SBR污水处理实验装置的设计制作-论文 2页

项目Sc科ience&技Tech视nology界Vision科技·探索·争鸣SBR污水处理实验装置的设计制作郭立胜王宏GUOLi-shengWangHong(徐州工程学院，江苏徐州221008)(XuzhouInstituteofTechnology，XuzhouJiangsu221008，China)【摘要】本文针对SBR活性污泥污水处理技术使用现状，工作原理，开发研制了SBR污水处理实验装置，对装置构成、操作流程、存在问题进行了阐述，此装置可用于生活污水或有机32．业废水生物处理相关的科学研究。【关键词】SBR；污水处理；实验装置【Abstract]BasedontheprincipleofSBR(SequencingBatchReactor)，anexperimentalfacilitywasdeveloped．StructureandoperationofthisDevicewerediscussed，itcanbeappliedinresearchondomesticwastewaterorindustrialwastewatertreatment．【Keywords]SBR；Wastewatertreatment；Experimentalfacility0引言图1、图2所示。进出水系统由水泵、流量计、电磁阀及管路构成。排水系统电磁阀及虹吸式滗水器构成。曝气系统则由空气压缩机、气体流SBR(SequencingBatehReactor)是序批式活性污泥法的简称，是一量计、空气扩散器及管路构成。此三系统均由时间控制器进行自动控种按间歇曝气方式来运行的活性污泥污水处理技术。早期SBR法由制。PLC控制器具有开关作用，可对进水、排水、曝气、搅拌等分别进行于进、出水切换复杂，变水位出水、供气系统易堵塞及设备等方面的原控制。根据研究目的和实验条件，可对PLC控制程序进行设置，从而因，限制了其应用和发展。但自1980年美国印第安纳州Culver城建成确定周期内不同阶段的时间。世界第一个SBR工艺的污水处理厂以后，由于其良好的运行效率及处理效果，SBR工艺很快就引起各国污水处理者的重视。尤其近年来计算机在曝气、污泥回流的控制应用与溶解氧测定仪、氧化还原电位计、水位计等先进监控产品的出现，使得初期的SBR反应器间歇运行的复杂操作问题得以解决。无堵塞曝气设备的开发，使得SBR工艺重新获得了应用。SBR一[艺具有工艺简单、所需费用较低等特点。采用该工艺处理城镇污水时，比普通的活性污泥法节省基建费用投资约30％。而且该工艺布置紧凑，节省占地面积。此外，其理想的推流过程使生化反应推图1装置实物图图2PLC控制实物图动力大，效率也高；运行方式较灵活，脱氮除磷效果好，可防止污泥膨3SBR污水处理实验装置的操作流程胀，且耐冲击负荷。SBR法交替好氧／缺氧生物脱氮工艺，其特征在于：在SBR反应器1SBR实验装置的工作原理中好氧一缺氧、好氧一缺氧交替运行，去除废水中有机物和含氮化合SBRT艺设备由曝气装置、上清液排出装置(滗水器)，以及其他物。操作工序如下：腐蚀设备组成的反应器。与传统污水处理工艺不同，SBR技术采用时进水工序，首先待处理废水在控制系统调节下进入SBR反应器，间分割的操作方式替代空间分割的操作方式，非稳定生化反应替代稳使沉淀在反应池底部的活性污泥沸腾起来，与原水充分混合，当反应态生化反应，静置理想沉淀替代传统的动态沉淀。它的主要特征是在器被注满或到达指定液位后停止注水，进入曝气工序。运行上的有序和间歇操作。曝气工序，打开空压机进行曝气，由空压机提供的压缩空气由进SBR法去除有机物的机理，与传统的活性污泥法相同，是在反应气管进入曝气盘，以微小气泡的形式向潘眭污泥混合液高效供氧，并器内预先培养驯化一定量的活性微生物(活性污泥)，当废水进入反应且+使污水和活性污泥充分接触，目的在于利用活性污泥中的微生物对器与活性污泥混合接触并有氧存在时，微生物利用水中的有机物进行有机污染物进行降解和完成含氮化合物的短程硝化作用。新陈代谢，将有机污染物转化为CO2、H20等无机物，同时，微生物增搅拌工序，进入缺氧反硝化阶段，控制系统关闭空压机，开启搅拌殖，最后将微生物细胞物质(活性污泥)与水分离，污水得到处理。电机，使在曝气阶段产生的亚硝酸盐氮经反硝化菌作用转化为氮气，该工艺被称为序批间歇式，它有两个含义：一是，其运行操作在空实现对总氮的去除。间上按序排列，是间歇的；二是，SBR的运行操作在时间上也是按序进沉淀工序，静止沉淀阶段开始，由控制系统控制沉淀时间。行，并且也是间歇的。排水工序，沉淀工序结束后，排水工序启动。控制系统启动排水电SBR反应池集均化、初沉、生物降解、二沉等功能于一体，无污磁阀，开始排水。泥回流系统。操作模式由进水——反应——沉淀——排水——闲置5闲置工序，排水结束到下一个周期开始定义为闲置期。闲置期的个程序组成，一个周期均在一个设有曝气和搅拌装置的反应器内依次时间长短不固定，根据实际污水水质和水量调整。完成进水、生化反应、泥水沉淀分离、排出上清液和闲置等基本过程，整个系统由实时过程控制系统控NJl~,次重复进水、曝气、搅拌、沉这种操作周而复始进行，以达到不断进行污水处理的目的。淀、排水和闲置六个工序，使整个系统始终处于好氧、缺氧、厌氧交替的状态，间歇进水和出水。2SBR污水处理实验装置构成具体操作步骤：SBR污水处理实验装置主要南钢化玻璃主体、进出水系统、曝气1)开启控制柜，控制柜给信号到水泵，水泵将原水送人反应器，直系统、排水系统和控制系统组成。采用12毫米厚钢化玻璃为外围结到达到所要求的最高水位。构，坚固耐用，长度1200mm，宽度500mm，高度900mm(有效高度2)水泵关闭，气阀打开，空压机的压缩空气进入反应器，开始曝790mm)，设备总容积440L。其装置实物图和PLC实物控制图分别见气，此即反应阶段。(下转第91页)※基金项目：2012年度江苏省建设系统科技项目(ZD12)；2013年江苏省高等学校大学生创新创业训练计划项目(201311998077X)。作者简介：郭立胜(199(卜-)，男，江苏人，徐州工程学院环境学院学生。王宏(1969一)，女，河北人，副教授，主要从事水处理方面研究。science＆Techn。。gyVisi。n科技视界l23\n机械与电子Sc科ience&技Tech视nology界Vision科技·探索·争鸣议适用于所有计算机需求的全球化网络标准，适用于多种平台，并能2)使用自动调整好的PID参数做温度控制，其温度响应曲线如作为HTTP、MODBUS、P和许多其他协议的载体。下：2软件设计与控制效果2．1系统控制示意图瞄—?{，{l墨，||图3系统控制示意图2．2系统运行效果1’轻蚺柚●1瓣甜州1t糖精m‘11∞蚺●■11：11篇由于温度控制环境下台达PLC的PID指令提供了自动调整功1D／~1^*1n童^M1血蚺●'’荆#●■’I能．可不用调整PID参数就能达到理想的温度控制效果．本例中温度图5PlD温度控制自动调整曲线效果图自动调整的过程：1)初步调整，自动计算最佳PID温度控制参数，其温度响应曲线由上图可看出经过自动调整后．使用调整好的参数进行温度控制如下的效果还不错而且控制时间大约只使用了2O分钟PID的取样时间需与GPWM的周期设置相同．但两个指令的时间单位不同，PID单位为10ms．GPWM单位为1ms。|现在值(PV)的取样时间最好是PID取样时间2倍以上．温度控|制时建议为2秒～6秒之间F＼／^、、3结语__—；i}用PLC实现退火炉的PID温度控制．很好的完成了各项控制功能，运行稳定可靠，人机界面清晰可靠，操作灵活，便于操作人员掌握，因此直接应用PID指令来实现PLC的PID控制．是一种易于实现且w经济实用的方法。e}【参考文献】[1]CttUNCHINWANG，等．DVP—PLC101samples]Z]．中达电通股份有限公司t¨棚懈■■■●■—I雌■■●枷■时'慵-■柚●脯[2]宋伯生，编．PLC编程理论·算法及技巧IM]．机械工业出版社，2005，2．●ll_．—f●●精—∞I■—Il槲蠓4图4PlD温度控制初步调整曲线图[责任编辑：丁艳](上接第23页】3)经过一段时间的曝气后，控制柜控制空压机关6结语闭，搅拌机开始工作，开始搅拌。由于我们是第一次制作实验装置，从人手开始就遇到了很多困4)控制柜关闭搅拌机，开始沉淀。难，中间也遇到了很多挫折。虽然装置完成已经试运行，我们也针对5)沉淀结束，开启电磁阀，开始排水至最低水位。生活污水做了一些实验，但还是有很多不完善的地方，也有很多后6)排水完毕，待进水。续工作要做。感谢我的指导老师给予的帮助，感谢我的同学们给予至此SBR工艺的一个运行周期结束，进入下一周期的准备状态。的帮助!4存在问题与建议【参考文献】今后要在三方面继续进行研究：[1]吴国栋．简述污水处理厂的污水处理MSBR工艺IJ1l广东科技，2012，19(10)：1)对其控制方法的研究改进，采用DO、ORP、PH等参数作为控制l18—120．条件对过程进行控制的方法。、[2]李梅芳，宋秀兰厌氧_孑氧锹氧模式的SBR处理生活污水『J1．工业水处理，2)根据污水处理过程需要，对其结构进一步优化，对出水装置(滗2013，33(8)：22—25．水器)进行研究。[3]吴昌永，周岳溪．厌氧／空子氧运行方式对颗粒污泥形成的影响lJll中国环境科学，3)购买高性能的水泵、气泵以及现场检测仪器，提高自控水平，同2013，33【7)：37—40．时对外观加以改进，提高整体性，使其更加紧凑。[4]陈柏成，马卓汝_夕加碳源对SBR法处理生活污水的影响研究『JIl绿色科技，2012，9(9)：166-168．5意义[5]张睿．进水C／N对SBR中好氧颗粒污泥稳定性的影响西南给排水，2013，35f41：31-35．SBR污水处理实验装置可用于生活污水或有机工业废水好氧，厌[6]陆伟．基于PLC的SBR污水处理控制系统装备制造技术，2O13，9(7)：180-183．氧生物处理相关的科学研究，进行COD氧化、脱氮除磷实验，也可用[7]王德河，房安富，等CAST工艺处理市政污水的设计与运行叨．中国给水排水，于SBR污水处理过程工艺参数的确定。2008．24(24)：45—47．SBR污水处理实验装置的设计制作，培养了学生的动手能力，拓[8]雷英春，李勇力．改良SBR脱氮工艺参数优化研究[J1．工业水处理，2013，33(8)：展了学生视野、激发了学生学科兴趣和综合科学素养和创新思维。实55—58．验装置既可服务于本科水处理工程课程和实践教学，还可为学生提供一套设计性、综合性的实验平台，并为师生提供污水处理相关创新性[责任编辑：谢庆云]实验和科学研究的平台。science＆Techn01。gyVisi。n科技视界191