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工业污水处理厂实现自动化的优势

北极星环保网  来源:GE分析仪器  作者:J.P. Pasterczyk  2017/12/7 16:01:39  我要投稿  

北极星环保网讯:自动化污水处理工艺过程越来越得到各行各业的关注。尤其是化学加工工业的各个领域,自动化工业污水处理开始出现一种典型变化,如:食品加工(尤其是粮食加工、蔗糖、甜味剂和食用油)、饮料加工(主要指软饮料生产商和啤酒厂)、烃类和化学加工(尤其是原油和石油化工装置)。这种演变背后的驱动力是经济效益。优化污水处理工艺过程能够提高化学品的使用效率、降低能耗和减少固体废物产量。

大多数污水处理系统利用一种常规步骤顺序(见图1),首先清除进水中的固体物质,回收损失的产品,清除固体、脂肪、油和油脂(FAG),利用生物和化学方法加强絮凝、凝聚作用,通过物理方法清除生物固体和污泥。澄清和倒出的污水是指在经过三级处理进一步氧化或消毒,或者在经过其他净化措施(包括颗粒活性炭(GAC)或薄膜分离)处理后的出口水,然后被循环利用或排放至公共下水道或开放水域。

工业污水处理厂实现自动化的优势

图1. 大多数水处理系统采用一种常规步骤顺序处理进水然后按照地方规定排放、储存和再利用。这种自动化污水处理方法有利于操作人员更加有效地管理和处理污水、节约处理时间和处理成本。

一座经过全面优化的工业污水处理厂,在通过以下操作步骤后,可降低所需的材料、人工和能源总成本:

清除或减少大的固体和颗粒物(初级处理)。

清除或减少脂肪、游离油(和油脂)、分散油和乳液。

通过设置各种强化、生物活性污泥系统,有效清除有机物(二级处理)和承受更高的可变荷载:

a. 调节溶解氧含量,最大限度地减少曝气所需能量。

b. 保持食物/质量比、pH和营养物平衡,最大限度地减少化学品用量和系统波动。

生成稳定可沉淀的生物絮状物(小的微生物质);减少絮凝和分离的能量(图2)。

产生少量污泥和生物固体,进行脱水,最大限度地降低能量、化学品用量和处置成本。

消灭病原体,确保出水质量满足再利用或低于开放水域、河道或公共污水处理厂的排放限制。

工业污水处理厂实现自动化的优势

图2. 污水处理通常涉及如上图所示水池中的固体沉淀

为满足循环利用要求,可采用更先进的一体化技术,不管是设施内部用水(例如:洗涤水)、灌溉和农业用水,还是更高的纯水应用,如:自来水公司。根据再利用应用和相关水质要求,可能需要病原体三级消毒和最终颗粒活性炭和/或反渗透精制步骤。

实施工艺过程控制

在一般行业中,工艺过程自动化无处不在,且与上游控制机制和产出率一体化。统计工艺过程控制(SPC)可利用工艺过程分析技术实时和近实时生成高价值数据,并且对密切控制工艺过程、质量和最大产出率来说十分关键。每个行业都对通过了解排出水的工艺处理过程获得工艺过程知识非常感兴趣。这些污水在汇合后变成污水处理进水。许多公司投资购买许多工具、仪器、分析仪和传感器,将这些测量仪表集成到污水处理厂(WWTP)的工艺过程自动化和控制系统中。通过采集有用数据和正确参数、和使用事先保存的生产用SPC工具,继续分析和优化污水处理工艺过程。实验的合理设计和实施有利于显示多个产生最佳工艺过程性能的参数之间的关系。这种工艺过程知识和经验的应用可显著提高工艺过程的性能和效率。

工艺过程参数

根据污水的物理和化学性质,可利用一系列处理模块清除、减少和改变样品污水的成分,包括但不限于以下模块:

沙砾和颗粒用格栅和粗滤器

游离油脂用API(美国石油学会)分离器和波纹板分离

含油固体和乳化油用化学品和溶气浮选或气浮选装置

有机物、氮气和重金属用生物活性污泥和先进薄膜

微生物絮状物用物理和化学澄清及先进薄膜

微量有机物和病原体用氯(氯气、次氯酸盐和二氧化氯溶液)和臭氧消毒

有机物用颗粒活性碳(GAC)

病原体用化学品消毒(通常采用氯化消毒法)

病原体、微量有机物和残余臭氧降解用UV(紫外线)消毒

化学品pH中和

延伸阅读:

污水处理厂未来自动化与监测技术的发展

智慧水务浪潮下的污水处理技术发展

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