[基础知识] 深圳五年800亿治水污水处理你了解哪些？

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发表于 2015-11-23 10:17 |只看该作者 |倒序浏览

深圳五年800亿治水  污水处理你了解哪些？

来源：大连普传科技股份有限公司

深圳5年投816亿"治水提质" 3年主要城区消除黑臭河体

3年内，深圳河、茅洲河重点河段可达Ⅴ类水质；8年内，碧水和蓝天将共同成为深圳亮丽的城市名片……治理深圳水污染，深圳有了新的路线图和时间表。市水务局近日发布《深圳市治水提质工作计划（2015-2020年）》（下称“计划”），明确“流域统筹，系统治理”等十条治水策略，并提出了“织网行动”“净水行动”“畅通行动”等十大治水行动。

深圳市治水提质工作计划

●资金计划上，未来五年将投入总计816亿元用于治水，另外安排180亿元作为预留资金。
●投资安排上，包括200亿元建设4260公里污水管网，152亿元新扩建19座污水处理厂、改造24座污水处理厂，264亿元整治552公里河道等。
●根据治理目标，一年内，深圳河流水质明显改善，茅洲河上游部分水质基本达到Ⅴ类，消除中心城区主要内涝；3年内，深圳湾、深圳河、前海湾、茅洲河基本达到Ⅴ类水质，主要城区消除黑臭和内涝；5年时间，深圳全市环境达到考核要求，防洪排涝达到设防标准；8年后，全市水生态环境质量全面改善，生态系统实现良性循环。

治理多年水患仍是心头患
早于治水提质行动计划实施前，深圳投入重金治理水污染的工作已经大规模开展多年，但截至目前，“水患”问题依然严重。比如城市防洪排涝体系依然脆弱，南山前海、宝安西部、龙华民治、坪山坑梓四大片区洪涝问题尚未根本解决。与此同时，水体黑臭现象比较普遍，全市330条河流仍有173条黑臭，其中90条处在城市密集建成区。西部海湾水质未得到根本性改善，仍劣于海水最低水质标准。
“造成深圳治水困局的原因是多方面的，既有历史遗留问题，也有水务管理的问题”，深圳市水务局负责人称，治水工程规划滞后，治水系统性不强，城市开发建设和排水设施衔接不上，排水管网建设管理多头，都是造成深圳水污染的构成因素。

污水处理
污水处理 (sewage treatment,wastewater treatment)：为使污水达到排水某一水体或再次使用的水质要求对其进行净化的过程。污水处理被广泛应用于建筑、农业，交通、能源、石化、环保、城市景观、医疗、餐饮等各个领域，也越来越多地走进寻常百姓的日常生活。

处理方法
按作用分
污水处理按照其作用可分为物理法、生物法和化学法三种。
①物理法：主要利用物理作用分离污水中的非溶解性物质，在处理过程中不改变化学性质。常用的有重力分离、离心分离、反渗透、气浮等。物理法处理构筑物较简单、经济，用于村镇水体容量大、自净能力强、污水处理程度要求不高的情况。
②生物法：利用微生物的新陈代谢功能，将污水中呈溶解或胶体状态的有机物分解氧化为稳定的无机物质，使污水得到净化。常用的有活性污泥法和生物膜法。生物法处理程度比物理法要高。
③化学法：是利用化学反应作用来处理或回收污水的溶解物质或胶体物质的方法，多用于工业废水。常用的有混凝法、中和法、氧化还原法、离子交换法等。化学处理法处理效果好、费用高，多用作生化处理后的出水，作进一步的处理，提高出水水质。

按处理程度分
污水处理按照处理程度来分可分为一级处理、二级处理和三级处理。
一级处理主要是去除污水中呈悬浮状态的固体物质，常用物理法。一级处理后的废水BOD去除率只有20%，仍不宜排放，还须进行二级处理。二级处理的主要任务是大幅度去除污水中呈胶体和溶解状态的有机物，BOD去除率为80%～90%。一般经过二级处理的污水就可以达到排放标准，常用活性污泥法和生物膜处理法。三级处理的目的是进一步去除某种特殊的污染物质，如除氟、除磷等，属于深度处理，常用化学法。

处理设备

最主要的有以下几种：
离心机
离心机主要用于将悬浮液中的固体颗粒与液体分开；或将乳浊液中两种密度不同，又互不相溶的液体分开（例如从牛奶中分离出奶油）；它也可用于排除湿固体中的液体，例如用洗衣机甩干湿衣服；特殊的超速管式分离机还可分离不同密度的气体混合物；利用不同密度或粒度的固体颗粒在液体中沉降速度不同的特点，有的沉降离心机还可对固体颗粒按密度或粒度进行分级。

污泥脱水机
污泥脱水机特点是可自动控制运行，连续生产，无级调速，对多种污泥适用，适用于给水排水，造纸，铸造，皮革，纺织，化工，食品等多种行业的污泥脱水。

曝气机
曝气机是通过散气叶轮，将“微气泡”直接注入未经处理的污水中，在混凝剂和絮凝剂的共同作用下，悬浮物发生物理絮凝和化学絮凝，从而形成大的悬浮物絮团，在气泡群的浮升作用下“絮团”浮上液面形成浮渣，利用刮渣机从水中分离；不需要清理喷嘴，不会发生阻塞现象。

微滤机
微滤机是一种转鼓式筛网过滤装置。被处理的废水沿轴向进入鼓内，以径向辐射状经筛网流出，水中杂质（细小的悬浮物、纤维、纸浆等）即被截留于鼓筒上滤网内面。当截留在滤网上的杂质被转鼓带到上部时，被压力冲洗水反冲到排渣槽内流出。运行时，转鼓2/5的直径部分露出水面，转数为1-4r/min，滤网过滤速度可采用30-120m/h，冲洗水压力0.5-1.5kg/cm2，冲洗水量为生产水量的0.5-1.0%，用于水库水处理时，除藻效率达40-70%，除浮游生物效率达97-100%。微滤机占地面积小，生产能力大（250-36000m3/d），操作管理方便，已成功地应用于给水及废水处理。

气浮机
气浮机是一种去除各种工业和市政污水中的悬浮物、油脂及各种胶状物的设备。该设备广泛应用于炼油、化工、酿造、屠宰、电镀、印染等工业废水和市政污水的处理。

臭氧发生器
臭氧是一种强氧化剂，它能把有机物大分子分解成小分子，把难溶解物分解为可溶物，把难降解物质转化为可降解物质，把有害物质分解为无害物，从而达到污水净化的作用。

污水处理的任务是采用各种技术措施将水中所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，使废水得到净化。污水处理工艺分三级：一级处理：物理处理，通过机械处理，如格栅、沉淀或气浮，去除污水中所含的石块、砂石和脂肪、油脂等。二级处理：生物化学处理，污水中的污染物在微生物的作用下被降解和转化为污泥。三级处理：污水的深度处理，它包括营养物的去除和通过加氯、紫外辐射或臭氧技术对污水进行消毒。可能根据处理的目标和水质的不同，有的污水处理过程并不是包含上述所有过程。

系统机构及组成
污水处理厂自控系统采用分层分布式结构网络控制方式。该控制系统共分为主控级和现地控制层。实现相应控制层设备的监视、操作、控制和网络通讯连接。
主控室
拟设于综合楼内。中央控制室的监控管理操作站系统完成全厂的自动控制。包括两套互为热备的监控工作站、印机、UPS电源。中央控制系统通过工业以太网，采用光缆与各现场控制PLC站连接。这两套工作站为热冗余配备，可以分别侧重监测或组态功能，故障时互为备用，具有灵活的运行方式。
地控站
每个分控站配置一套PLC控制柜。柜内包括可编程序控制器、操作员界面HMI、24VDC电源装置、冗余光纤交换机、电源防雷过电压保护装置、小型断路器、接线端子、小型继电器，安装连接缆线和附件等。

污水处理的机电设备一般包括以下几个方面：
1:生化处理系列：微孔曝气系统等；
2:污泥处理系列：加药系统、浓缩机、带式压滤浓缩一体机、板框压滤机、卧式螺旋离心分离机等；
3:消毒处理系列：加氯机、紫外线污水处理器、排架式紫外线消毒器等；
4:排泥设备系列：刮泥机、吸砂机等。
从实际应用来看，基本上每种处理方式都需要用到变频器或者应用变频后有明显改善作用，下面就来举一些例子。

变频调速技术在污水处理厂不同工艺流程中的应用
按流程和处理程序划分，可分为预处理工艺、一级处理工艺、二级处理工艺、深度处理工艺和污泥处理工艺，以及最终的污泥处置。下面就不同阶段工艺设备所选变频设备进行预处理工艺通常包括格栅处理、泵房抽升和沉砂处理。
格栅处理的目的是截留大块物质以保护后续水泵管线、设备的正常运行。一般均采用格栅除污机进行清污，尽管除污机可采用变频调速技术，实现除污速度的无极调节。
污水提升泵房的目的是提高水头，以保证污水可以靠重力流过后续建在地面上的各个处理构筑物。污水提升泵作为污水处理厂的重要耗能设备，节能非常重要。污水提升泵采用变频调速装置，可根据进水流量的大小，进行调节，避免水泵的频繁起停，延长水泵寿命。
沉砂处理的目的是去除污水中裹携的砂、石与大块颗粒物，以减少它们在后续构筑物中的沉降，防止造成设施淤砂，影响功效，造成磨损堵塞，影响管线设备的正常运行。一般分为曝气沉砂池及旋流沉砂池。曝气沉砂池中设备一般因运行速度很慢，仅设双速电机运行；为沉砂池曝气，使污水产生一定的旋流速度，以便于污水中的较大砂粒沉淀，根据工艺需要，可将沉砂池设为变频调速，以调整曝气强度，可根据进入沉砂池的水量来调整转速。旋流沉砂池与曝气沉砂池道理一样，不是采用曝气方式产生旋流速度，而是直接采用搅拌器使水流产生旋转速度，一般可将搅拌器设为变频调速。
1：一级处理工艺主要是初次，目的是将污水中悬浮物尽可能的沉降去除。该部分设备主要是，刮泥机基本是连续或间断匀速运行，一般不设变频装置。
2：二级处理工艺主要是由曝气池和二沉池组成，目的是通过微生物的新陈代谢将污水中的大部分污染物变成CO2和H2O。该部分作为污水处理厂的主要处理工段，组成较复杂，根据不同的工艺，设备选择也不尽相同。以下就一般的活性污泥工艺中的一些设备及控制做一下简单描述。
曝气池是由微生物组成的活性污泥与污水中的有机污染物质充分混和接触，并进而将其吸收并分解的场所，它是活性污泥工艺的核心。曝气系统分为故风曝气及机械曝气两大类。
曝气设备主要有鼓风机及表曝机等，鼓风机及表曝机作为污水处理厂的主要设备，它们的运行工况不仅关系到污水处理效果的好坏，而且和整个污水处理厂的运行成本有极大的关系。无论是鼓风机还是表曝机，一般均采用曝气池污泥混和液的溶解氧DO值作为控制参数对变频调速装置进行调节，从而调节曝气池的曝气量。
二沉池的作用是使活性污泥与处理完的污水分离，并使污泥得到一定程度的浓缩。该部分设备主要是吸泥机，基本是连续或间断匀速运行，一般不设变频装置。
回流污泥系统主要是把二沉池中沉淀下来的绝大部分活性污泥再回流到曝气池，以保证曝气池有足够的微生物浓度。主要设备为回流污泥泵，应采用变频调速装置控制，回流污泥量主要靠回流比来调节，调节回流比的参数较多，可以根据二沉池泥位、沉降比、回流污泥及混和液的浓度等参数综合进行调节。
剩余污泥系统主要是把曝气池中每天净增的一部分活性污泥排放，主要设备有剩余污泥泵，因为剩余污泥量的原因，剩余污泥泵电机功率一般不大，设变频调速装置一方面节能，另一方面也是工艺处理过程的需要，变频剩余污泥泵的控制可由生物池的混和液污泥浓度决定，现在越来越多的污水厂在浓缩脱水前不设贮泥池，因此采用变频调速来调节剩余污泥量就显得更加重要。
3：深度处理工艺主要是为污水回用于工业等特殊用途而进行的进一步处理工艺。通常的处理工艺有混凝沉淀、过滤、加药加氯等，并设有出水泵站。深度处理和一般的净水厂工艺有相似之处，变频装置一般用在混凝的刮泥机、滤站的反冲洗水泵及鼓风机、加氯加药间的加药泵、出水泵站的出水泵等。
4：污泥处理工艺及污泥处置主要包括污水厂污泥部分的浓缩、脱水等。
污泥浓缩就是将含水率很高的污泥进行浓缩，以方便污泥的后续处理或处置，污水厂一般常用的有重力浓缩及离心浓缩。
      重力浓缩主要靠浓缩池进行浓缩，主要设备有污泥浓缩机，一般浓缩机为连续工作，不采用变频调速装置。由于离心浓缩具有浓缩速度快、臭味小等特点，现在被越来越多的污水厂采用，主要设备有污泥浓缩机，加药泵、进泥泵等。一般污泥浓缩机及加药泵均采用变频调速装置控制，控制污泥浓缩设备的主要参数为进泥量及污泥的性质、温度等因素，速度调节比较复杂，需在运行中根据实际情况给出模型进行控制。
污泥脱水就是将浓缩后的污泥中的含水量进一步减少，使污泥体积缩小，便于外运及堆放。一般采用机械脱水。主要设备为污泥脱水机、加药泵、进泥泵、冲洗泵等。
脱水机常用的有带式压滤脱水机及离心脱水机两种，带式脱水机带速及滤布的调节主要靠减速机械及其它机械装置来完成，一般不用变频调速装置；离心脱水机一般均采用变频调速装置控制，脱水机的控制参数需根据进泥泥质的变化进行调节。
其它如加药泵也需要随时进行调节，一般也采用变频调速装置控制，离心脱水机的进泥泵也常采用变频调速控制。

污泥处理厂新工艺比较多，随新工艺及新设备的投入，控制精确度、运行经济等多方面的要求，需要变频调速装置控制的设备越来越多，这就要求设计人员需根据工艺过程的特点，认真选择，既要做到运行安全、经济、节能，又要考虑投资的经济合理。