攀枝花市工業(yè)污水處理達標裝置

攀枝花市工業(yè)污水處理達標裝置

自動化污水處理工藝過程越來越得到各行各業(yè)的關(guān)注。尤其是化學加工工業(yè)的各個領(lǐng)域，自動化工業(yè)污水處理開始出現(xiàn)一種典型變化，如：食品加工（尤其是糧食加工、蔗糖、甜味劑和食用油）、飲料加工（主要指軟飲料生產(chǎn)商和啤酒廠）、烴類和化學加工（尤其是原油和石油化工裝置）。這種演變背后的驅(qū)動力是經(jīng)濟效益。優(yōu)化污水處理工藝過程能夠提高化學品的使用效率、降低能耗和減少固體廢物產(chǎn)量。

大多數(shù)污水處理系統(tǒng)利用一種常規(guī)步驟順序，首先清除進水中的固體物質(zhì)，回收損失的產(chǎn)品，清除固體、脂肪、油和油脂（FAG），利用生物和化學方法加強絮凝、凝聚作用，通過物理方法清除生物固體和污泥。澄清和倒出的污水是指在經(jīng)過三級處理進一步氧化或消毒，或者在經(jīng)過其他凈化措施（包括顆粒活性炭（GAC）或薄膜分離）處理后的出口水，然后被循環(huán)利用或排放至公共下水道或開放水域。攀枝花市工業(yè)污水處理達標裝置

一座經(jīng)過全面優(yōu)化的工業(yè)污水處理廠，在通過以下操作步驟后，可降低所需的材料、人工和能源總成本：

• 清除或減少大的固體和顆粒物（初級處理）。

• 清除或減少脂肪、游離油（和油脂）、分散油和乳液。

• 通過設(shè)置各種強化、生物活性污泥系統(tǒng)，有效清除有機物（二級處理）和承受更高的可變荷載：

  a. 調(diào)節(jié)溶解氧含量，限度地減少曝氣所需能量。

  b. 保持食物/質(zhì)量比、pH和營養(yǎng)物平衡，限度地減少化學品用量和系統(tǒng)波動。

• 生成穩(wěn)定可沉淀的生物絮狀物（小的微生物質(zhì)）；減少絮凝和分離的能量。

• 產(chǎn)生少量污泥和生物固體，進行脫水，限度地降低能量、化學品用量和處置成本。

• 消滅病原體，確保出水質(zhì)量滿足再利用或低于開放水域、河道或公共污水處理廠的排放限制。

為滿足循環(huán)利用要求，可采用更*的一體化技術(shù)，不管是設(shè)施內(nèi)部用水（例如：洗滌水）、灌溉和農(nóng)業(yè)用水，還是更高的純水應用，如：自來水公司。根據(jù)再利用應用和相關(guān)水質(zhì)要求，可能需要病原體三級消毒和顆?；钚蕴亢?或反滲透精制步驟。

實施工藝過程控制

在一般行業(yè)中，工藝過程自動化無處不在，且與上游控制機制和產(chǎn)出率一體化。統(tǒng)計工藝過程控制（SPC）可利用工藝過程分析技術(shù)實時和近實時生成高價值數(shù)據(jù)，并且對密切控制工藝過程、質(zhì)量和產(chǎn)出率來說十分關(guān)鍵。每個行業(yè)都對通過了解排出水的工藝處理過程獲得工藝過程知識非常感興趣。這些污水在匯合后變成污水處理進水。許多公司投資購買許多工具、儀器、分析儀和傳感器，將這些測量儀表集成到污水處理廠（WWTP）的工藝過程自動化和控制系統(tǒng)中。通過采集有用數(shù)據(jù)和正確參數(shù)、和使用事先保存的生產(chǎn)用SPC工具，繼續(xù)分析和優(yōu)化污水處理工藝過程。實驗的合理設(shè)計和實施有利于顯示多個產(chǎn)生工藝過程性能的參數(shù)之間的關(guān)系。這種工藝過程知識和經(jīng)驗的應用可顯著工藝過程的性能和效率。

工藝過程參數(shù)

根據(jù)污水的物理和化學性質(zhì)，可利用一系列處理模塊清除、減少和改變樣品污水的成分，包括但不限于以下模塊：

• 沙礫和顆粒用格柵和粗濾器

• 游離油脂用API（美國石油學會）分離器和波紋板分離

• 含油固體和乳化油用化學品和溶氣浮選或氣浮選裝置

• 有機物、氮氣和重金屬用生物活性污泥和*薄膜

• 微生物絮狀物用物理和化學澄清及*薄膜

• 微量有機物和病原體用氯和臭氧消毒

• 有機物用顆?；钚蕴迹℅AC）

• 病原體用化學品消毒（通常采用氯化消毒法）

• 病原體、微量有機物和殘余臭氧降解用UV（紫外線）消毒

• 化學品pH中和

• 無機物和礦物用反滲透

在各中間工藝過程點之前、之后和之上結(jié)合采用分散（抓取）和在線測量方法，可以監(jiān)測和逐步提高每個模塊的性能。通過已有探頭、儀表、傳感器和分析儀測得的部分參數(shù)包括：流量、pH/ORP（氧化-還原電勢）、電導率、溶解氧（DO）、懸浮固體、特定離子[例如：氮（氨、硝酸鹽、亞硝酸鹽）、磷（磷化物）、氯]、總有機碳、污泥密度指數(shù)和濁度。

游離油脂：在將污水引入生物或活性污泥系統(tǒng)之前，應將游離油脂脫除或者將其含量降至閾值50毫克/升以下，而且低于25毫克/升，確保將游離油脂有效脫除。例如，通常在初步脫除固體之后引入化學品以減少氧氣需求總量，該步驟通常被稱作預氧化步驟?？赏ㄟ^降低進水有機物含量取消該步驟，或者僅在處理荷載污水處理廠處理能力閾值時采用該步驟。

溶解氧：在生物或活性污泥系統(tǒng)中，通過調(diào)節(jié)曝氣系統(tǒng)生成的溶解氧含量，使其與有機負荷量相匹配，同時避免過度曝氣可能導致剪切或撕裂生物凝絮狀物，進而降低有機物和生物固體去除的總體有效性。連續(xù)監(jiān)測特定區(qū)域的進水有機負荷量和溶解氧含量可避免干擾微生物活性。允許過量游離油與生物質(zhì)接觸的部分負面影響是氧氣快速消耗、細菌包埋和起泡。根據(jù)游離油含量和油滴的幾何形狀，可使用API分離器或波紋板分離法。通過綜合使用化學品、降低pH值和加強溶氣浮選或氣浮選裝置，清除和減少分散和乳化的油類。

有機碳：進水有機碳負荷量是污水處理廠的一個關(guān)鍵工藝過程參數(shù)，而且從歷史角度看，已經(jīng)利用化學需氧量（2小時）或生化需氧量（5天；BOD5）進行了量化。通過在線總有機碳（TOC）分析工藝過程儀表，可利用直接測得的有機物含量改善下游設(shè)施的性能。具體來講，通過了解TOC的精確值，污水處理廠可通過操作來適應有機物總量變化，從而活性污泥池可以優(yōu)化曝氣系統(tǒng)，而曝氣系統(tǒng)正是污水處理廠的能耗。

食物/質(zhì)量比：工業(yè)污水處理系統(tǒng)特別關(guān)注有機負荷量或“食物”與生物系統(tǒng)中的生物質(zhì)總量之比?；旌弦褐械纳镔|(zhì)可通過測量混合液懸浮固體量和污泥密度來估算。該食物質(zhì)量比，是一個可顯示系統(tǒng)超載或者沒有足夠有機物來“喂食”微生物種群的關(guān)鍵工藝過程控制參數(shù)。工廠運行可采用近實時信息而且在工藝過程條件對生物系統(tǒng)造成壓力之前予以解決和改善。

添加營養(yǎng)物：可利用有機或碳負荷量確保合適的營養(yǎng)物含量，尤其是氮和磷，以提高生物系統(tǒng)的效率。碳:氮:磷的比例，通常被稱作CNP比，通常采用100（利用BOD5代替碳）:10:1。一個系統(tǒng)中的氮或磷含量取決于上游工藝過程并可通過添加化學品進行優(yōu)化，通常采用調(diào)節(jié)pH值的方法。例如，如果磷含量不足，而且有一個基本pH值，則可用磷酸降低pH值，同時補充磷含量。可通過添加硝酸、尿素或無水氨補充氮。

澄清：凝絮和凝聚步驟，通過綜合使用化學品添加和物理分離法進行，該步驟允許少量微生物絮狀物形成和連接在一起并通過澄清步驟（圖3）予以清除。化學品進料流率為典型流量節(jié)奏，按照與系統(tǒng)流率成正比的計量方法進行測量。通過在線有機物檢測，微調(diào)化學品添加量，進而提高系統(tǒng)性能和降低化學品成本。

清除氮：含有過量氮的系統(tǒng)可在曝氣、活性污泥系統(tǒng)后，采用生物或薄膜進行硝化/反硝化工藝。硝化生物可將氨氮轉(zhuǎn)化為亞硝酸鹽、然后轉(zhuǎn)化為硝酸鹽，再通過反硝化轉(zhuǎn)化為氮氣。這些生物對工藝過程變化更加敏感，尤其是溫度，而且可能需要一種替代食物源，如：甲醇和糖蜜，以便在氮含量下降時提供補充食物?？赏ㄟ^在線氮和有機物測量調(diào)節(jié)這些應用中使用的有機食物源含量。

重金屬：有些殘余重金屬，如：砷和硒，可通過添加化學品、物理、生物和/或薄膜加強工藝等方法予以清除。這些工藝過程可能要求預處理、調(diào)節(jié)pH值和物理處理等綜合步驟。

終精制：三級處理通常指的是終精制，但行業(yè)也有其他解釋，而且取決于水的成分和用途，循環(huán)利用或排放。消毒過程可采用幾種不同的化學和物理方法，如：次氯酸鈉或次氯酸鈣溶液、二氧化氯、臭氧和紫外線燈（254納米波長）。在消毒后，通過測量管道末端污水確定是否需要進一步處理。有些工業(yè)公用工程的再利用污水系統(tǒng)設(shè)有一個吸收有機物和過量氯的GAC步驟，并利用反滲透膜分離法清除有機物和無機物，從而提高水的純度。

控制工藝過程波動：污水工藝過程波動可能影響每個處理步驟的清除效率。更嚴重的波動可能導致系統(tǒng)超載，甚至失去全部活性污泥生物質(zhì)。再次播種和恢復失去的生物質(zhì)需要大量成本和時間，通常需要數(shù)萬美元和幾個月。實時和近實時檢測可用于預防或減輕工藝過程波動的負面影響。一旦系統(tǒng)遇到意外事件或過度“沖擊”負荷，進水可通過在線TOC測量儀表自動切換至平衡池或臨時儲存容器，該容器有時被稱作應急罐。

出水排放監(jiān)測：滿足相關(guān)法規(guī)對出水排放水平的要求是所有企業(yè)經(jīng)營的關(guān)鍵要素。針對常規(guī)出水-污水-質(zhì)量參數(shù)設(shè)置了許多連續(xù)檢測儀，包括pH值、溶解氧、溶解固體總量、懸浮固體總量和總有機碳量（通常用于確定化學需氧量和生化需氧量）。排放出水的pH值應保持中性，理想范圍在6.8-7.2pH之間。

固體處置：在調(diào)節(jié)曝氣池中活性污泥含量和在澄清期間生成的生物固體，通常利用帶式壓濾機或離心機脫水處理，然后將其用作肥料或作為廢物處置。從能耗量、化學品消耗量和處置角度看，在曝氣后的污泥處理和脫水成本，通常是污水處理設(shè)施的第二大費用。脫水污泥是否能夠用作肥料取決于不良成分的含量，如：重金屬或殘余病原體，包括糞大腸桿菌群，如：E.coli（大腸桿菌）。除用作農(nóng)業(yè)耕地肥料外，固體廢物還可通過壓實和/或焚燒以減少處置所需空間。一種更加可持續(xù)的方法是將污泥送至厭氧消化池生產(chǎn)甲烷氣體，然后將其用作燃氣輪機發(fā)電用的燃料。

實施工藝過程分析

每個實測參數(shù)都可通過一個數(shù)據(jù)采集和可視化系統(tǒng)進行跟蹤。污水處理設(shè)施可利用各種商用軟件以及離散監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集（SCADA）系統(tǒng)，監(jiān)控關(guān)鍵和輔助的水質(zhì)參數(shù)。通過這些工具，可顯示每個處理模塊在處理前、處理期間和處理后的實測參數(shù)，同時建立穩(wěn)態(tài)條件以更好地檢測和預測波動和次優(yōu)條件。許多參數(shù)集成進入化學品進料的反饋或前饋回路，變成統(tǒng)計工藝過程控制應用參數(shù)。通過可靠的實驗設(shè)計和本質(zhì)有效的統(tǒng)計分析，測試和推算新的多變量關(guān)系。良好的工藝過程數(shù)據(jù)可加強對工藝過程的理解，同時統(tǒng)計工藝過程控制（SPC）幫助工藝過程在可控狀態(tài)。經(jīng)驗證據(jù)可用于支持或修改初步假設(shè)和控制方案。這種通過經(jīng)驗獲得的數(shù)據(jù)可能受到上游工藝過程變量的影響，也可能受到環(huán)境條件季節(jié)性變化的影響，如：環(huán)境溫度和降雨量。

通過利用連續(xù)工藝過程監(jiān)測工具并集成到自動化和工藝控制系統(tǒng)，更多行業(yè)正在尋找有效管理和處理其工藝過程和污水出水的更好方法。該自動化提供了更可預測和可控制的工藝過程，減少了波動頻率，確保出水更加滿足排放要求。生物系統(tǒng)清除有機物的效率取決于上游工藝過程的質(zhì)量-油脂和固體清除效果，以及可控的環(huán)境條件，如：溶解氧、食物/質(zhì)量比和營養(yǎng)物平衡（CNP比）。這些設(shè)施使用過程分析儀表和自動化控制，通過將動態(tài)處理系統(tǒng)保持在操作狀態(tài)，減少化學品和能源消耗總量、以及固體廢物處置量。