上，設置設備“啟動”和“停止”按鈕，并設置“自控”、“中控”選擇按鈕，并在設備圖案旁顯示設備控制方式狀態(tài)。

工藝參數(shù)設定：功能參數(shù)設定有兩大類，第一類是連續(xù)回路控制中的控制值設定，如進水泵池液位值、生物池溶氧值、藥劑投加量等；第二類是報警極限設定，如泵池的高、低液位報警、主要設備的高電流報警等?？梢岳糜嬎銠C的先進功能，優(yōu)化出污水處理的工藝參數(shù)，提供給廠長指揮調(diào)度生產(chǎn)。

生成各類報表：如設備編號登記、故障次數(shù)記錄、設備運行累計時間記錄、大修周期的倒計時，開啟次數(shù)記錄等。對污水廠進、出水流量、大功率電機的用電量、總用電量等主要參數(shù)進行累計。同時可生成班報表、日報表、月報表、年報表等，自動記錄生產(chǎn)設備及工藝控制過程中出現(xiàn)的故障現(xiàn)象和發(fā)生的時間、排除的時間，并能自動打印報表。

生成歷史曲線：歷史趨勢曲線包括全部模擬量曲線（工藝參數(shù)、電力參數(shù)、及大功率電機的電流等），趨勢曲線不少于20條。對于液位參數(shù)顯示和報警用棒圖方式，以便精確查閱某個時間內(nèi)的趨勢。趨勢曲線可單條顯示，也可組合顯示，并用不同顏色表示。

第四篇：污水處理廠工藝流程圖

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污水處理工藝流程圖

污水進入廠區(qū)先通過截流井（讓廠能處理的污水進入廠區(qū)進行處理）進入粗格柵（打撈較大的渣滓）到污水泵（提升污水的高度）到細格柵（打撈較小的渣滓）到沉沙池（以重力分離為基礎，將污水的比重較大的無機顆粒沉淀并排除）到生化池（采用活性污泥法去除污水里的BOD5、SS和以各種形式的氮或磷）進入終沉池（排除剩余污泥和回流污泥）進入D型濾池（進一步減少SS，使出水達到國家一級標準）進入紫外線消毒（殺滅水中的大腸桿菌）然后出水 生化池、終沉池出的污泥一部分作為生化池的回流污泥，剩下的送入污泥脫水間脫水外運

主要有物理處理法，生化處理法和化學處理法，生化處理法經(jīng)常被使用，主流處理方法主要看被處理水質(zhì)和受納水體情況，一般城市生活污水的主流處理方法為生化處理法，如活性污泥法，mbr 等方法。

污水處理

sewage treatment.wastewater treatment 為使污水經(jīng)過一定方法處理后.達到設定的某些標準.排入水體.排入某一水體或再次使用等的采取的某些措施或者方法等.現(xiàn)代污水處理技術.按處理程度劃分.可分為一級.二級和三級處理.一級處理.主要去除污水中呈懸浮狀態(tài)的固體污染物質(zhì).物理處理法大部分只能完成一級處理的要求.經(jīng)過一級處理的污水.BOD一般可去除30%左右.達不到排放標準.一級處理屬于二級處理的預處理.污泥減量微生物制劑招商 http://blog.sina.com.cn/wunijianliang

二級處理.主要去除污水中呈膠體和溶解狀態(tài)的有機污染物質(zhì)(BOD.COD物質(zhì)).去除率可達90%以上.使有機污染物達到排放標準.三級處理.進一步處理難降解的有機物.氮和磷等能夠?qū)е滤w富營養(yǎng)化的可溶性無機物等.主要方法有生物脫氮除磷法.混凝沉淀法.砂率法.活性炭吸附法.離子交換法和電滲分析法等.整個過程為通過粗格刪的原污水經(jīng)過污水提升泵提升后.經(jīng)過格刪或者篩率器.之后進入沉砂池.經(jīng)過砂水分離的污水進入初次沉淀池.以上為一級處理(即物理處理).初沉池的出水進入生物處理設備.有活性污泥法和生物膜法.(其中活性污泥法的反應器有曝氣池.氧化溝等.生物膜法包括生物濾池.生物轉(zhuǎn)盤.生物接觸氧化法和生物流化床).生物處理設備的出水進入二次沉淀池.二沉池的出水經(jīng)過消毒排放或者進入三級處理.一級處理結(jié)束到此為二級處理.三級處理包括生物脫氮除磷法.混凝沉淀法.砂濾法.活性炭吸附法.離子交換法和電滲析法.二沉池的污泥一部分回流至初次沉淀池或者生物處理設備.一部分進入污泥濃縮池.之后進入污泥消化池.經(jīng)過脫水和干燥設備后.污泥被最后利用.各個處理構筑物的能耗分析 1.污水提升泵房

進入污水處理廠的污水經(jīng)過粗格刪進入污水提升泵房.之后被污水泵提升至沉砂池的前池.水泵運行要消耗大量的能量.占污水廠運行總能耗相當大的比例.這與污水流量和要提升的揚程有關.2.沉砂池 污泥減量微生物制劑招商 http://blog.sina.com.cn/wunijianliang

沉砂池的功能是去除比重較大的無機顆粒.沉砂池一般設于泵站前.倒虹管前.以便減輕無機顆粒對水泵.管道的磨損,也可設于初沉池前.以減輕沉淀池負荷及改善污泥處理構筑物的處理條件.常用的沉砂池有平流沉砂池.曝氣沉砂池.多爾沉砂池和鐘式沉砂池.沉砂池中需要能量供應的主要是砂水分離器和吸砂機.以及曝氣沉砂池的曝氣系統(tǒng).多爾沉砂池和鐘式沉砂池的動力系統(tǒng).3.初次沉淀池

初次沉淀池是一級污水處理廠的主題處理構筑物.或作為二級污水處理廠的預處理構筑物設在生物處理構筑物的前面.處理的對象是SS和部分BOD5.可改善生物處理構筑物的運行條件并降低其BOD5負荷.初沉池包括平流沉淀池.輻流沉淀池和豎流沉淀池.初沉池的主要能耗設備是排泥裝臵.比如鏈帶式刮泥機.刮泥撇渣機.吸泥泵等.但由于排泥周期的影響.初沉池的能耗是比較低的.4.生物處理構筑物

污水生物處理單元過程耗能量要占污水廠直接能耗相當大的比例.它和污泥處理的單元過程耗能量之和占污水廠直接能耗的60%以上.活性污泥法的曝氣系統(tǒng)的曝氣要消耗大量的電能.其基本上是聯(lián)系運行的.且功率較大.否則達不到較好的曝氣效果.處理效果也不好.氧化溝處理工藝安裝的曝氣機也是能耗很大的設備.生物膜法處理設備和活性污泥法相比能耗較低.但目前應用較少.是以后需要大力推廣的處理工藝.5.二次沉淀池 污泥減量微生物制劑招商 http://blog.sina.com.cn/wunijianliang

二次沉淀池的能力消耗主要是在污泥的抽吸和污水表明漂浮物的去除上.能耗比較低.6.污泥處理

污泥處理工藝中的濃縮池.污泥脫水.干燥都要消耗大量的電能.污泥處理單元的能量消耗是相當大的.這些設備的電耗功率都很大.針對各個處理構筑物的節(jié)能途徑 1.污水提升泵房

污水提升泵房要節(jié)省能耗.主要是考慮污水提升泵如何進行電能節(jié)約.正確科學的選泵.讓水泵工作在高效段是有效的手段.合理利用地形.減少污水的提升高度來降低水泵軸功率N也是有效的辦法.定期對水泵進行維護.減少摩擦也可以降低電耗.2.沉砂池

采用平流沉砂.避免采用需要動力設備的沉砂池.如平流沉砂池.采用重力排砂.避免使用機械排砂.這些措施都可大大節(jié)省能耗.3.初次沉淀池

初次沉淀池的能耗較低.主要能量消耗在排泥設備上.采用靜水壓力法無疑會明顯降低能量的消耗.4.生物處理構筑物

國外的學者通過能耗和費用效益分析比較了生物處理工藝流程.他們認為處理設施大部分的能量消耗是發(fā)生在電機這類單一的設備上.因而節(jié)能應從提高全廠功率因數(shù).選擇高效機電設備及減少高峰用電要污泥減量微生物制劑招商 http://blog.sina.com.cn/wunijianliang

求等方面入手.他們提出的節(jié)能措施既包括改善電機的電氣性能.也包括解決運轉(zhuǎn)的工藝問題.還包括污水廠產(chǎn)物中的能量回收(Energy Recovery).曝氣系統(tǒng)的能耗相當大.對曝氣系統(tǒng)能耗能效的研究總是涉及到曝氣設備的改造和革新.新型的曝氣設備雖然層出不窮.但目前仍然可劃分為2類:第1種是采用淹沒式的多孔擴散頭或空氣噴嘴產(chǎn)生空氣泡將氧氣傳遞進水溶液的方法.第2種是采用機械方法攪動污水促使大氣中的氧溶于水的方法.微孔曝氣.曝氣擴散頭的布局和曝氣系統(tǒng)的調(diào)節(jié)這些都是節(jié)能的有效措施.在傳統(tǒng)活性污泥處理廠曝氣池中辟出前端厭氧區(qū).用淹沒式攪拌器混合的節(jié)能.生物除磷方案.這一簡單的改造可以節(jié)省近20%的曝氣能耗.如果算上混合用能.節(jié)能也達到12%.自動控制系統(tǒng)的應用于污水處理節(jié)能.曝氣系統(tǒng)進行階段曝氣.溶解氧存在濃度梯度.既減少了能耗.又可以改善處理效果.減少污泥量.生物膜法處理工藝采用厭氧處理可以明顯降低能量的消耗.5.二次沉淀池

二次沉淀池中對排泥設備的研究和排泥方式的改善是降低能耗的有效方法.6.污泥處理

污泥處理系統(tǒng)節(jié)能研究主要集中于污泥處理的能量回收.從污水污泥有機污染物中回收能量用于處理過程早在上世紀初就已投入實踐.但能源危機之前一直不受重視.目前有兩種回收途徑:一是污泥厭氧消化氣利用.一是污泥焚燒熱的利用.污泥減量微生物制劑招商 http://blog.sina.com.cn/wunijianliang

消化氣性質(zhì)穩(wěn)定.易于貯存.它可通過內(nèi)燃機或燃料電池轉(zhuǎn)化為機械能或電能.廢熱還可回收于消化污泥加熱.因此利用消化氣能解決污水廠不同程度的能量自給問題.林榮忱等人比較了沼氣發(fā)電機和燃料電池兩種利用形式.認為燃料電池能量利用率高.具有很好的發(fā)展前途.對消化氣的最大化利用是提高能效的主要方式.沼氣發(fā)電機組并網(wǎng)發(fā)電的研究和應用在國內(nèi)已有應用實例.是大型污水處理廠的沼氣綜合利用的可行途徑.另外一種能量回收方式是將城市固體廢物焚燒場建在污水處理廠旁.將固廢與污水污泥一起焚燒.獲得的電能用于處理廠的運轉(zhuǎn).城市污水處理的能耗分析研究與節(jié)能技術和手段的發(fā)展往往并不同步.由于污水處理能量平衡分析方法研究的欠缺.節(jié)能措施的制訂和實施常常超前.而多數(shù)節(jié)能途徑和手段常常由處理廠的操作管理人員結(jié)合各處理設施實際情況提出.具有經(jīng)驗性和個別性.不一定能適用于其他污水廠甚至是工藝相似的污水廠,另一方面.從廣義上說.污水處理學科領域的技術創(chuàng)新.新材料和新設備的使用都蘊涵著節(jié)能增效的潛力.因而節(jié)能的途徑和手段往往是很寬泛的.結(jié)論

污水處理是能源密集(energy intensity)型的綜合技術.一段時期以來.能耗大.運行費用高一定程度上阻礙了我國城市污水處理廠的建設.建成的一些處理廠也因能耗原因處于停產(chǎn)和半停產(chǎn)狀態(tài).在今后相當長的一段時期內(nèi).能耗問題將成為城市污水處理的瓶頸.能否解決耗污水廠的能耗問題.合理進行能源分配.已經(jīng)成為決定污水處理污泥減量微生物制劑招商 http://blog.sina.com.cn/wunijianliang

廠運行效益好壞的關鍵因素.能耗是否較低.也是未來新的污水處理廠可行性分析的決定性因素.開發(fā)能效較高的污水處理技術.合理設計及運行污水處理廠.必將是未來污水處理廠設計和運行的必由之路.?

污水處理廠的工作崗位

1.有哪些崗位? 主要職能是負責污水泵站、污水處理、污泥處理的安全、正常運行，確保進廠的污水經(jīng)處理后全部達標排放。

職能部門一般有廠長、副廠長、生產(chǎn)、技術、辦公室等。主要是生產(chǎn)技術,動力,設備人員,化驗員,設備維修,設備操作人員等.一是中控室? 二是機修班 三是管網(wǎng)班。中控是上的小班制度，上班時間是白班是早上8點到晚上8點? 夜班是晚上8點到早上8點，上一個白班一個夜班就可以休息兩天。機修和管網(wǎng)都是雙休，上班時間是早上8.30到下午5點。2.處理工藝:

一般是傳統(tǒng)活性污泥法工藝，將污水中的污染物分離出來或轉(zhuǎn)化為無害的物質(zhì)，從而使污水得到凈化。污水處理方法分類：

(1).物理處理法。如過濾法、沉淀法。污泥減量微生物制劑招商 http://blog.sina.com.cn/wunijianliang

(2).物理化學法。如混凝沉淀法。

(3).生物處理法。利用微生物來吸附、分解、氧化污水中的有機物，把不穩(wěn)定的有機物降解為穩(wěn)定無害的物質(zhì)，從而使污水得到凈化。活性污泥法是生物處理法的一種。

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秦皇島污水處理廠實習報告

一.實習目的:生產(chǎn)實習是學生大學學習很重要的實踐環(huán)節(jié)。實習是每一個大學畢業(yè)生必的必修課，它不僅讓我們學到了很多在課堂上根本就學不到的知識,還使我們開闊了視野，增長了見識，為我們以后更好把所學的知識運用到實際工作中打下堅實的基礎。通過生產(chǎn)實習使我更深入地接觸專業(yè)知識，進一步了解環(huán)境保護工作的實際，了解環(huán)境治理過程中存在的問題和理論和實際相沖突的難點問題，并通過撰寫實習報告，使我學會綜合應用所學知識，提高分析和解決專業(yè)問題的能力。

二.實習具體內(nèi)容:實習地點:秦皇島污水治理廠.實習時間:*****.污水廠概況;秦皇島污水處理廠污水主要來源于城市污水收集的城市生活污水和部分工業(yè)廢水，所有污水經(jīng)過活性污泥法A/O工藝處理后，采用秦皇島淹沒排放方式排入長江，日排放量計劃為64萬噸（雨季），年平均為58萬噸。該項目加氯間為密封式，加氯量按5mg/l考慮60萬噸/日污水總投氯量125kg/h，設臵真空加氯系統(tǒng)一套，59 kg/h加污泥減量微生物制劑招商 http://blog.sina.com.cn/wunijianliang

氯機2用1備。加氯間安裝有自控報警系統(tǒng)。在城市發(fā)生較大范圍疫情時，經(jīng)防疫部門要求，環(huán)保部門批準，該廠對生化處理后的水進行加氯處理排入長江，平時處理水不加氯直接排放。該項目一期工程地面噪聲源主要有格柵機、鼓風機、污泥脫水機和排放泵等。高噪聲設備設有減振降噪部件，遠離廠界。水下噪聲源有污水潛水泵、曝氣機等。該污水處理廠固體廢棄物主要來自格柵沉渣和剩余污泥脫水后的泥餅。根據(jù)工藝的設計參數(shù)推算，污泥量為55.8噸/天（含水率為75％），其中格柵沉渣為20噸/天（含水率60％）。此污泥運到秦皇島電廠焚燒發(fā)電。2．工藝流程：進水泵房—機械格柵槽—暴氣沉砂池—配水井—輔流沉淀池—生物池—配水井—二沉池—提升泵房—排放泵房—水體。3．處理工藝秦皇島污水處理廠采用A/O活性污泥法工藝。污水處理采用各種方法，將污水中的污染物分離出來或轉(zhuǎn)化為無害的物質(zhì)，從而使污水得到凈化。污水處理方法分類：(1).物理處理法。如過濾法、沉淀法。(2).物理化學法。如混凝沉淀法。(3).生物處理法。利用微生物來吸附、分解、氧化污水中的有機物，把不穩(wěn)定的有機物降解為穩(wěn)定無害的物質(zhì)，從而使污水得到凈化?；钚晕勰喾ㄊ巧锾幚矸ǖ囊环N。4.主要構筑物及其作用(1)預處理階段a.格柵間格柵間用于去處污水中粗大漂浮或懸浮雜物，以保護后續(xù)處理設施不被磨損或堵塞。所以說在預處理過程中，格柵間是尤其重要的構筑物。秦皇島污水處理廠共有兩組十臺，垂直放臵，鋼絲繩牽引。b.曝氣沉砂池暴氣沉砂池一共有六組，利用水與無機顆粒物的比重不同從而達到沉淀目的。里面的水比較臟，有漂浮物和水泡。污泥減量微生物制劑招商 http://blog.sina.com.cn/wunijianliang

格柵間有四臺格柵。初沉池里的水也比較臟，漂著好多黑色的水泡，有一直徑刮泥機。高壓鼓風機也非常重要，直接影響到處理效果。二沉池采取的是一為周邊進水中間出水,也有中間進水周邊出水c.配水井其作用是將曝氣沉砂池流過來的污水進行均衡分配和緩沖，確保兩套工藝的過水兩相同，且穩(wěn)定的進行污水處理。d.初沉池是一個幅流式的沉淀池以除去污水中的大部分泥渣，其刮泥采用的是半橋式周邊傳動刮泥機，泥渣經(jīng)刮泥機推入池底中心處的污泥斗再輸送到貯泥間。(2)生化處理階段a.A/O生化池它是缺氧——好氧活性污泥除磷工藝的主要組成部分，分為五個廊道，兩段（A級、B級）。污水和活性污泥混合進入A/O生化池，首先進入A級缺氧段，活性污泥中的微生物在這兒先釋放磷，并且繁殖。當進入B級好氧段時，由于氧氣充足，微生物大量吸收水中的磷和有機物，達到處理的目的。b.二沉池主要將A/O生化池的水和泥沉淀分開，底部的泥渣由刮吸泥機吸入后由污泥泵打到污泥泵池，處理后的污水經(jīng)溢流堰流出到排水井直接排到水體。c.鼓風機房A/O生化池的供氣最重要的部分,對活性污呢的培養(yǎng)有重要作用(3)水的排放和污泥處理系統(tǒng)a.水的排放系統(tǒng)經(jīng)二沉池出來的水進入提升泵房后再由排放泵房直接排入長江。b.污泥處理系統(tǒng)污泥投配池—污泥濃縮及控制間—污泥消化池—沼氣鍋爐房—脫硫塔—沼氣火炬—貯氣罐—污泥脫水機房—回流污泥泵房?？刂崎g加的絮凝劑PAM,消化池采用的是中溫缺氧處理(31-35度), 投加消化污泥，易產(chǎn)生甲烷。在污泥脫水時分別采用離心和帶式脫水機，加入PAM絮凝劑溶液。出廠污泥如黑炭色，含水75%，運往秦皇污泥減量微生物制劑招商 http://blog.sina.com.cn/wunijianliang

島電廠焚燒發(fā)電。5秦皇島污水出理廠平面圖 6.實習總結(jié)此次在秦皇島污水處理廠的實習,使我在學生階段能夠最大程度深入學習活性污呢法的處理工藝.活性污泥法是目前處理城市和工業(yè)污水普遍采用的好氧生化處理技術.其工藝流程較為簡單,處理成本低,而處理效果好,BOD/COD去除率高,因而能得到廣泛的青睞.另外,這次實習也讓我對污水處理廠的流程及基本操作有了一個大致了解.?

南京江心洲污水處理廠的實習報告一篇

一.實習目的: 生產(chǎn)實習是學生大學學習很重要的實踐環(huán)節(jié)。實習是每一個大學畢業(yè)生必的必修課，它不僅讓我們學到了很多在課堂上根本就學不到的知識,還使我們開闊了視野，增長了見識，為我們以后更好把所學的知識運用到實際工作中打下堅實的基礎。通過生產(chǎn)實習使我更深入地接觸專業(yè)知識，進一步了解環(huán)境保護工作的實際，了解環(huán)境治理過程中存在的問題和理論和實際相沖突的難點問題，并通過撰寫實習報告，使我學會綜合應用所學知識，提高分析和解決專業(yè)問題的能力。二.實習具體內(nèi)容: 實習地點:南京江心洲污水治理廠 實習時間:2008-5-22 1.污水廠概況;南京江心洲污水處理廠污水主要來源于城市污水收集的城市生活污水和部分工業(yè)廢水，所有污水經(jīng)過活性污泥法A/O工藝處理后，采用污泥減量微生物制劑招商 http://blog.sina.com.cn/wunijianliang

江心淹沒排放方式排入長江，日排放量計劃為64萬噸（雨季），年平均為58萬噸。該項目加氯間為密封式，加氯量按5mg/l考慮60萬噸/日污水總投氯量125kg/h，設臵真空加氯系統(tǒng)一套，59 kg/h加氯機2用1備。加氯間安裝有自控報警系統(tǒng)。在城市發(fā)生較大范圍疫情時，經(jīng)防疫部門要求，環(huán)保部門批準，該廠對生化處理后的水進行加氯處理排入長江，平時處理水不加氯直接排放。該項目一期工程地面噪聲源主要有格柵機、鼓風機、污泥脫水機和排放泵等。高噪聲設備設有減振降噪部件，遠離廠界。水下噪聲源有污水潛水泵、曝氣機等。該污水處理廠固體廢棄物主要來自格柵沉渣和剩余污泥脫水后的泥餅。根據(jù)工藝的設計參數(shù)推算，污泥量為55.8噸/天（含水率為75％），其中格柵沉渣為20噸/天（含水率60％）。此污泥運到江寧協(xié)鑫電廠焚燒發(fā)電。2．工藝流程：

進水泵房—機械格柵槽—暴氣沉砂池—配水井—輔流沉淀池—生物池—配水井—二沉池—提升泵房—排放泵房—水體。3．處理工藝

江心洲污水處理廠采用A/O活性污泥法工藝。污水處理采用各種方法，將污水中的污染物分離出來或轉(zhuǎn)化為無害的物質(zhì)，從而使污水得到凈化。污水處理方法分類：

(1).物理處理法。如過濾法、沉淀法。污泥減量微生物制劑招商 http://blog.sina.com.cn/wunijianliang

(2).物理化學法。如混凝沉淀法。

(3).生物處理法。利用微生物來吸附、分解、氧化污水中的有機物，把不穩(wěn)定的有機物降解為穩(wěn)定無害的物質(zhì)，從而使污水得到凈化?；钚晕勰喾ㄊ巧锾幚矸ǖ囊环N。4.主要構筑物及其作用(1)預處理階段 a.格柵間

格柵間用于去處污水中粗大漂浮或懸浮雜物，以保護后續(xù)處理設施不被磨損或堵塞。所以說在預處理過程中，格柵間是尤其重要的構筑物。江心洲污水處理廠共有兩組十臺，垂直放臵，鋼絲繩牽引。b.曝氣沉砂池

暴氣沉砂池一共有六組，利用水與無機顆粒物的比重不同從而達到沉淀目的。里面的水比較臟，有漂浮物和水泡。格柵間有四臺格柵。初沉池里的水也比較臟，漂著好多黑色的水泡，有一直徑刮泥機。高壓鼓風機也非常重要，直接影響到處理效果。二沉池采取的是一為周邊進水中間出水,也有中間進水周邊出水 c.配水井

其作用是將曝氣沉砂池流過來的污水進行均衡分配和緩沖，確保兩套工藝的過水兩相同，且穩(wěn)定的進行污水處理。d.初沉池

是一個幅流式的沉淀池以除去污水中的大部分泥渣，其刮泥采用的是污泥減量微生物制劑招商 http://blog.sina.com.cn/wunijianliang

半橋式周邊傳動刮泥機，泥渣經(jīng)刮泥機推入池底中心處的污泥斗再輸送到貯泥間。(2)生化處理階段 a.A/O生化池

它是缺氧——好氧活性污泥除磷工藝的主要組成部分，分為五個廊道，兩段（A級、B級）。污水和活性污泥混合進入A/O生化池，首先進入A級缺氧段，活性污泥中的微生物在這兒先釋放磷，并且繁殖。當進入B級好氧段時，由于氧氣充足，微生物大量吸收水中的磷和有機物，達到處理的目的。b.二沉池

主要將A/O生化池的水和泥沉淀分開，底部的泥渣由刮吸泥機吸入后由污泥泵打到污泥泵池，處理后的污水經(jīng)溢流堰流出到排水井直接排到水體。c.鼓風機房

A/O生化池的供氣最重要的部分,對活性污呢的培養(yǎng)有重要作用(3)水的排放和污泥處理系統(tǒng) a.水的排放系統(tǒng)

經(jīng)二沉池出來的水進入提升泵房后再由排放泵房直接排入長江。b.污泥處理系統(tǒng)

污泥投配池—污泥濃縮及控制間—污泥消化池—沼氣鍋爐房—脫硫塔—沼氣火炬—貯氣罐—污泥脫水機房—回流污泥泵房。

控制間加的絮凝劑PAM,消化池采用的是中溫缺氧處理(31-35度), 污泥減量微生物制劑招商 http://blog.sina.com.cn/wunijianliang

投加消化污泥，易產(chǎn)生甲烷。在污泥脫水時分別采用離心和帶式脫水機，加入PAM絮凝劑溶液。出廠污泥如黑炭色，含水75%，運往協(xié)鑫電廠焚燒發(fā)電。

5江心洲污水出理廠平面圖

6.實習總結(jié)

此次在江心洲污水處理廠的實習,使我在學生階段能夠最大程度深入學習活性污呢法的處理工藝.活性污泥法是目前處理城市和工業(yè)污水普遍采用的好氧生化處理技術.其工藝流程較為簡單,處理成本低,而處理效果好,BOD/COD去除率高,因而能得到廣泛的青睞.另外,這次實習也讓我對污水處理廠的流程及基本操作有了一個大致了解.

第五篇：污水處理廠工藝設計

污水廠設計計算書

3.1污水處理構筑物設計計算 3.1.1中格柵

3.1.1.1設計參數(shù)：

3設計流量Q=60000m/d 柵前流速v1=0.6m/s，過柵流速v2=1.0m/s 柵條寬度s=0.01m，格柵間隙e=25mm 柵前部分長度0.5m，格柵傾角α=60°

333單位柵渣量ω1=0.06m柵渣/10m污水

3.1.1.2設計計算

（1）設過柵流速v=1.0m/s，格柵安裝傾角為60度則:柵前槽寬B1?2Qmax2?0.91.0?1.34m 柵前水深h?B12?1.342?0.67m

v2（2）柵條間隙數(shù)n?Qmaxehvsin?2?0.9sin60?0.025?0.67?1.0?55.6(取n=58)（3）柵槽有效寬度B=s（n-1）+en=0.01（58-1）+0.025×58=2m（4）進水渠道漸寬部分長度L1?角）

（5）柵槽與出水渠道連接處的漸窄部分長度L2?（6）過柵水頭損失（h1）

因柵條邊為矩形截面，取k=3，則h1?kh0?k?v22gsin??3?2.42?(0.010.0254B?B12tan?1?2?1.342tan20??0.9m（其中α1為進水渠展開

L12?0.45m)3?122?9.81sin60??0.094m

（0.08~0.15）

4/3其中ε=β（s/e）

h0：計算水頭損失

k：系數(shù)，格柵受污物堵塞后，水頭損失增加倍數(shù)，取k=3 ε：阻力系數(shù)，與柵條斷面形狀有關，當為矩形斷面時β=2.42（7）柵后槽總高度（H）

取柵前渠道超高h2=4.3m，則柵前槽總高度H1=h+h2=0.67+4.3=4.97m 柵后槽總高度H=h+h1+h2=0.67+0.094+4.3=5.06m（8）格柵總長度L=L1+L2+0.5+1.0+1.1/tan=0.9+0.45+0.5+1.0+1.1*4.97/tan60°=6m（9）每日柵渣量ω=Q平均日ω1=

360000?0.061000

3=3.6m/d>0.2m/d 所以宜采用機械格柵清渣（10）計算草圖如下：

圖2 中格柵設計簡圖

3.1.1.1設計參數(shù)：

3設計流量Q=60000m/d 柵前流速v1=0.6m/s，過柵流速v2=0.8m/s 柵條寬度s=0.01m，格柵間隙e=10mm 柵前部分長度0.5m，格柵傾角α=60°

333單位柵渣量ω1=0.06m柵渣/10m污水

3.1.1.2設計計算

（1）設過柵流速v=0.8m/s，格柵安裝傾角為60度則:柵前槽寬B1?2Qmax2?0.90.8?1.5m 柵前水深h?B12?1.52?0.75m

v2（2）柵條間隙數(shù)n?Qmaxehvsin?2?0.9sin60?0.01?0.75?0.8?139.6(取n=140)設計兩組格柵，每組格柵間隙數(shù)n=70條

（3）柵槽有效寬度B=s（n-1）+en=0.01（70-1）+0.01×70=1.39m 所以總槽寬為B=1.39×2+0.15＝2.93m（考慮中間隔墻厚0.15m）

L1?B?B12tan?1?2.93?0.752tan20??2.99m?3m（4）進水渠道漸寬部分長度（其中α1為進水渠展開角）（5）柵槽與出水渠道連接處的漸窄部分長度L2?（6）過柵水頭損失（h1）

因柵條邊為矩形截面，取k=3，則h1?kh0?k?v22gsin??3?2.42?(0.010.014L12?1.5m)3?0.8122?9.81sin60??0.21m

其中ε=β（s/e）

h0：計算水頭損失

k：系數(shù)，格柵受污物堵塞后，水頭損失增加倍數(shù)，取k=3 ε：阻力系數(shù)，與柵條斷面形狀有關，當為矩形斷面時β=2.42（7）柵后槽總高度（H）

取柵前渠道超高h2=0.3m，則柵前槽總高度H1=h+h2=0.75+0.3=1.05m 柵后槽總高度H=h+h1+h2=1.05+0.21+0.3=1.26m（8）格柵總長度L=L1+L2+0.5+1.0+1.1/tan=3+1.5+0.5+1.0+1.1*1.05/tan60°=6.67m（9）每日柵渣量ω=Q平均日ω1=

34/3

60000?0.0810003

=4.8m/d>0.2m/d 所以宜采用機械格柵清渣 3.1.2污水提升泵房

本設計采用干式矩形半地下式合建式泵房，它具有布置緊湊、占地少、結(jié)構較省的特點。集水池和機器間由隔水墻分開，只有吸水管和葉輪浸沒在水中，機器間經(jīng)常保持干燥，以利于對泵房的檢修和保養(yǎng)，也可避免對軸承、管件、儀表的腐蝕。

在自動化程度較高的泵站，較重要地區(qū)的雨水泵站、開啟頻繁的污水泵站中，應盡量采用自灌式泵房。自灌式泵房的優(yōu)點是啟動及時可靠，不需引水的輔助設備，操作簡便；缺點是泵房較深，增加工程造價。采用自灌式泵房時水泵葉輪（或泵軸）低于集水池的最低水位，在高、中、低三種水位情況下都能直接啟動。泵房剖面圖如圖2所示。

圖3 污水提升泵房設計簡圖

3.1.2.1設計概述

選擇水池與機器間合建式的方形泵站，用6臺泵（2臺備用），每臺水泵設計流量：Q=1390L/s，泵房工程結(jié)構按遠期流量設計

采用AAO工藝方案，污水處理系統(tǒng)簡單，對于新建污水處理廠，工藝管線可以充分優(yōu)化，故污水只考慮一次提升。污水經(jīng)提升后入平流沉砂池，然后自流通過厭氧池、缺氧池、曝氣池、二沉池及計量堰，最后由出水管道排入受納水體。

各構筑物的水面標高和池底埋深見高程計算。

3.1.2.2集水間計算

選擇水池與機器間合建的半地下式方形泵站，用6臺泵（2臺備用）每臺泵流量為：Q0=1390/4=347.5L/s 集水間容積，相當與1臺泵5分鐘容量

3W=0.35?5?60＝105m

2有效水深采用h=2m，則集水池面積為F＝105/2＝52.5m 3.1.2.3水泵總揚程估算

（1）集水池最低工作水位與所需提升最高水位之前的高差為：

21.8?(13.9?1?0.6?0.1?2.0)?9.4m

（2）出水管線水頭損失

每臺泵單用一根出水管，共流量為Q0=1390/4=347.5L/s選用管徑為600mm的鑄鐵管，查表得v=1.66m,1000i=5.75m，設管總廠為30m，局部損失占沿程的30％，則總損失為：

30?(1?0.3)?5.75?1000?0.20m

（3）泵站內(nèi)的管線水頭損失假設為1.5m，考慮自由水頭為1.0m（4）水頭總揚程為H?21.8-13.9?0.2?1.5?1.0?10.3m取11m 3.1.2.4校核總揚程

泵站平面布置后對水泵總揚程進行校核計算（1）吸水管路的水頭損失 每根吸水管的流量為350L/s，每根吸水管管徑為600mm，流速v=1.66m/s，只管長度為1.65m。

沿

1.65?5.751000i?0.01m

直管部分長度1.65m，進口閘閥一個（??0.609）Dg600?350偏心管一個（??0.2）局部損失

2（0.5+0.609）?1.66/2g+0.2?4.88/2g=0.41m 吸水管路總損失為：0.01+0.41＝0.42m（2）出水管路的水頭損失：管路總長度取25m，漸擴管1個（??0.609）90度彎頭四個（??1.01）

沿程損失 25?5.75/1000i＝0.14m

22局部損失（0.3+0.609+4?1.01）?1.7/2g+0.2?4.88/2g＝0.94m 出水管路總損失為 0.14+0.94＝1.08m（3）水泵所需總揚程為

21.8-13.9+1.5+0.42+1.08＝10.9m。

取11m。采用6臺長沙水泵廠制造的56LKSB-10立式斜流泵，兩臺備用。該泵單臺提升流量340L/s，揚程11.3m，轉(zhuǎn)速370r/min，功率500kW

2污水泵房設計占地面積120m（12*10）高10m,地下埋深5米。

3.1.3、沉砂池

采用平流式沉砂池 3.1.3.1 設計參數(shù)

設計流量：Q=1157L/s（設計1組，分為2格）設計流速：v=0.25m/s 水力停留時間：t=40s 3.1.3.2設計計算

（1）沉砂池長度： L=vt=0.25×40=10.0m（2）水流斷面積：

22A=Qmax/v=1.39/0.25=5.56m 取5.6m。（3）池總寬度：

設計n=2格，每格寬取b=3.5m>0.6m，池總寬B=2b=7m（4）有效水深：

h2=A/B=5.6/7=0.8m（介于0.25～1m之間）

（5）貯泥區(qū)所需容積：設計T=2d，即考慮排泥間隔天數(shù)為2天，則每個沉砂斗容積

V1?Q1TX2K1015?1?105?2?352?1.2?10?2.5m

3（每格沉砂池設兩個沉砂斗，兩格共有四個沉砂斗）

353其中X1：城市污水沉砂量3m/10m，K：污水流量總變化系數(shù)1.2（6）沉砂斗各部分尺寸及容積：

設計斗底寬a1=2m，斗壁與水平面的傾角為60°，斗高hd=0.5m，則沉砂斗上口寬：

a?2hdtan60??a1?2?0.5tan60??2?2..6m

沉砂斗容積：

V?hd6(2a2?2aa1?2a1)?20.56(2?2.62?2?2.6?2?2?2)?2.66m（略大于

23V1=2.6m3，符合要求）

（7）沉砂池高度：采用重力排砂，設計池底坡度為0.06，坡向沉砂斗長度為L2?L?2a2?10.0?2?1.12?3.9m

則沉泥區(qū)高度為

h3=hd+0.06L2 =0.5+0.06×3.9=0.734m 池總高度H ：設超高h1=0.3m，H=h1+h2+h3=0.3+0.5+0.73=1.46m（8）進水漸寬部分長度: L1?B?B12tan20??7?3.52tan20??5.4m

（9）出水漸窄部分長度: L3=L1=5.4m（10）校核最小流量時的流速：

最小流量即平均日流量：Q平均日=Q/K=1390/1.2=1157L/s 則vmin=Q平均日/A=1.157/5.6=0.21>0.15m/s，符合要求（11）計算草圖如下：

進水出水

圖3平流式沉沙池設計計算草圖

圖4 平流式沉砂池計算草圖3.1.4、初沉池

3.1.4.1．設計概述

3本設計中采用中央進水幅流式沉淀池兩座。則每座設計進水量：Q=25000m/d采用周邊傳動刮泥機。

3232表面負荷：qb范圍為1.5-3.0m/ m.h，取q=2/mh 水力停留時間（沉淀時間）：T=2h 3.1.4.2．設計計算

（1）沉淀池面積: 按表面負荷計算：A?Q2qb?1000002?2?24?1042m

2（2）沉淀池直徑：D?4A??4?10423.14?36m?16m

有效水深為：h1=qbT=2.0?2=4m Dh1?302.5?12（介于6～12）

（3）貯泥斗容積：

本污水處理廠設計服務人口數(shù)為80萬人。貯泥時間采用Tw=4h，初沉池污泥區(qū)所需存泥容積：

Vw?SNT1000n?0.50?80?104?41000?2?24?33.33m

3設池邊坡度為0.05，進水頭部直徑為2m，則： h2=(R-r)×0.05=(18-1)×0.05=0.85m 錐體部分容積為：

V?13h(R2?Rr?r)?213?0.85?(182?18?1?1)?96.9m3?33.33m3（4）

二沉池總高度：

取二沉池緩沖層高度h3=0.4m，超高為h4=0.3m 則二沉池總高度

H＝h1+h2+h3+h4=4+0.85+0.4+0.3=5.55m 則池邊總高度為

h=h1+h3+h4=4+0.4+0.3=4.7m（5）校核堰負荷：

徑深比

Dh1?h5?304?0.4?6.8

介于6-12之間，符合要求。堰負荷

Qn?D?11573.14?36?2?5.12L/(s.m)?2L/(s.m)

要設雙邊進水的集水槽。

（6）輻流式初沉池計算草圖如下：

出水進水排泥圖6 輻流式沉淀池出水55004700進水850

圖4 幅流式初沉池設計計算草圖

3.1.5、厭氧池

3.1.5.1.設計參數(shù)

3設計流量：最大日平均時流量Q=1.39m=1390L/s 水力停留時間：T=1h 3.1.5.2.設計計算

（1）厭氧池容積：

3V= Q′T=1.39×1×3600=5004m

（2）厭氧池尺寸：水深取為h=4.5m。則厭氧池面積：

2A=V/h=5004/4.5=1112m

池寬取50m，則池長L=F/B=1112/50=22.24。取23m。設雙廊道式厭氧池。

考慮0.5m的超高，故池總高為H=h+0.3=4.5+0.5=5.0m。3.1.6、缺氧池計算

3.1.6.1.設計參數(shù)

3設計流量：最大日平均時流量Q=1.39m=1390L/s 水力停留時間：T=1h 3.1.6.2.設計計算

（1）缺氧池容積： V=Q′T=1.39×1×3600=5004m

（2）缺氧池尺寸：水深取為h=4.5m。則缺氧池面積：

2A=V/h=5004/4.5=1112m

池寬取50m，則池長L=F/B=1112/50=22.24。取23m。考慮0.5m的超高，故池總高為H=h+0.3=4.5+0.5=5.0m。

33.1.7、曝氣池設計計算

本設計采用傳統(tǒng)推流式曝氣池。3.1.7.1、污水處理程度的計算

取原污水BOD5值（S0）為250mg/L，經(jīng)初次沉淀池及缺氧池、厭氧段處理，按降低25％*10考慮，則進入曝氣池的污水，其BOD5值（S?）為： S?＝250（1-25％）＝187.5mg/L 計算去除率，對此，首先按式BOD5＝5?（1.42bX?Ce）=7.1X?Ce計算處理水中的非溶解性BOD5值,上式中

Ce——處理水中懸浮固體濃度，取用綜合排放一級標準20mg/L;b-----微生物自身氧化率，一般介于0.05-0.1之間，取0.09； X?---活性微生物在處理水中所占比例，取值0.4 得BOD5＝7.1?0.09?0.4?20＝5.1mg/L.處理水中溶解性BOD5值為：20-5.1＝14.9mg/L 去除率?＝187.5?14.9187.5?0.92

3.1.7.2、曝氣池的計算與各部位尺寸的確定

曝氣池按BOD污泥負荷率確定

擬定采用的BOD-污泥負荷率為0.25BOD5/(kgMLSS·kg)但為穩(wěn)妥計，需加以校核，校核公式：

Ns=k2Sef?

MLVSSMLSSK2值取0.0200,Se=14.9mg/L,?=0.92,f=代入各值，Ns??0..75

0.0200?14.9?0.750.92?0.242BOD5/(kgMLSS·kg)計算結(jié)果確證，Ns取0.25是適宜的。

(2)確定混合液污泥濃度（X）

*11根據(jù)已確定的Ns值，查圖得相應的SVI值為120-140，取值140 根據(jù)式 X=106SVI?R1?Rr

X----曝氣池混合液污泥濃度 R----污泥回流比

取r=1.2,R=100％，代入得： X=106SVI?R1?Rr＝106140?1?1.21?1?4286mg/L 取4300mg/L。

(3)確定曝氣池容積，由公式V?V?100000?187.50.25?4300?17500m

3QS?NsX代入各值得：

根據(jù)活性污泥的凝聚性能，混合液污泥濃度（X）不可能高于回流污泥濃度（Xr）。

??106rSVI?r?106140?1.2?8571.4mg/L X

按污泥齡進行計算，則曝氣池容積為：

V?Q?CY(S??Se)XV(1?Kd?c)?105?14?0.5(187.5?14.9)4300?(1?0.07?14)?0.75?18900m

3其中

3Q----曝氣池設計流量（m/s）

?c----設計污泥齡（d）高負荷0.2-2.5，中5-15，低20-30 Xr---混合液揮發(fā)性懸浮固體平均濃度（mgVSS/L）Xv=fx=0.75*4300mg/L

3根據(jù)以上計算，取曝氣池容積V=18000m（4）確定曝氣池各部位尺寸 名義水力停留時間

tm?vQ?18000?24105?4.32h 實際水力停留時間

ts?v(1?R)Q?18000?24(1?1)103

5?2.16h 設兩組曝氣池，每組容積為18000/2＝9000m池深H=4.5m,則每組面積 F=9000/4.5＝2000m池寬取B=8m，則B/H=8/4.5=1.8，介于1-2之間，符合要求。池長 L=F/B=2000/8=250m 設五廊道式曝氣池，則每廊道長： L1＝L/5=250/5=50m 取超高0.5m，則池總高為 H=4.5+0.5＝5.0m 3.1.7.3、曝氣系統(tǒng)的計算與設計 本設計采用鼓風曝氣系統(tǒng)（1）、需氣量計算 每日去除的BOD值：

BOD5?100000?（87.5?20)1000?1.68?10kg/d

4理論上，將1gNO3-N還原為N2需碳源有機物（BOD5表示）2.86g.一般認為，BOD5/TKN比*11值大于4-6時，認為碳源充足。

原污水中BOD5含量為150-250mg/L，總氮含量為45-55mg/L,取BOD5為200mg/L，氮為50mg/L,則碳氮比為4，認為碳源充足。

+-AAO法脫氮除磷的需氧量：2g/(gBOD5),3.43g/(gNH3-N),1.14g/(gNO2-N),分解1gCOD--*12需NO2-N0.58g或需NO3-N0.35g。

+-++因處理NH4-N需氧量大于NO2-N，需氧量計算均按NH4-N計算。原水中NH3-N含量為+35-45 mg/L，出水NH4-N含量為25mg/L。

+平均每日去除NOD值，取原水NH4-N含量為40 mg/L，則：

NOD＝100000?（40?25）＝1500kg/L

1000100000?（45?25）＝2000kg/L

1000日最大去除NOD值：

NOD＝日平均需氧量：

7O2=BOD+COD=2×1.68×1000+4.57×1500×1000=4.0455×10㎏/d 4取4.1×10㎏/d，即1710㎏/h。日最大需氧量：

7O2max=BOD+COD=2×1.2×1.68×1000+4.57×2000×1000=4.946×10㎏/d 即2060㎏/h。

最大時需氧量與平均時需氧量之比：

O2(max)O2?20601710?1.2

3.1.7.4、供氣量的計算

本設計采用網(wǎng)狀膜型中微孔空氣擴散器，敷設于距池底0.3米處，淹沒水深4.2米，計算溫度定為30攝氏度。

*14選用Wm-180型網(wǎng)狀膜空氣擴散裝置。

其特點不易堵塞，布氣均勻，構造簡單，便于維護和管理，氧的利用率較高。每擴散器服務面積0.5㎡，動力效率2.7-3.7㎏O2/KWh，氧利用率12％-15％。查表*得: 水中溶解氧飽和度 Cs(20)=9.17mg/L, Cs(30)=7.63mg/L.(1)空氣擴散器出口的絕對壓力（Pb）：

3Pb＝P+9.8×10H

5其中：P---大氣壓力 1.013×10Pa H---空氣擴散裝置的安裝深度，m 533Pb＝1.013×10Pa+9.8×10×4.2=1.425×10Pa(2)空氣離開曝氣池面時，氧的百分比：

Ot?21?(1?EA)79?21?(1?EA0)0 其中，EA---空氣擴散裝置的氧轉(zhuǎn)移效率，一般6％-12％ 對于網(wǎng)狀膜中微孔空氣擴散器，EA取12％，代入得：

Ot?21?(1?0.12)79?21?(1?0.12)00?18.43%

（3）曝氣池混合液中平均氧飽和度（按最不利溫度條件30攝氏度），即：

Csb(T)?CS(Pb2.026?105?Ot42)

其中，CS---大氣壓力下，氧的飽和度mg/L 得Csb(30)?7.63?(1.425?102.026?1055?18.4342)?7.63?(0.7034?0.4388)?8.71mg/L（4）換算為在20攝氏度的條件下，脫氧輕水的充氧量，即：

R0?RCS(20)T-20?[??CSB(T)-C]1.024

取值а＝0.85，β＝0.95，C=1.875,ρ=1.0;代入各值，得：

R0?1.710?9.170.85[0.95?1.0?8.71-1.875]1.02430-20?2236.9kg/h 取2250kg/h。

相應的最大時需氧量為：

R0(max)?2060?9.170.85[0.95?1.0?8.71-1.875]1.02430-20?2694.kg/h 取2700kg/h。

（5）曝氣池的平均時供氧量: GS?R0A0.3E?100?22500.3?12?100?6.25?10m/h

43（6）曝氣池最大時供氧量：

GS(max)?

3RmaxA0.3E?100?27000.3?12?100?7.5?10m43/h

（7）每m污水供氣量：

6.25?101000004?24?15m空氣/ m污水

333.1.7.5、空氣管系統(tǒng)計算

選擇一條從鼓風機房開始最長的管路作為計算管路，在空氣流量變化處設設計節(jié)點，統(tǒng)一編號列表計算。

按曝氣池平面圖鋪設空氣管?？諝夤苡嬎阋妶D見圖5。在相鄰的兩廊道的隔墻上設一根干管，共5根干管，在每根干管上設5對配氣豎管，共10條配氣豎管，全曝氣池共設50根曝氣豎管，每根豎管供氣量為：

36250050?1250m3/h

曝氣池總平面面積為4000m。

3每個空氣擴散裝置的服務面積按0.49m計，則所需空氣擴散裝置的總數(shù)為：

40000.49900050?8164個

為安全計，本設計采用9000個空氣擴散裝置，則每個豎管上的空氣擴散裝置數(shù)目為：

?180個

625009000?6.95m3每個空氣擴散裝置的配氣量為：/h

將已布置的空氣管路及布設的空氣擴散器繪制成空氣管路計算圖進行計算。根據(jù)表4計算，得空氣管道系統(tǒng)的總壓力損失為：

?(h1?h2)?61.60?9.8?603.68Pa

網(wǎng)狀膜空氣擴散器的壓力損失為5.88kPa，則總壓力損失為：5880+603.68＝6483.68Pa 為安全計，設計取值9.8kPa。

空氣擴散裝置安裝在距曝氣池底0.3米處，因此，鼓風機所需壓力為：

P?(4.5?0.3?1.0)?9.8?50.96kPa

鼓風機供氣量：

最大時供氣量：7.1×10m/h，平均時供氣量：6.25×10 m/h。

根據(jù)所需壓力和供氣量，決定采用RG-400型鼓風機8臺，5用3備，根據(jù)以上數(shù)據(jù)設計鼓風機房。

3.1.7.6、回流污泥泵房

取回流比R=1,設三臺回流污泥泵，備用一臺，則每臺污泥流量為

Q0?*1

343

431157?12?578.5L/s

選用螺旋泵的型號為LXB-1000。據(jù)此設計回流污泥泵房。

3.1.8、二沉池

3.1.8.1．設計概述

3本設計中采用中央進水幅流式沉淀池六座。則每座設計進水量：Q=25000m/d采用周邊傳動刮泥機。

3232表面負荷：qb范圍為1.0—1.5 m/ m.h，取q=1/mh 水力停留時間（沉淀時間）：T=2.5h 3.1.8.2．設計計算

（1）沉淀池面積: 按表面負荷計算：A?Q4qb?1000001?6?24?694m

2（2）沉淀池直徑：D?4A??4?6943.14?30m?16m

有效水深為：h1=qbT=1.0?2.5=2.5m<4m Dh1?302.5?12（介于6～12）

（3）貯泥斗容積：

為了防止磷在池中發(fā)生厭氧釋放，故貯泥時間采用Tw=2h，二沉池污泥區(qū)所需存泥容積：

Vw?2Tw(1?R)QR(1?2R)n?2?2?(1?1)?1157?1(1?2)?6?514m

3設池邊坡度為0.05，進水頭部直徑為2m，則：

h4 ?(R-r)×0.05=(15-1)×0.05=0.7m 錐體部分容積為：

V?13h(R2?Rr?r)?213?0.7?(152?15?1?1)?56.23m3

另需一段柱體裝泥，設其高為h3，則：

h3?514?56.23??152?0.65m

（4）二沉池總高度：

取二沉池緩沖層高度h5=0.4m，超高為h2=0.3m 則二沉池總高度

H＝h1+h2+h3+h4+h5=2.5+0.3+0.65+0.7+0.4=4.55m 則池邊總高度為

h=h1+h2+h3+h5=2.5+0.3+0.65+0.4=3.85m（5）校核堰負荷： 徑深比

Dh1?h5Dh1?h3?h5?302.5?0.4302.5?0.65?0.4?10.34

??8.45

均在6-12之間，符合要求。堰負荷

Qn?D?11573.14?30?6?2.05L/(s.m)?2.9L/(s.m)

符合要求，單邊進水即可。

（6）輻流式二沉池計算草圖如下：

出水進水排泥

圖6 輻流式沉淀池出水45503850進水700650

圖6 幅流式二沉池設計計算簡圖

3.1.9計量堰設計計算

本設計采用巴氏計量槽,主要部分尺寸：

L1?0.5b?1.2(m)

L2=0.6m L3=0.9m B1=1.2b+0.48(m)B2=b+0.3(m)應設計在渠道直線段上，直線段長度不小于渠道寬度的8-10倍，計量槽上游直線段不小于渠寬2-3倍，下游不小于4-5倍，喉寬b一般采用上游渠道水面寬的1/2-1/3。

當W＝0.25-0.3時，HH1?0.70為自由流，大于為潛沒流，矩形堰流量公式為Q?M0bH(2gH)1/2

*16其中m0取0.45，H為渠頂水深，b為堰寬，Q為流量。查表得； Q＝1389L/s 則 H1=0.70m,b=1m 則 L1?0.5b?1.2(m)=0.5×1+1.2=1.7m L2=0.6m L3=0.9m B1=1.2b+0.48(m)=1.2×1+0.48=1.68m B2=b+0.3(m)=1.3m 取H2=0.45m，則HH1?0.450.7?0.64?0.7為自由流。

計算簡圖如圖7：

圖7 巴氏計量堰設計計算簡圖

3.2 污泥處理部分構筑物計算 3.2.1污泥濃縮池設計計算：

污泥含水率高，體積大，從而對污泥的處理、利用及輸送都造成困難，所以對污泥進行濃縮。重力濃縮法是利用自然的重力沉降作用，使固體中的間隙水得以分離。重力濃縮池可分為間歇式和連續(xù)式兩種，我們選用間歇式重力濃縮池。如圖8所示：

圖8 污泥濃縮池設計簡圖

3.2.1.1濃縮污泥量的計算

?X?Y(Sa?Se)Q?KdVXV

其中，?X— 每日增長（排放）的揮發(fā)性污泥量（VSS），㎏/d； Q(Sa-Se)— 每日的有機污染物降解量，㎏/d；

Y— 污泥產(chǎn)率，生活污水0.5-0.65，城市污水0.4-0.5； VXV----曝氣池內(nèi)，混合液中揮發(fā)性懸浮固體總量，㎏，XV=MLVSS； Kd——衰減系數(shù)，生活污水0.05-0.1，城市污水0.07左右

4343取Y＝0.5，Kd＝0.07，Sa＝187.5mg/L，Se＝20mg/L,Q=12.01×10m/d，V=2×10m,則:

XV=f×MLSS=0.75×4300/1000=3.225㎏/L ?X?Y(Sa?Se)Q?KdVX?0.5?187.5?20100043V4?105?0.07?2?10?3.225

?0.39?10m/d剩余污泥量：QS??XfXr

1?RR?XfXrXr?X?1?113900?4300?8600mg/L

QS??0.75?8.6

3?604.65m3/d

采用間歇式排泥，剩余污泥量為604.65m/d，含水率P1＝99.2％，污泥濃度為8.6㎏/ 3m；濃縮后的污泥濃度為31.2g/L，含水率P2＝97％。3.2.1.2濃縮池各部分尺寸計算

（1）濃縮池的直徑

采用兩個圓形間歇式污泥濃縮池。有效水深h2取2m，濃縮時間取16h。則濃縮池面積

A?TQ24H?16?604.6524?2?201.42m3

則其污泥固體負荷為：

M?QCA?604.65?8600201.42?25.8kg/m?d

3濃縮池污泥負荷取20-30之間，故以上設計符合要求。采用兩個污泥濃縮池，則每個濃縮池面積為：

A0＝201.42/2＝100.71㎡

則污泥池直徑：

D?4A0??4?100.713.14?11.33m

取D=12m。（2）、濃縮污泥體積的計算

V?Q(1?P1)1?P2?604.65?(1?99.2%)1?97%

3?161.24m/d

3則排泥斗所需體積為161.24×16/24＝107.5m（3）、排泥斗計算，如圖，其上口半徑r2?D2?6m

其下口半徑為0.5，污泥斗傾角取45度，則其高h1=2.5m。則污泥斗容積

V?13h1(?r1?r1r2??r2)?184.7m>107.5m

2233（4）、濃縮池高度計算：

H=h1+h2+h3=2.5+2+0.3=4.8m 排泥管、進泥管采用D=300mm，排上清液管采用三跟D＝100mm鑄鐵管。濃縮池后設儲泥罐一座，貯存來自除塵池的新污泥和濃縮池濃縮后的剩余活性污泥。貯存來自初沉池污泥333400m/d，來自濃縮池污泥161.24 m/d。總污泥量取600 m/d。設計污泥停留時間為16小時，池深取3m，超高0.3m，緩沖層高度0.3m。直徑6.5m。

3.2.2 儲泥灌與污泥脫水機房設計計算

采用帶式壓濾機將污泥脫水。選用兩臺

機房按照污泥流程分為前后兩部分，前部分為投配池，用泵將絮凝劑加入污泥。后面部分選用7D—75型皮帶運輸機兩臺，帶寬800毫米。采用帶式壓濾機將污泥脫水，設計選用兩臺帶式壓濾機，則每臺處理污泥流量為：

Q?60024?2?12.5m3/h

選用DY—2000型帶式壓濾機兩臺，工作參數(shù)如下： 濾帶有效寬度2000毫米； 濾帶運行速度0.4-4m/min 進料污泥含水率95-98％，濾餅含水率70-80％ 產(chǎn)泥量50-500kg/h·㎡ 用電功率2.2kW 重量5.5噸

外形尺寸（廠×寬×高）：4970×2725×1895 根據(jù)以上數(shù)據(jù)設計污泥脫水機房。