污水处理技术及发展【文献综述】 4页

'毕业论文文献综述电气工程及自动化污水处理技术及发展摘要：本文简单的指明了污水处理的目的，即排放水体、灌溉田地、重复使用。重点介绍了污水处理系统大致的组成部分和现有的污水处理技术，以及不同种类污水的治理。关键字：污水处理方法1引言随着我国经济的快速发展，国家在逐渐重视日益严重的环境危机，在各种环境问题中，水污染问题尤其和人民的生活密切相关。长期以来,在我国城市建设快速发展的过程中，由于对环境保护基础设施建设重视不够、投入不足，污水直接排入城市水系及相关流域,造成江河湖泊水质和地下水污染,城市水环境污染问题日益突出，污水净化就成为改善城镇居民生活环境、提高人民健康水平的主要手段之一。本文重点介绍了污水处理的方法，和不同种类的污水的治理，并且以PLC为自动控制系统。2污水处理组成部分污水处理控制系统主要有6个子系统组成：粗细格栅程控系统、水泵程控系统、生物反应池空气量调节系统、回流污泥量调节系统、泥温调节系统、清化调节系统。2.1粗细格栅程控系统粗细格栅均采用液位差控制，在粗细格栅前后装有超声波液位探头，由变送器将0～10V的液位差信号送到PLC模拟量输入模块，当液位差超过设定值时，PLC强制启动格栅进行清渣，否则按预定周期清渣。[1]。2.2水泵程控系统水泵程控系统按水泵池的液位经过MicroMaster通用变频器，并采用数字增量式PID方式控制水泵的转数和流量。每台泵房均有主运行泵、备用泵，以备不测[2]。2.3生物反应池空气量调节系统生物反应池是污水进行生化反应的场所，主要通过转刷控制污水的曝气时间。生物反应池中设有转刷，并在出水口设有溶解氧仪、氧化还原电位计和污泥浓度计、SIPAN32液体分析仪[3]。2.4回流污泥量调节系统 回流污泥量的调节是为了将氧化沟中的悬浮污泥浓度控制在规定的范围内，其调节采用数字式增量PID控制方式，按进入氧化沟的水量控制回流污泥泵的开启台数和回流污泥管道上阀门的角度，以保证回流污泥管道上阀门的合适比例，所有泵的调节均由变频器控制[4]。2.5泥温调节系统其任务是为了控制污泥沟中的泥温在允许范围内，以保证其在35℃内充分发酵。泥温调节采用热平衡控制方式，即改变换热器的热水温度或流量来改变换热量，以实现污泥温度的调节。对每个泵的控制，也都有现场控制和远程控制两种模式[5]。2.6清化调节系统清化调节系统由沼气搅拌程控系统、消化池配泥程控系统、滤池程控系统等组成，主要完成水质的清化过程，满足环保要求[6]。3污水处理方法现代污水处理方法，按原理可分为物理处理法、化学处理法和生物化学处理法三类[7]。3.1物理处理法组成部分及作用物理处理可综述为过滤，利用格栅去除可能堵塞水泵机组及管道阀门的较粗大悬浮物，并保证后续处理充许能正常运行。用筛网去除细小悬浮物和深沉物。用沉砂池：去除污水中的砂子、煤渣等比重比较大的颗粒。深沉池：分离悬浮物，去除BOD、SS（初沉池，二沉池）隔油池：所谓隔油器，就是将食堂排放废水中的油脂、杂物和水分离开的一种专用设备。3.2.化学处理方法及概述中和法：废水排入水体之前，因为水生生物对pH值的变化非常敏感，即使pH值与7略有偏离，也会产生不良影响。废水排入城市排水管道之前，因为酸或碱会对排水管道产生腐蚀作用，废水的pH值应符合排放标准。氧化还原法：通过药剂与污染物的氧化还原反应，把废水中有毒害的污染物转化为无毒或微毒物质的处理方法称为氧化还原法。与生物氧化法相比，化学氧化还原法需较高的运行费用。因此目前多用于饮用水处理、特种工业水处理、有毒工业废水处理和以回用为目的的废水深度处理等场合。3.电解法：废水进行电解反应时，废水中的有毒物质在阳极和阴极分别进行氧化还原反应，反应产物或附在电极表面沉淀或沉淀析出或形成气体逸出溶液，从而降低了废水中有毒物质的浓度[8]。3.3.生物化学处理法废水生物化学处理法简称“废水生化法”，是利用微生物的代谢作用，使废水中呈溶解和胶体状态的有机污染物转化为无害物质，以实现净化的方法。可分为需氧生物处理法和厌氧生物处理法。厌氧生物处理法：是利用厌氧微生物以降解废水中的有机污染物，使废水净化的方法。其机理是在厌氧细菌的作用下将污泥中的有机物分解，最后产生甲烷和二氧化碳等气体需氧生物处理法： 废水需氧生物处理法是利用需氧微生物（主要是需氧细菌）分解废水中的有机污染物，使废水无害化的处理方法。其机理是，当废水同微生物接触后，水中的可溶性有机物透过细菌的细胞壁和细胞膜而被吸收进入菌体内；胶体和悬浮性有机物则被吸附在菌体表面，由细菌的外酶分解为溶解性的物质后，也进入菌体内。这些有机物在菌体内通过分解代谢过程被氧化降解，产生的能量供细菌生命活动的需要；一部分氧化中间产物通过合成代谢成为新的细胞物质，使细菌得以生长繁殖。处理的最终产物是二氧化碳、水、氨、硫酸盐和磷酸盐等稳定的无机物[9]。4不同污水种类的治理方法4.1农业污水的治理方法农业污水因为分布面广而分散，难于收集也难于治理，所以只能利用生物的作用疳污染物去除，譬如将高密度的高效去污菌，直接投入污染水体，以达到净水的目的[10]。4.2医疗污水的治理方法医院污水处理，通常包括一级处理和二级处理。一般地说，若处理后出水排入市政下水道，通常只进行一级处理；解码器处理后出水直接排入河道，则需进行一级处理和二级处理；对排放标准严的地区，为防止水体的富营养化，需进行除磷脱氮三级处理。对酸性废水、洗相废水、放射性污水等特殊的医院污水，应进行严格的收集和处理。有些地区为缓解供水紧张的矛盾，已进行医院污水的尝试处理和循环利用。实际采用何种方式处理医院污水，应综合考虑污水的来源、污水的注射及当地的供水情况等多方面因素。另外，医院污水处理一个非常重要的方面，就是必须进行消毒处理，以杀灭各种病原微生物[11]。4.3农村及城市污水的治理方法针对农村生活污水，可以进行以下处理：生活污水→化粪池→厌氧池→人工湿地（种植根系发达、喜湿、吸收能力强的美人蕉、水葱、菖蒲等植物）经“过滤”后排放的方法理行处理，主要适用于农村分散生活污水处理，建成后运行费用基本为零，使用寿命在十年以上。针对城市生活污水，可以进行以下处理：将城市生活污水输送到城市周围的农村，利用农村广阔的土地来净化城市生活污水。将是一劳永逸与一举多得的好方法。5污水处理的发展趋势今后的污水处理要推行循环经济发展模式，在工业企业的新建和升级改造时采用BAT技术，实现原材料的减量化、再循环、再利用，以“污水资源化”为基本，从源头上减少污水及污染物的产生量；促进污水处理行业的产业化、市场化，积极推行PPP、BOT、ABS和“一体化” 运营模式；设立环保基金用于处理突发污染事件和对废弃工业企业遗留污染的治理。6结语随着社会的日益发展，环境污染问题也是日益加剧。尤其是污水的处理和排放，许多地方一直没有系统的处理方式，致使污水直接排到水体当中，造成大面积的污水污染，因此，为了城市的四化建设和居民的健康，将污水处理到位刻不容缓。参考文献[1] 柴瑞娟. 西门子PLC高级培训教程M].北京：人民邮电出版社，2009，3.[2] 陈 浩.案例解说PLC、触摸屏及变频器综合应用[M].北京：中国电力出版社，2009，8.[3] 巫莉.电气控制与PLC应用[M].中国电力出版社 [M].北京：中国电力出版社2006，8.[4] 庞克旺.基于PLC和GPRS无线通信的污水厂监控系统设计[J].电气自动化，2010,5（32）[5]王树东.自适应模糊控制和PCC在污水处理控制系统中的应用[J].电气自动化,2010,5(32).[6] 马宁. S7-300PLC和MM440变频器的原理与应用[M].北京：机械工业出版社2006,9.[7] 龚仲华.S7-200/300/400PLC应用技术（通用篇）[M].北京：人民邮电出版社2007,6.[8] 冉翔.变频调速技术在恒压供气系统中的应用[J].电气传动自动化2009,6（36）：36-38[9]吴启红，变频器、可编程序控制器及触摸屏综合应用技术实操指导书[M].机械工业出版社2007,3.[10]S.BRIANMORRISS，可编程逻辑控制器[M].机械工业出版社2007,5.[11]KeithL.Smith,WastewaterTreatmentPrinciplesandRegulations[J].OhioStateUniversityExtensionFactSheet,1993.'