污水处理技术基础.doc 45页

'污水处理技术基础污水处理50多年来，我国水污染防治工作虽然经历了五个发展阶段，作了许多工作，在一定程度上控制了水污染发展趋势，但是我国面临的水污染形势十分严峻。我国城市普遍存在这水污染问题，1996年《中国环境公报》指出，在统计的138个城市河段中，133个受到不同的污染。70%以上的城市河段不宜作饮用水源，50%的城市地下水受到污染。长江、黄河、珠江、淮河、松花江、辽河、海河等七大水系的水质不断恶化，水污染程度在加剧，范围在扩大。湖泊水库普遍受氮磷和有机物的污染，个别湖水出现重金属污染。近年來，我国沿海水体富营养化日益严重，赤潮发生的频率逐年增高，范围逐年扩大。据海洋研究所的报告，从1993年至1997年我国己观察到的赤潮中，东海共发生132次，黄渤海共发生72次，南海发生61次。1999年7月，渤海在不到10天内连续发生两次大面积赤潮。我国水污染如此严重，这是长期以来城市排水工程欠帐太多之故，每年有近300亿立方米污水未经处理直接排放，使水环境的污染量大大超过了自净能力所能承受的程度，从而破坏了水的良性循环，导致水资源危机的加剧，进而影响城市的可持续发展。（一）工业污染治理1997年，全国工业废水排放量约228亿吨，县以上工企业废水排放达标率为61.8%。要使全国工业废水尽早都能做到达标排放，今后余下约40%废水量的治理任务，并不会比已完成达 标排放企业的工作量少。同吋，随着经济的发展，为了控制和逐步削减排污总量，达标排放并不是最终冃标，一些大的工业污染企业和处于环境敏感地区的企业，还需要逐步削减其排污总量。（-）城市污水治理由于多年来城市基础建设滞后于经济发展，城市污水治理方面欠帐就更多。随着我国社会和经济的高速发展，环境问题日益突出，尤其是城市水环境的恶化加剧了水资源的短缺，影响着人民群众的身心健康，已经成为城市可持续发展的严重制约因素。目前，全国仅有15.8万多公里下水道,城市污水处理率尚不到40%,远远满足不了国务院和建设部对城市污水处理规划的耍求。近年来，环境保护工作己引起国家和各级地方政府的高度重视，正在以前所未冇的速度推进城市污水处理工程的建设，冇数百座污水处理厂正在工程设计和建设中。预计到2010年，我国要建设城市污水处理厂1000多座，“十五”规划期间投资3000亿元。（三）河湖流域治理“九五”期间，虽然我们确定的“三河”“三湖”为治理重点，但淮河、太湖、滇池、巢湖治理正在进行，辽河、海河治理还刚刚开始，长江、黄河、珠江、松花江流域、三峡库区、环渤海区、南水北调相关地区治理还有待逐步启动，而且,要改善一个流域的水质状况需要更长的时间。（四）污水处理设备研制开发随着我国城市污水处理厂以超常速度建设发展，相应设备国产化工作正以大力度向前推进。今后工艺研究和设备开发必将密切结合，在推广应用先进工艺技术的同吋，必须推出高质量的成套设备。 二、污水处理技术简介污水处理的任务是采用各种方法和技术措施将污水中含有的各种形态的污染物分离出来或将其分解、转化为无害和稳定的物质，使污水得到净化。（一）污水处理技术分类现在的污水处理技术，按其作用原理和去除的对象可分为物理法、化学法、生物法等。1、物理法物理法污水处理就是利用物理作用，分离污水屮主耍呈悬浮状态的污染物，在处理过程中不改变水的化学性质。⑴沉淀（重力分离）污水流入池内由于流速降低，污水中的固体物质在中立的作用下进行沉淀，而使固体物质与水分离，这种工艺分离效果好，简单易行，应用广泛，如污水处理厂的沉砂池和沉淀池。沉砂池主要去除污水中密度较大的固体颗粒物，沉淀池则主要用于去除污水屮大量的呈颗粒状的悬浮固体。⑵筛选（截流）利用筛滤介质截流污水中的悬浮物。属于砂滤处理的设备有格栅、微滤机、砂滤池、真空滤机、压滤机（后两种主耍用于污泥脱水）等。⑶气浮（上浮）对一些相对密度接近于水的细微颗粒，因其自重难于在水中下沉或上 浮，可采用气浮装置。此法将空气打入污水中，并使其以微小气泡的形势由水屮析出，污水屮密度近于水的微小颗粒状污染杂质（如乳化油）黏附到气泡上，并随气泡升至水面，形成泡沫浮渣而去除。根据空气打入方式的不同，气浮设备有加压溶汽气浮法、叶轮气浮法和射流气浮法等。为提高气浮效果，有时需要向污水屮投加混凝剂。⑷离心与旋流分离使含有悬浮固体或乳化油的污水，由于悬浮固体和废水的质量不同,受到的离心力也不同，质量大的悬浮固体被抛甩到污水外侧，这样就可使悬浮固体和污水分别通过各自的排出口排出设备之外，从而使污水得以净化。2、化学法污水的化学处理方法就是向污水投加化学物质，利用化学反应来分离回收污水中的污染物，或是其转化为无害物质。属于化学处理法的有以下几种。⑴混凝法混凝法是向污水中投加一定量的药剂，经过脱稳、架桥等反应过程,使污水屮的污染物凝聚并沉降。水屮呈胶体状态的污染物质通常带有负电荷，胶体颗粒之间互相排斥形成稳定的混合液，若水中带有相反电荷的电 解质（混凝剂）可使污水中的胶体颗粒改变为呈电中性，并在分子引力作用下，凝聚成大颗粒下沉。⑵中和法用化学方法消除污水中过量的酸和碱，使其pH值达到中性左右的过程称为中和法。处理含酸污水以碱作为中和剂，处理含碱污水以酸作为中和剂,也可以吹入含C02的烟道气进行屮和。酸和碱均指无机酸和无机碱，一般依照“以废制废”的原则，亦可采用药剂中和处理，可以连续进行,也可间歇进行。⑶氧化还原法污水中呈溶解状态的冇机物和无机物，在投加氧化剂和还原剂后，由于电子的迁移而发生氧化和还原作用形成无害的物质。常用的氧化剂有空气中的氧、纯氧、漂白粉、臭氧、氯气等，氧化法多用于处理含氧含酚废水。常用的还原剂则有铁屑、硫酸亚铁、亚硫酸氢钠等，还原法多用于处理含珞、含汞废水。⑷电解法在废水中插入电极并通过电流，则在阴极板上接受电子。在水的电解过程中，阳极上产生氧气，阴极上产生氢气。上述综合过程使阳极上发生氧化作用，在阴极上发生还原作用。冃前电解法主耍用于处理含铭及含氧废水。 ⑸吸附法污水吸附处理主要是利用固体物质表血对污水中污染物质的吸附，吸附可分为物理吸附和生物吸附等。物理吸附是吸附剂和吸附质之间在分子力作用下产生的，不产生化学变化，而化学吸附法则使吸附剂和吸附质在化学键力作用下起吸附作用的，因此化学吸附选择性较强。此外，在生物作用下也可产生生物吸附。在污水处理中常用的吸附剂有活性炭、磺化煤、硅藻土、焦炭等。⑹化学沉淀法向污水中投加某种化学药剂，使它和某些溶解物质产生反应，生成难溶盐沉淀下来。多用于处理含重金属离子的工业废水。⑺离子交换法离子交换法在污水处理中应用较广。使用的离子交换剂分为无机离子交换法（天然沸石和合成沸石）、有机离子交换树脂（强酸性阳离子树脂、弱酸性阳离子树脂、强碱性阴离子树脂、弱碱性阴离子树脂、鳌和树脂等）。采用离子交换法处理污水时，必须考虑树脂的选择性。树脂对各种离子的交换能力是不同的，这主耍取决于各种离子对该种树脂亲和力的大小，又称选择性的大小，另外还要考虑到树脂的再生方法等。⑻膜分离法渗析、电渗析、超滤、微滤、反渗透等通过一种特殊的半渗透膜分离水屮的离子和分子的技术，统称为膜分离法。电渗析法主耍用于水的脱盐,回收某些金属离子等。反渗透作用主要是膜表面化学本性所起的作用，他分离的溶质粒径小，除盐率高，所需的工作压力大；超滤所用的材质和反 渗透相同，但超滤是筛滤作用，分离溶质粒径大，透水率高，除盐率低,工作压力小。3、生物法污水的生物膜法就是采取一定的人工措施，创造冇利于微生物生长、繁殖的环境，使微生物大量增殖，以提高微生物氧化、分解有机污染物被降解并转化为无害物质，使污水得以净化。生物处理法可分为好氧处理法和厌氧处理法两类。前者处理效率高，效果好，使用广泛，是生物处理的主要方法。属于生物处理法的工艺有以下儿种。(1)活性污泥法是当前应用最广泛的一种生物处理技术。将空气连续鼓入含冇大量溶解有机污染物的污水中，经过一段时间，水中既形成繁殖有大量好氧型微生物的絮凝体一活性污泥，活性污泥能够吸附水中的有机物，生活污水在活性污泥上的微生物以冇机物为食料，获得能量，并不断省长增殖，有机物被分解、去除，使污水得以净化。一般经曝气池处理的出水是含冇大量活性污泥的污水一混合液，经沉淀分离，水被净化排放，沉淀分离后的污泥作为种泥，部分冋流到曝气池。活性污泥法自出现以来，经过80多年的演变，出现了各种活性污泥法的变法，但其原理和工艺过程没冇根本性的改变。⑵普通活性污泥法这种方法已被广泛使用，是许多污水处理厂的常用工艺。传统活性污泥法是将污水和回流污泥从曝气池首段引入，呈推流式至曝气池末端流出, 此法适用于处理要求高、水质较稳定的污水，但对负荷的变动适应性较弱，后来在此基础上产生了一些改良形式。⑶多点进水法为了使槽内冇机负荷接近一定值，把污水从几个点分开流入，冇利于解决超负荷问题。⑷吸附再生法接触槽内活化的活性污泥吸附污染物质，污泥与水分离后，在曝气槽内把吸附的污染物质进行氧化。该法有利于增加污水处理量，有一定的抗击冲击负荷能力。⑸延时曝气法污水在曝气池内延长曝气吋间，冇利于完全氧化，污泥量少，该法适用于小型污水处理厂。⑹厌氧■缺氧■好氧活性污泥法在常规活性污泥法去除冇机污染物的同时，为了能有效的去除氮磷等营养物质，人们把厌氧、缺氧、好氧状况组合到活性污泥法屮，使厌氧・缺氧■好氧状况在反应曝气池内同时存在或反复周期实现，形成了厌氧■缺氧■好氧活性污泥法。也有的工艺流程采用厌氧■好氧活性污泥法。⑺间歇式活性污泥法污水流至单一反应池中，按吋间通过程序控制各过程。在反应池的一个工作周期，运行程序依次为进水、反应、沉淀、出水和待机等过程。该法适用于中小水量和出水水质较高的场合，冇利于自动化控制；通过对运 行的调整，该法也可进行除磷脱氮和化学处理，有利于污水回用。近年来,SBR工艺发展很快，尤英随着仪表和自控技术与装备的发展，间歇式活性污泥法新工艺不断涌现，如CASS工艺、CAST工艺、IDEA工艺、MSBR工艺以及UNITANK工艺等。(8)AB法该法是吸附降解工艺的简称，属超高负荷活性污泥法，它是两个活性污泥法的串联系统，两者各冇独立的二次沉淀池。该法抗冲击负荷能力强,有利于除磷脱氮和化学处理，特别有利于处理浓度高、水质水量变化大的污水。⑼氧化沟氧化沟为连续环形曝气池，其池较长，深度较浅。氧化沟系统是一种成本低廉、构造简单易于维护管理的处理技术，其出水水质好，可进行脱氮，有利于延时曝气。4、生物膜法使污水连续流经固体填料，在填料上就能够形成污泥垢状的生物膜,生物膜上繁殖大量的微生物，吸附和降解水屮的有机污染物，能起到与活性污泥同样的净化污水作用。从填料上脱落下來死亡的生物膜随污水流入沉淀池，经沉淀池澄清净化。生物膜有多种处理构筑物，如生物滤料、生物转盘、生物接触氧化和生物流化床等。 ⑴生物滤池生物滤池是以土壤自净原理为依据发展起來的，滤池内冇固定填料,污水流过时与滤料相接触，微生物在滤料表面形成生物膜。净化污水装置由提供微生物生长息栖的滤床、布水系统以及排水系统组成。生物滤池操作简单，费用低，适用于屮小城镇和边远地区。生物滤池分为普通生物滤池、高负荷生物滤池和塔式生物滤池以及曝气生物滤池等。⑵生物转盘 通过传动装置驱动生物转盘以」定的速度在接触反应池内转动，交替的与空气和污水接触，每一周期完成吸附•吸氧■氧化分解的过程，通过不断转动，使污水中的污染物不断分解氧化。生物转盘流程中除了生物转盘外，还有初次和二次沉淀池。生物转盘的适应范围广泛，对生活污水和各种工业废水都能适用，同时生物转盘的动力消耗低，抗冲击负荷能力强,管理维护简便。⑶生物接触氧化在池内设填料，使己经充氧的污水浸没全部填料，填料上长满生物膜,污水与生物膜接触，水中的冇机物被微生物吸附，氧化分解和转化成新的生物膜。从填料上脱落的生物膜随水流到二沉池后被去除，污水得到净化。生物接触氧化法对冲击负荷冇较强的适应能力，污泥产量少，可保证出水水质。⑷生物流化床采用相对密度大于1的细小惰性颗粒，如砂、焦炭、活性炭、陶粒等作为载体，微生物在载体表面附着生长，形成生物膜，充氧污水自上而下流动使载体处于流化状体，生物膜与污水充分接触。生物流化床处理效率高,能适应较大冲击负荷,占地小。5、自然生物处理法利用自然条件下生长繁殖的微生物来处理污水，形成水体■微生物■植物组成的生态系统，对污染物进行一系列的物理■化学和生物净化，可对污水中的营养物质充分利用，有利于绿色植物生长，实现污水的资源化、无害化和稳定化。该法工艺简单，建设与运行费用都较低，效率高，是一种 符合生态原理的污水处理方式，但容易受自然条件影响，占地较大。主耍有水生植物塘、水生动物塘、土地处理系统以及上述工艺组合系统。稳定塘是利用塘水中自然生长的微生物处理污水，而在塘中生长的藻类的光合作用和大气氧作用向塘屮供氧。在稳定塘内污水停留时间长，其生化过程和自然水体净化过程相似。稳定塘按其微生物反应类型分为好氧塘、兼性塘、厌氧塘和曝气塘等。土地处理是以土地净化为核心，利用土壤的过滤截留、吸附、化学反应和沉淀及微生物的分解作用处理污水中的污染物，土地上生长的农作物可充分利用污水中的水分和营养物。如污水农田灌溉就是一种土地处理方式。6、厌氧生物处理法利用兼性厌氧菌在无氧条件下降解有机污染物，主要用于处理高浓度难降解的有机工业废水及有机污泥。主要构筑物是消化池，近年來在这个领域冇很大的发展，开创了一系列的新型高效厌氧处理构筑物，如厌氧滤池、厌氧转盘、上流式厌氧污泥床、厌氧流化床等高效反应装置，该法能耗低且能产生能量，污泥量少。（二）污水污染指标污水的污染物可分为无机和有机性两大类。无机性污染物有矿粒、酸、碱、无机盐类、氮磷营养物及孰化物、砂化物和重金属离子等。有机污染物有碳水化合物、蛋白质、脂肪及农药、芳香族化合物、合成聚合物等。污水的污染指标是用来衡量水在使用过程中被污染的程度，也称为污水的水质指标。1、生化学需氧量(B0D5)城市污水屮含有大量有机物质，其屮一部分在水体屮因微生物的作用 而进行好氧分解，使水中溶解氧降低，甚至完全缺氧。在无氧时进行厌氧分解，放出恶臭气体，水体变黑，使水中生物灭绝。由于有机物种类繁多，难以直接测定，所以釆用间接指标指示。生化需氧量(B0D5)就是一个反映水中可生物降解的含碳冇机物的含量及排至水体后所产生的好氧量的指标。污水中可降解有机物的转化与温度、时间有关。为便于比较，一般以20°C时经过5天时间，有机物分解后水中溶解氧的差值称为5天20°C的生化需氧量，即BOD5,单位通常为mg/L,BOD5越高表示污水中可生物降解的有机物越多。生活污水的BOD5一般在70-250mg/L之间，工业废水的BOD5则有较大差别。有的高达数T-mg/Lo综合的城市污水BOD5—般在100-300mg/L之间。2、化学需氧量(CODcr)生化需氧量只能表示水中生物可降解的有机物，并受水质的影响，所以，为表示一定条件下的冇机物的量，采用化学需氧量CODcr-即高温、有催化剂及强酸环境下，强氧化剂氧化有机物消耗的氧量，单位为mg/Lo对于同类污水，化学需氧量一般高于生化需氧量。城市污水的CODcr一般大于BOD5,两者的差值可反映污水中存在难以被生物降解的有机物。在城市污水处理分析屮，常用CODcr/BOD5的比值來分析污水的可生化性。可生化性好的污水CODcr/BOD5^0.3；小于此值的污水应考虑采用生物技术以外的污水处理技术。3、pH值 酸度和碱度是污水的重要指标，用pH值来表示。它对保护环境、污水处理工程及水工构筑物都有影响。城市污水的pH值呈中性，一般为6.5-7.5,工业废水多呈强酸或强碱性，pH值的微小降低可能是由于城市污水输送屮的厌氧发酵，雨季时较大pH值降低往往是城市酸雨造成的，这种情况在合流制系统尤其突出。pH值的突然大幅度变化不论是升高还是降低，通常是由于大量排入工业废水造成的。4、氮和磷氮和磷是植物性营养物质，会导致湖泊、海湾、水库等缓流水体富营养化，而使水体加速老化。生活污水屮含有丰富的氮、磷，某些工业废水中含冇大量氮、磷。总氮是污水中各类冇机氮和无机氮的总和，氨氮是无机氮的一种。总磷是污水中各类有机磷和无机磷的总和。5、有毒化合物和重金属这类物质对人体和污水处理中的生物都冇一定的毒害作用，如氤化物、汞、隔、珞、铅等是有直接毒害作用的无机污染物。这类污染物质是最为人们关注的。根据毒性发作的情况，此类污染物可分为两类，一类是毒性作用快，易被人们所注意；另一类则通食物链在人体内逐渐富集，在达到一定浓度才显示出症状，不易被人们发现，但危害一经形成就可铸成大祸，例如在口木所发生的水俣病和骨痛病。属于这一类污染物质得主耍有重金属的氧化物和碑化物，重金属屮的汞、鎔、镉、铅等，即国际上公认的六大毒害物质。三、污水处理系统的组成（一）污水处理系统组成 污水处理系统由三部分组成：收集和输送营区污水、雨水的排水管道系统，污水处理系统，污水深度处理和再利用系统。污水、雨水和合流管道是营区排水系统的主体，有条件应将污水、雨水设计或改建成分流制系统。因受地形条件的限制，当污水、雨水不能靠重力流排放吋，应设置污水泵站、雨水泵站或合流泵站。在排水管道系统中，可根据需要设置各种附属设备，如检查井、跌水井、雨水口、暴雨溢流井等。在排水管道的终点、污水排放水体处，应设置排出口。（二）污水处理程度和系统污水处理的目的在于最经济合理的解决营区污水的管理、处理和利用问题，应根据污染物排放总量控制目标、污水水质、排放水体功能与流量、污水出路和水量等因素确定应达到的处理程度。污水处理最主要a的是使处理后出水达到一定的排放要求，既不污染环境，又要充分利用水体自净能力，以节省费用。另外随着水资源危机加剧和用水量增加，污水处理应考虑回用问题。鉴于我国水环境和水资源现状，在缺水地区污水处理应考虑再生回用。在考虑污水处理方案时，首先须确定污水应达到的程度，一般分为三级处理。较多溶解性有机污染物，一般不宜直接排放，仅作为二级处理的预处理。2、二级处理以活性污泥或生物膜法等生物处理技术为主体的二级处理，可大幅度 地去除污水中呈胶体和溶解状态的有机污染物，CODcr去除率80%—92%,处理后出水60-120mg/LoB0D5去除率达85%—92%,处理后出水可降至13—30mg/Lo目前主要采用活性污泥法处理，也有的地方采用生物膜法，条件适宜的地区也可采用稳定塘和土地处理系统。经二级处理后的污水能达到国家规定的排放标准，近年来发展了一级强化处理，即在一级处理后投加化学药剂进行反应沉淀和采用AB法A段及水解酸化法，对悬浮固体、磷和金属都有较高的去除，是今后值得探讨的处理方案。污水处理系统还包括污泥处理，主要是处理沉淀污泥、生物污泥、加药剂后的沉淀污泥，这些污泥如不妥善处理直接排放，也将造成二次污染。3、三级处理（深度处理和再生利用）污水进行深度处理目的冇二。一是以污水回用为目的，在二级处理的基础上进一步去除生物处理未能去除的污染物，采用的技术有沉淀、气浮、过滤、活性炭吸附、消毒等。通过这些处理技术，污水中的CODcr由60-100mg/L降至10—20mg/L,BOD5能够从20-30mg/L降至5-10mg/L以下，可以消除水中的臭味和色度，大大提高了水的稳定性，可以达到回用的指标。其次是指在防止水体富营养化。当前广泛应用的是利用活性污泥法或生物膜法的生物脱氮除林技术，近年来在这一领域有较快的发展，一些新型、高效的生物脱氮除磷工艺系统不断涌现，如缺氧（厌氧）一好氧、厌氧一缺氧一好氧系统以及生物曝气充氧滤池等。污水经深度处理后，可作为城市或工业用水加以回收利用。可考虑修 建独立的冋用水输送系统。该系统包括城市冋用水管道等。随着城市工业产业的发展，供水量与需水量之间的供求矛盾越來越大，在缺水的城镇,污水深度处理再生利用技术将有较快的发展。四、污水处理工程设计为规范污水治理工程设计，保证污水治理工艺技术的先进性、经济性和合理性，依据国家有关法律、法规和技术规范，制定了设计导则。(%1)设计依据1＞《中华人民共和国环境保护法》2、《中华人民共和国水污染防治法》(1996年修订)3、《建筑给水排水设计规范》(GBJ25・2003)4、《建筑屮水设计规范》(GB50336-2002)5、《室外排水设计规范》(GBJ14-1987)6、《城镇污水治理厂污染物排放标准》(GB1891&2002)7、《城市污水再生利用标准》(GB/T18919-2002)&《医院污水治理设计规范》(CECS07:88)(%1)设计原则1＞与国家和驻地的环境保护总体规划相协调。2、有市政管网或相应治理设施可以依托的,应优先考虑接入相应设施,一般不独立建站。3、坚持污染源治理与生态环境建设同步发展。4、坚持统分结合。对于单位比较集屮的、污水易于收集的污水治理， 应依托条件较好的单位统一建站；对无管网或治理设施依托且污水排放量较大的独立单位，可以单独建站；对单位内存在特种废水污染源的，应对其进行相应处理后，方可进入集中污水处理站。5、污水治理工艺应当技术先进、运行可靠、管理方便、操作简便、运行成本低。6、必须遵循国家有关法规和技术规范，符合单位地形、地貌和水文、地质特点。（三）污水排放及中水回用标准1＞中水回用标准（1）中水用于绿化、冲厕、车辆冲洗和建筑施工的，执行《城市污水再生利用城市杂用水水质》（GB/T18920-2002）o城市杂用水水质标准（3）医疗废水执行《污水综合排放标准》（GB8978・2002）和《医院机构水污染物排放标准》排放标准。（4）凡冇地方排放标准的，必须执行地方排放标准。（四）工艺设计的一般规定K消毒工艺选择（1）大城市或交通方便的地区，应优先选用化学法制备二氧化氯、 成品次氯酸钠等消毒工艺。（2）远离城市或交通不方便的地区，一般应当选用电解食盐次氯酸钠发生器、二氧化氯发生器或氯片消毒工艺。（3）冇条件的地方可考虑选用紫外线或臭氧与氯片同时使用的消毒工艺。（4）不宜采用液氯钢瓶消毒工艺。2、污泥处理工艺选择（1）尽量选择污泥量低的污水治理工艺。（2）生活污水治理量大于2000m/d的，应当考虑污泥脱水处理工艺。（3）生活污水治理量小于2000m/d的，按污泥经浓缩处理后送当地城市环卫部门统一处置的方式考虑，边远地区可按堆肥处置的方式考虑。（4）医疗废水治理必须考虑污泥消毒处理。3、控制方式选择（1）所选择的控制模式应当适用可靠、操作简单。33（2）可选用手动控制与自动控制相结合的方式，有条件的应当优先选用自动控制模式。（3）污水治理量小于2000m/d的控制系统，原则上采用集中控制模式；污水治理量大于2000m/d的控制系统，原则上采用集散式控制模式。（4）便于主要污染物指标的监测控制。4、设备选择（1）选用的设备应当满足治理要求，性价比较高，易于维护，便于 操作管理。（2）应当以选择国产化设备为主。（五）、生活污水治理适用工艺1、生活污水的水量、水质（1）生活污水排放量生活污水排放量应根据实测数据确定。无实测数据时，可按下列规定计算：人员生活污水排放量=（200L〜250L）/（人.d）X总人数X（0.8~0.9）；其它生活污水排放量=实际日均用水量X（0.9〜0.95）；生活污水总排放量=人员生活污水排放量+其它生活污水排放量；或生活污水排放量=日均用水量X（0.8〜0.9）。生活污水的时变化系数kch北方地区为1.5〜2.3,南方地区为2.0~2.5。（2）生活污水水质33生活污水水质应根据实测数据确定。无实测数据时，可参考下列数据执行：2、生活污水治理推荐工艺（1）二级生化处理工艺A、序批式活性污泥法（SBRI艺）B、埋地序批式活性污泥法（埋地SBRT艺）C、周期循环活性污泥法（CASS工艺）D、厌氧无动力生态处理技术E、生态快速滤床（人工湿地）法处理工艺 F、生物接触氧化法处理工艺G、水解酸化一生物接触氧化法处理工艺S、生物塘生态处理工艺Y、深度处理（中水回用）工艺（2）深度处理（A）微絮凝一过滤一消毒法深度处理工艺（B）微絮凝一过滤一微滤膜一消毒法深度处理工艺（C）过滤一超滤膜一消毒法深度处理工艺3、生活污水治理工艺选择的一般规定（1）工艺选择应根据各单位的实际特点，进行技术、经济比较后合理筛选。（2）位于城市中心的单位，宜选择占地面积较小的，如生物接触氧化法工艺、CASSI艺和SBR工艺等。（3）远离居住区的单位，宜选择厌氧无动力生态处理工艺、人工湿地生态处理工艺或生物接触氧化法等工艺。（4）屮水回用工艺根据屮水用途和实际可能选择，以微絮凝一过滤—消毒深度处理工艺为主，对膜技术等新型处理工艺，应当在试点和充分论证的基础上谨慎选用。（六）、医疗废水治理适用工艺1＞医疗废水水量、水质（1）医疗废水排放量 医疗废水的排放量应根据实测数据确定。无实测数据吋可按照下列规定计算：大型医院或500张床位以上医院，平均水量400L〜600L/床.d,kd二2.0〜2.2；中型医院或100〜499张床位的医院，平均水量300L〜400L/床・d,kd=2.2〜2.5；99张床位以下的小型医院平均水量250L〜300L/床.d,kd二2.5。kd为医疗废水的吋变化系数。（2）医疗废水水质医疗废水水质应根据实测数据确定。无实测资料吋，可参考下表数据执行：2、医疗污水治理推荐工艺（1）医疗污水治理工艺医疗污水治理主耍有三种工艺：强化一级处理工艺、二级生化处理工艺和简易生化处理工艺。推荐采用二级生化处理。（2）医疗废水消毒工艺A、大城市或交通方便的地区，应优先选用化学法制备二氧化氯、成品次氯酸钠等消毒工艺。B、远离城市或交通不方便的地区，一般应当选用电解食盐次氯酸钠发生器、二氧化氯发生器或氯片消毒工艺。C、有条件的地方可考虑选用紫外线或臭氧与氯片同时使用的消毒工艺。D、不宜采用液氯钢瓶消毒工艺。（3）医疗废水治理系统屮的污泥处理工艺 A、尽量选择污泥量低的污水治理工艺。B、污水治理量大于2000m/d的，应当考虑污泥脱水处理工艺。C、污水治理量小于2000m/d的，按污泥经浓缩处理后送当地城市环卫部门统一处置的方式考虑，边远地区可按堆肥处置的方式考虑。D、医疗废水治理必须考虑污泥消毒处理。（4）医疗废水治理系统中的废气处理工艺医疗废水治理工艺中，必须考虑治理系统中产生的废气的收集，过滤吸附和灭菌工艺。333、医疗废水工艺选择的一般规定医疗废水治理工艺应根据医院的规模、性质、排放要求等，科学合理地确定治理工艺。（七）特种废水处理适用工艺特种废水治理工艺，应针对废水特征，在充分试验、论证的基础上确定最佳工艺。五、初步设计文件（一）初步设计文件依据初步设计文件依据可行性论证报告和批准的立项报告编制。（二）初步设计文件初步设计文件由设计计算书、设计说明书、设计图表和工程概算书4部分组成。（三）初步设计计算书 初步设计计算书包括：系统的水力计算、进出水标高计算、管道参数计算、单元构筑物水力计算等。（四）初步设计说明书的主耍内容内容包括：任务来源；设计依据和设计指导思想；建设条件和环境保护的技术要求；设计方案的原始资料来源；主要技术特点和主要技术经济指标；主耍设备的技术指标和选用原则；生态环境保护的措施和环境监测要求；原冇设施设备的利用和改造要求；运行管护要求；事故风险的应急防范措施；设 计方案的军事、社会和环境效益分析等。（五）主耍设计图表设计图表主要包括：总平面布置图，主要建（构）物的平、立面图,主要工艺流程图，主要设备和材料表等。（A）包括:（七）初步设计文件的设计概算书项目建设经费概算及计算依据，运行管护经费概算及计算依据施工图设计文件1、施工图设计文件依据批准的初步设计文件和上级下达的工程建设计划编制。2、施工图设计文件由设计计算书、设计说明书、设计图表和工程预算书4部分组成。3、施工图设计计算书包括：非标设备的工艺布置及水力计算、非标设备的强度和刚度计算、机房内噪声消除计算、机房内冇毒冇害气体消除计算、釆暖通风及排风装置计算等。4、施工图设计文件说明书包括：设计依据；工艺流程及各单元设计参数的说明；设计的工艺特点；主耍材料设备的选用耍求及施工注意事项等。降解，降低了高负荷污水对主反应区的冲击。污水通过设在隔墙底部的连接孔流入主反应区，污水被进一步生化降解，整个反应过程可分为四个阶段：曝气阶段、沉淀阶段、淫水阶段、间歇阶段。 2、地埋式SBR工程实例一96512部队⑴项目概述本项冃是96512部队营区生活污水处理工程，污水站主耍处理处理营区每天所产生的生活污水。污水站每天的处理能力为400m/d,因为没有该营区的水质分析数据，所以原水水质按一般生活污水水质指标考虑，处理后的水质应满足《污水综合排放标准》中的一级标准。⑵设计进出水水质工艺流程及说明：污水f格栅f地埋式SBR-达标排放格栅：营区生活污水中含有较多悬浮物和漂浮物，污水流经格栅，格栅的作用就是拦截污水屮较大粒径的悬浮物和漂浮物，对水泵机组及后续构筑物起到重要的保护作用。地埋式SBR：地埋式SBR是在CASSI艺的基础上发展起来的，整池分为预反应区和主反应区两个区域。不同的是加大了预反应区的容积，使之兼冇水质水量调节作用。主反应区内冇圆盘式射流曝气机给污水充氧。整个操作过程分为三个阶段：曝气阶段、沉淀阶段、排水阶段。污水通过曝气，3进行好氧生物降解，然后经过沉淀阶段进行固液分离。排水阶段由自吸式排水器将上清液排出。本工程中地埋式SBR省去了调节池和中间水池,流程简单，占地面积小。3、CASS+过滤中水回用工程实例一68203部队⑴项目概述 木项目是68203部队营区生活污水处理及中水I口I用工程，采用周期循环活性污泥法（CASS工艺）。处理构筑物采用地埋式钢筋混凝土结构，位于营区室外地下；屮水处理设施置于附属用房内。⑵处理水质与水量设计处理污水900m3/d,设计冋用水量300m3/do原水水质参照一般生活污水水质指标，处理后的水质应达到国家《污水综合排放标准》屮的第二类污染物最高允许排放浓度的一级标准，深度处理后的水应达到《城市污水再生利用城市杂用水水质》。进出水水质（mg/L）⑶工艺流程及说明工艺流程生活污水f机械格栅〜集水池一提升泵一沉砂池-CASS池一中间水池一提升泵一压力过滤罐一中水池一中水供水泵一用户工艺流程说明：机械格栅：一种初级过滤设备，斜置于集水池前的格栅井内，安装角度600,栅条间隙5mm,用于截流污水屮较大粒径的漂浮物和悬浮物，防止悬浮物和漂浮物堵塞管道、阀门、喷射器、水泵等。集水池：营区总排污管进入污水站的埋地较深，污水一般不能自流进入后续构筑物，而设容积较大的调节池也不经济，因此在格栅井后设集水池，满足一级提升泵的设置和运行要求即可，池内安装水位控制器通过水位控制提升泵启停。沉砂池：去除泥砂、煤渣等比重较大的无机颗粒，减轻对后续水泵、 管道的磨损，改善生化处理构筑物的处理条件・CASS池：它是间歇式活性污泥法的改进工艺，连续进水，间断排水，在一个池内完成水质匀化、初次沉淀、生物降解、二次沉淀。污水屮有机物处于好氧、兼氧、厌氧交替变化的环境，有利于氨氮的去除。具有较大的抗击负荷冲击能力，完全可以弥补集水池容积小，不能完成水量调节所带来的问题。出水水质好，运行管理简单。中间水池：CASS池出水应该已满足达标排放的要求，通过重力流进入中间水池后，一部分水通过溢流管排出，另一部分由二级提升泵打入压力过滤罐进行深度处理。压力过滤灌：对CASS池出水进行压力过滤，可去除水中呈分散浊状的无机质和无机粒子，使出水浊度大幅度降低，满足中水的浊度要求。同吋，它可以降低冇机物的含量，对重金属、细菌团、病毒等也有很高的去除率，还可以去除絮凝过程中产生的无机盐沉积物和水中的不溶性磷，使出水水质除细菌数外，达到城市杂用水水质标准。消毒剂：处理后的水经过紫外线消毒装置杀灭水屮的细菌、大肠杆菌群等微生物，并以氯片等成品消毒剂为辅助，使中水保持适当的余氯。屮水池：消毒后的水储存在水池内，并通过屮水供水泵打入营区屮水管网，供营区浇洒绿地等生活杂用。4、无动力生态处理工程实例一一65053部队三大队营区污水处理系统⑴项冃概述项目设计利用65053部队营区的地势高差较大的特点，采用无动力生态处理技术，处理过程无电能消耗，最大限度的降低了运行费用，节约了能源。 ⑵设计水量及水质污水站设计处理水量为300m/d,建设处理能力为300300m3的生态处理田一座，原水水质按一般生活污水考虑，处理后的水质达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》屮的二级标准。设计进出水水质污水处理工艺流程及说明：3格栅：格栅采用专门研制的由粗细两道格栅组成的一体化手动格栅,拦截并去除污水中较大粒径的悬浮物和漂浮物，保护后续处理设施。调节池：营区污水的水质和水量都随时间而变化，调节池的作用主耍是匀化水质水量，兼冇隔油沉砂的作用，并具冇一定的水解酸化作用。无动力生态处理田：根据厌氧生物反应的原理提出的厌氧生物床无动力污水处理技术，利用填料表面生长生物膜微厌氧分解、滤料层和生物膜的吸附阻滤作用和沿水流方向的食物链分级捕食作用、滤料层和生物膜的吸附阻滤作用和沿水流方向的食物链分级捕食作用的协同净化效果，使污水中的污染物高效分解去除；出水直接达到排放标准；同吋利用微生物内源呼吸原理，在反应器承托层、过滤层、反应层和反滤层屮微生物增殖与消解达到平衡，实现了污泥零排放。七、污水处理工程调试及运行管理（一）试运行的冃的、内容和耍求污水处理工程的试运行，不同于一般给排水或市政工程的试运行，前者包括复杂的生物化学反应过程的启动和调试，过程较缓慢，耗费时间长,受环境条件和水质水量的影响较强，而后者仅仅需要系统通水和设备正常运转便可以。污水处理工程的试运行与工程验收一样是污水治理项冃的最重要的环节。通过试运行可以进一步检验土建工程、设备和设备安装的质量是否达到了预期效果，是保证正常运行过程能够高 效节能的基础，进一步达到污水治理项冃的环境效益、社会效益和经济效益。试运行一般由甲方、工程设计单位、工程施工单位来共同完成，尤其是采用生物处理法的工程，要培养出微生物活性污泥，并在达到处理效果的基础上，找出最佳运行参数。（二）污水处理运行管理的组成K运行管理的含义运行管理是对企业生产活动进行计划、组织、控制和协调等工作的总称。污水处理站的运行管理指从接纳污水至净化处理出“达标”污水的全过程。2、运行管理的内容%1准备：包括技术、物资、能源、人力组织等的准备。如管理工作人员的培训与组织，运行过程屮相关耍素的布置及准备。%1计划：编制操作规程和作业计划，以求充分利用企业资源，高效低耗的排出和个污水。%1组织：合理组织运行过程屮的各工序的衔接协调，包括各级生产部门之间的协调和劳动组织的完善。%1控制：对运行过程进行全面控制，包括进度、消耗、成本、质量、故障控制。最好能做到预防性的事前控制，这是提高运行质量、降低运行成本的重耍手段。3、运行方案的计划 运行计划使污水处理的一项专业计划，是根据排水状况和处理能力安排的，污水处理站运行方案与计划应根据工艺技术资料、排水状况、设备情况、人员配备、排放标准等來编制。其内容应包括运行程序与作业计划、技术指标与要求、运行故障与解决方法、岗位设置与人员安排、水质检验指标与测试要求、运行成本与要求等。（三）运行管理1、活性污泥的培养和驯化活性污泥的培养是指一定环境条件下在曝气池中接种污水处理厂的多余污泥形成处理废水所需浓度和种类的微生物（污泥）。营区污水处理站的培菌一般采用闷曝法，在温暖季节向曝气池内充满生活污水，为提高营养物浓度，可投加一些浓质粪便或米汨水等，开启曝气系统，在不进水曝气数小时后，停止曝气病沉淀换水。经过数日曝气、沉淀换水Z后既可连续进水，约7-10天后在显微镜下可在曝气池内的活性污泥中看到活动的微生物，此时可加大进水量，提高污泥负荷，使曝气池污泥浓度和运行负荷达到设计值，即使污水经处理后达到排放所需的水质指标，但在培菌初期，由于活性污泥未大量形成，污泥浓度较低，且活性较低，故系统运行负荷和曝气量需低于正常运行期的参数。通过循化过程能使可利用废水冇机污染物的微生物数量增加，不能利用的则逐渐死亡、淘汰，最终使污泥达到正常的浓度、负荷，并有较好的处理效果。冇机污染物一般都能被微生物代谢吸收，简单的冇机物可被细菌吸收利用，而复杂的大分子有物或有毒性基因的有机物，必须首先被细菌分泌出的“诱导酶”分解转换成简单的有机物才能被吸收，凡能分泌出这种诱导酶的细菌，就是能适应该种废水水质特征的优势菌种，这种细菌的产生、富集、迅速繁殖的过程就是污泥的训话。2、活性污泥的评述活性污泥法处理污水效果的好坏取决于微生物的活性。因此，运行过程中应注意观察和检测活性污泥的性状和微生物的组成与活性等。如污泥 的沉降性能，污泥的生物相等。3、活性污泥性状的观测活性污泥一般呈黄褐色，新鲜的活性污泥略带混土味。当曝气池内充氧不足时，污泥会发黑、发臭；当曝气池充氧过度或负荷过低时，污泥色泽会较淡。4、活性污泥生物相观察活性污泥处理系统生物相的观察，是己经普遍采用运行状态观察方式。了解活性中微生物的状况需观察了解泥水混合物中微生物的种类、数量优势度等，及时掌握生物相变化和运行状况及处理效果，及时发现异常现象或存在的问题，对运行管理予以指导。活性污泥一般由细菌（菌胶团）、真菌、原生动物等组成，其屮以细菌为主，且种类繁多。当水质条件和环境条件变化吋，生物相上也会冇所表现。活性污泥絮粒以菌胶团为骨架，穿插生长着一些丝状菌，但其数量远远小于细菌数量。微型动物中以固着类纤毛虫为主，如钟虫、盖纤虫、累枝虫等，也会见到少量纤毛虫，如草履虫、肾形虫，而后生动物如轮虫很少出现。一般讲，营区生活污水处理站的活性污泥中，微生物相当丰富，各种各样的生物都会有。5、从微生物的变化判断污水水质生物种类的变化，污泥中微生物种类会随水质变化、运行参数的变化 而变化。培菌阶段，随着活性污泥的逐渐生成，出水由浊变清，污泥中微生物的种类发生有规律的演替。运行中，污泥中微生物种类的正常变化,可以预测运行参数的调整变化。如污泥结构松散吋，常可见游动的纤毛虫的大量增加，这时出水浊度较大，出水水质较差。出现这种情况应适当调整运行参数及曝气量。实际运行中，应通过长期观察，找出废水水质变化与生物相变化之间的相应关系。6、从微生物的活动状态判断污水水质当水质发生变化吋，微生物的活动状态会发生一些变化，甚至微生物的形体也会随废水水质的变化而发生变化。以钟虫为例，可观察其纤毛摆动的快慢，体内是否积累了较多的食物,伸缩泡的大小与收缩、以及繁殖情况等。微型动物对溶解氧的变化比较敏感，当水中溶解氧过高或过低时，能见到钟虫“头”端突出一空泡。进水中难代谢物质过多或温度过低时，可见钟虫体内积累有不消化颗粒并呈不活跃状，最后会导致虫体屮毒死亡。pH值突变时，虫体上的纤毛停止摆动。当遇到水质变化吋，虫体外围可能包裹较厚的胞囊，以便渡过不利条件。7、微生物的数量变化污水处理站活性污泥中微生物种类很多，但某些微生物数量的变化会反映出水质的变化。如丝状菌，在正常运行时也有少量存在，但大量丝状菌出现时，见到的结果使细菌减少、污泥膨胀和出水水质变差。活性污泥中微生物的观察，一般通过光学显微镜来完成。用低倍数的观察污泥絮粒的状况，高倍数的观察微型动物的状态，油镜观察镜观察细菌情况。运行 管理中对生物相的观察，已日益受到重视，故对生物相的观察需要长期,仔细的工作。8、活性污泥的运行控制运行过程中，环境条件和污水水质、水量均冇一定的变化，为了保持最佳的处理效果，积累经验，应经常对处理情况进行检测，并不断调整工艺运行条件，以充分发挥系统的能力和效益，在不影响出水水质的情况下降低能耗尽可能节约能源。9、布水与布气对于各种生物处理设施，为了保证生物的均匀增长，保证处理效果的均匀，应对处理设施均匀布水和布气。由于设计上不可能保证布水和布气的绝对均匀，运行吋应利用布水、布气系统的调节装置，调节各池内各部分的配水和供气量，保证均匀布水布气。10、异常问题及其解决对策当整个处理系统运行正常，且生物处理效果较好，仅是处理效率有所下降，一般不会是水质的剧烈变化或有毒污染物的进入。对于这种现象,只要处理效率降低的程度可以承受，即可不采取措施，过一段吋间，便会恢复正常，或采取一些局部调整措施加以解决。（四）控制系统1、适合污水处理控制系统总耍求 首先部门管理人员大多没有环保专业背景，没有专门的污水处理专业人员，对处理工艺原理了解甚少，对运行过程中出现的问题，不知如何处理；其次，污水站一般是人员流动性较大，更换比较频繁，多数一、两年就更换一次，操作手往往刚刚熟悉设备的操作程序就换人了。由于频繁的变动，在岗的人员也多没有长期打算，更谈不到钻研业务技术。这样就造成操作管理人员技术水平普遍较低，不少人连简单的机械故障都不会排除。因此，污水处理控制系统总耍求是：⑴操作管理简单，具有良好的人机互动界面；⑵系统稳定可靠，关键设备部件质量可靠；⑶维护工作量要小，易和作管理人员掌握，选用设备的操作与控制要简单，维修技术水平要求较低；⑷因规模制宜，因工艺制宜；⑸控制系统设备标准化、成套化、造价低、维护成本低。2、面向对象的控制系统设计原则一个污水处理厂（站）无论采用什么样的工艺流程，控制系统的设计都应遵循面向对象的设计方法，根据规模（设备的多少）、工艺流程、控制的难易程度、环境条件等，本着技术先进、系统可靠性高、操作使用方便、系统投资合理、维护管理成本低的原则进行设计。面向对象的设计方法就是充分理解污水处理工艺流程，摸清各环节对控制的要求，确定控制系统的构成及形式。系统的先进性不仅仅是采用先进的技术，更重要的是所采用的技术要最适合控制对象，也就是技术的合理性。系统的可靠性是至关重耍的，应将系统的可靠性贯穿于确定系统形式、 控制设备器件的选型、硬件系统设计、控制设备加工、软件编制和测试、单机调试及现场全系统联调的全过程，在每一个环节都很好地解决了可靠性问题，整个控制系统的可靠性才冇保障。应力求操作、使用的简便，在确保控制功能的前提下，操作管理人员的操作越简单越好。污水处理厂（站）操作管理人员技术水平、管理能力不尽相同，友好的人机操作界面应能给管理者提供较完善的操作提示、系统信息、重要参数等，尽可能减小对操作者的压力，为提高运行管理水平创造必要的条件。对于规模较大和较重要的污水处理厂（站）需配置历史数据记录系统，历史数据主要是国家环保监管部门关心的排放水流量、COD值等。自动控制系统占污水处理厂（站）总投资的比例较小，可利用的经费空间较小，必须在综合考虑系统的可靠性、可维护性及未来维护成本等因素后确定系统形式，既控制系统设计的投资控制必须遵循综合成本的原则。3、成套控制技术及特点随着控制理论和控制设备的发展，常规控制器件、单片机系统、可编程序控制器、工业控制计算机、基于工业现场的总线技术及设备等已非常成熟，为污水处理厂（站）自动控制系统设计提供了十分广阔的空间。针对部队营区不同规模（小型、中型、大型）的污水处理系统要冇针对性地配套控制系统。 4、小型污水处理系统的控制解决方案随着电气设备日新月异的发展，尤其是电子计算机的迅速发展，工业生产自动化控制系统中所用设备也发生了深刻的变化，可编程序控制器就是这种变革中的产物。作为工业控制领域主流产品的可编程序控制器以其高可靠性和一系列独特的优点取代电控设备己形成一种工业控制趋势。在过去几十年的发展过程中，可编程序控制器的功能愈來愈强大，非常适应大中型控制系统；而真正适合小型控制系统、价格低廉、功能适中的可编程序控制器的出现是近几年的事。进入我国市场的微型可编程序控制器以德国SIEMENS公司的LOGO!系列和德国Moeller公司EASY系列为主要代表。微型可编程序控制器专门为简单控制应用而设计，硬件功能及指令系统简捷，配置完整的LCD显示窗、方便的编程（设置）键，通过操作这些按键可非常方便地编程和设置参数。编程语言系统为电气人员所熟悉的逻辑电路图，功能块包括基本逻辑（与、或、求反、与非、或非、异或等）和特殊功能（通电延时继电器、断电延时继电器、脉冲继电器、锁定继电器、加减计数器、吋钟脉冲发生器等），灵活地连接各类功能块可方便地实现各种控制功能。英接线非常简单，仅用一只大小与小型四极断路器相当的可编程序控制器就实现了SBR或CASS工艺进程控制，简单的线路是由功能强大的内部控制程序支持的。与常规继电器控制线路相比，所用元器件数少，占用空间极小，功能更强，可靠性更高，成本更低，当需要改变控制原理和参数时，仅仅通过控制器上自带的编程键及显示器进行程序（软电路）的修改即可，而无需改动硬线连接。由于在常 规配电、建筑控制行业可编程序控制器的应用还不普及，相关技术人员还比较缺乏，有待加强应用与编程的技术支持；如控制设备安装在室外，北方地区需考虑冬季超低温环境、南方地区需考虑夏季高温环境对可编程序控制器工作可靠性的影响。4、中型污水处理系统的控制解决方案对于较大的污水处理站，因设备较多，工艺过程较复杂，设备间的联系也较多。其控制系统需要统筹考虑包括前级提升、预处理、后级处理单元的相关联性；若釆用分散的微型可编程序控制器控制就难以实现灵活的集屮控制和管理，在工艺设备设施相对集屮的部队营区屮型污水处理站,一般采用小型可编程序控制器。小型可编程序控制器已有儿十年的发展历史，现在的小型可编程序控制器己具备很高的运算速度和处理能力、丰富的功能模块和指令系统、极高的可靠性和性能价格比；可选用的产品也很多，如日本三菱公司的FX2n系列、欧姆龙公司的Q系列、德国西门子公司的S7-200系列和S7-300系列等。这些产品都釆用模块化结构，可根据控制对象灵活地搭配获得性能价格比最优的系统；其编程语言一般为梯形图和指令表,可采用专用编程器或计算机进行编程。虽然小型可编程序控制器具备很强的处理能力、较大的内存空间和丰富的指令系统，但其并不具备良好的人机界面，参数的输入和变更、状态和数据的显示都要占用一定的软硬件资源；在设计中应从硬件配置经济合理、软件编制简捷可靠两方面综合考虑，真正实现软硬件的有机结合。 一般來说，中型污水处理站根据污水水质及污水站各处理单元的功能来设置满足其功能的指令是必须的，但如直接驱动数码显示器，所占用的数字输出口非常可观。虽然厂家可提供标准的数字显示与键盘输入终端,如西门子公司的TD-200等，但由于这类产品显示的字符很小，并不适宜用于污水处理站的集中显示与输入。因此，我们在所设计的此类项冃屮，常釆用较简单的数字接口电路，接受可编程序控制器数字端口送出的并行数据，由寄存和驱动电路驱动大型发光数码管或发光二极管，取得了较满意的效果。一个中型污水处理厂（站），各类设备多达几十台，加上水位、流量、COD、pH值等传感器，不含键盘输入和显示输出，数值输入和数值出量及模拟输入量已很可观，如采用常规的一对一的输入/输出方式，将超过一台小型可编程序控制器的能力，在硬件设计时，对于对响应速度没有特殊要求的设备可采用矩阵输入/输出的方式，对同类组设备在地址安排上需配合软件编程合理编组。虽然可编程序控制器具有较强的环境适应能力，但从控制系统幣体可靠性考虑，…般不宜安装在室外控制柜内，如确实需要，应冇适当的措施保证柜内温度和湿度在设备和器件所允许的工作范围内。5、大型污水处理系统的控制解决方案由于大型污水处理厂，占地面积大、工艺设备多、控制要求复杂、功能分区较明确，根据现代工业控制理念和控制设备的流行趋势，一般采用集散分布式控制系统。集散分布式控制系统是将一个庞大而复杂的控制对 象按功能和地域适当分成若干个小型控制对象（分站），通过工业现场控制总线技术将这些控制分站与中央控制系统（上位机）相连。每一个分站都是一个完幣的系统独立完成特定的测控功能，同时通过现场总线向上位机传送数据和接受上位机的指令及数据；上位机作为整个控制系统的中枢,接受现场分站数据和中央操作数据、协调分站间的动作、动态显示控制对象状态、参数、丿力史数据记录等。由于集散分布式控制系统始终贯彻模块化的设计理念，其优点是多方面的：（1）每一个控制分站都是一个完整的小型控制系统，其工作相对独立，系统具有较高的可靠性；⑵多个控制分站其设计、编程与调试过程都很相近甚至可直接拷贝，大大减少了工作量和备品备件库存量。⑶复杂的控制对象被分解成多个简洁的小系统，有利于故障的定位和排除。目前，工业现场控制总线技术已很成熟，性能价格比较好的产品也很多，如SIEMENS公司的S7-200系列、S7-300系列等产品其CPU主机自带通信接口，其通信物理层为RS-485,通过选配相应的支持硬件，可很方便地构成一个完整集散分布式控制系统。6、常用污水处理设备控制特点（1）水泵水泵在污水处理厂（站）是不可缺少的设备，主要用于污水提升、污泥输送等，多为潜水泵。一、二次污水提升泵一般都设置备用泵，其开停受集水池水位自动控制。在以往的设计屮，主用泵与备用泵的设置多为手 动转换，实践证明这种方式存在一定的缺陷，如果操作人员不能按规律随时转换主备用泵，主用泵由于长时间运转而加快磨损，备用泵长时间闲置,电机内部受潮、污泥沉集于泵轴和叶轮严重吋会影响泵的正常起动。为使主备用泵运行时间大致相等，釆用自动轮换控制模式是很有效的措施。所谓自动轮换是通过适当的线路或程序，每一个运行周期后，自动变备用泵为主用泵、主用泵为备用泵。对于用一备一的情况，采用简单的继电器线路即可实现，但继电器线路并不适于用二备一或更复杂的控制；采用可编程序控制器的系统，通过简单的程序即可实现自动轮换控制；如有可能最好增加定时运行功能，即对泵的停止状态进行计时，当连续停止时间达到设定值吋，强制水泵运行一段时间，防止水泵内部受潮和泵轴、叶轮被污物凝结，当水量不大时此措施对提高水泵的使用寿命尤为有效。(2)机械格栅格栅一般设在污水进入调节池前，用于滤除较大尺寸的悬浮物和漂浮物。机械格栅的履带式格栅在电机的驱动下迎水面自下向上运行，将拦截的杂物收集到地面。污水中的杂质聚集较缓慢，机械格栅的运行多釆取自动间歇控制方式。即根据污水中杂物的多少设定间隔吋间，一次运行时间以格栅运行2到3周即可。无论是设备自带控制箱还是后配控制箱，设置自动间歇控制功能是必需的。 (2)水下曝气机水下曝气机以其安装灵活、控制方便、噪声小、节能等优点在采用CASS工艺的中小型污水处理站使用得越来越广泛。水下曝气机的控制与一般潜水泵无异，但在自动控制系统的设计和编程时，应考虑可方便地设置每一台曝气机在曝气周期的运行模式：主用、备用、停用，以便调整曝气量。对于部队营区大中型SBR及其变形工艺，曝气机的台数较多且均匀分布于整个反应池池，从配电控制箱引至各设备的管线很多且相对集屮，一定要考虑好线路敷设路线和空间。（4）鼓风机对于大型污水处理厂（站），常采用集中的鼓风机组施行充氧曝气，曝气系统由鼓风机组、电动调节风阀、管道及曝气头组成；鼓风机容量较大，一般采用降压起动方式，一套鼓风系统供给多个生化反应池，因此，鼓风机一般连续运行。每一个生化反应池需配置独立的电动控制风阀，通过调节风阀的开闭和开度实行曝气控制。7、常用测量与仪表控制特点（1）水位信号器无论污水处理厂（站）规模的大小，一般都耍设置水位信号检测，用于显示水池水位和水泵自动控制。常用的水位信号器冇浮球式、磁钢浮子式、测静压力式、超声波式等。在污水处理中，液位的测量和显示是必不可少的，开关信号的接口较 简单，对控制系统的开销也较小，但连续信号的接口相对要复杂一些，少量的模拟量可以通过控制系统模/数转换接口变为数字信号；当数量较多时,如果仍然采用一对一的模/数转换接口，对控制系统的开销将大大增加，可选择的途径有两个：通过模拟开关分时采集或通过仪表上的智能通信接口与控制系统建立双向通信。理想的做法是通过通信接口直接读取测量值并由上位控制机下载（设定）仪表参数，问题的关键在于采用什么样的网络结构，现代仪表除配置RS-232标准通信接口外，己将现场总线技术融入到通信接口的设计，较常见的物理接口以RS-485为主,依靠现代控制与通信技术，釆用现场总线将各类仪表连接到一起，通过一个端口与控制系统建立点对点的通信，系统变得非常简捷、经济而实用。然而，由于业界普遍存在的通信协议不开放问题，使得这种集各类仪表、控制对象为一体的控制系统很难采用这种先进的总线技术，工程中较多采用直接或通过模拟开关进入模/数转换接口的方式。在各类仪表选型时，应仅可能使它们的模拟输出信号统一到同一标准下，一般选用4~20毫安。（2）流量计常见的流量计主要有电磁流量计和多普勒波流量计，由于多普勒波流量计的传感器在管道表面安装，不与介质直接接触，不影响管道安装，仪表系统采用了现代计算机技术，参数设置和数据记录直观方便，维护保养简单，在污水流量测量中得到了广泛的应用。多普勒波流量计输出信号一般为对应于瞬时流量的4-20毫安电流信号，仪表系统釆用了现代计算机技术，参数设置和数据记录直观方便，瞬时值电流信号经控制系统模/ 数转换接口可读取瞬时流量值，如要随时读取累计流量值，只有通过串行接口建立通信获得，前提是仪表供应商提供通信协议。也有采用瞬时值按吋间累计的，理论上可行，但实践证明其精度非常冇限，累计值的可用性很差，一般不宜采用。(3)pH计pH计用于测量水质的酸碱度，在线控制酸碱度平衡加药时尤其重要,探头是影响测量精度的关键因素，因探头长时间与污水接触，极易吸附污物而影响测量精度，因此，口常定期清洗、维护非常重要。仪表系统采用微控制器技术，具备直观的数据显示和便捷的参数设置，仪表对外输出为4~20毫安电流信号，还配置RS-232标准通信接口，从控制需求考虑，控制系统通过模/数转换端口采集pH计电流信号。(4)COD在线检测仪COD测试仪是以控制计算机为核心的智能分析仪器，从取样、对比分析、结果记录与显示全部自动完成，仪器对外输出为0~5V电压信号和RS-232标准通信接口。由于从取样到分析出结果需要较长的吋间，所以COD测量结果输出是断续的。由于COD测试仪结构复杂、每一个分析周期都较长，涉及到取样泵、化验药品、对比分析、结果显示与记录等，完全依赖仪器计算机自动控制是不够的，操作人员定期巡视是十分必要的；COD测试仪一般配置在污水排放口，用于实吋监测排放污水是否达标，也是环保主管部门重点监管的设备，从发展的趋势看，污 水排放口的指标监测将纳入环保主管部门集中监控网络，在考虑这类设备与控制系统如何连接时，还应遵循环保监管部门联网要求；就COD测试仪而言，笔者认为，本地控制系统仅采集其对应COD读数的模拟输出信号即可，与环保监管部门联网可利用测试仪RS-232标准通信接口配以调制解调器实现。'