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目前各个传统行业均朝着自动化、信息化、数字化的方向大力改革和发展,这是社会文明进步不可阻挡的历史洪流,对解放人类生产力、提升企业竞争力、加速产业发展和升级具有深远意义。城市污水厂的自动化进程在近十多年来方兴未艾,自动化控制系统的引入将为污水处理厂高效、优质的运行提供重要保障。
污水处理厂的自动化控制能够根据系统运行过程中相关参数发生的变化及时自动地调整系统的运行状态,使其始终保持最佳运行状态,一方面可以优化设备、节约能耗,取得显著的社会经济效益,另一方面又能确保安全操作、节约人力,改善水厂员工的工作环境。本文整理了污泥龄实时自动控制、活性污泥工艺自动控制以及溶气气浮药剂投加自动控制三个较为前沿且具实用价值的污水厂自动化控制案例,分别介绍了它们的工作原理及取得的生产效益,以期为行业相关人员提供参考。
1 污泥龄实时自动控制系统
对于活性污泥工艺来说,污泥负荷(F/M比,food-to-microorganism population ratio)是影响系统效能和污泥微生物健康的重要参数。通常,恒定的污泥负荷可通过恒定的污泥龄(SRT,solids retention time)来控制。虽然剩余污泥的排放量一般只占进水流量的很小一部分,但即使是很小的变动,随着工艺运行时间的持续,也会因积累而被放大,对活性污泥系统的稳定性造成巨大影响。排泥不充分会使得澄清池负荷过高,引起低F/M导致的污泥膨胀、发泡,且维持微生物内源性呼吸的曝气量增大;另一方面,排泥过量会使得可溶性污染物的处理效果变差,引发低溶氧污泥膨胀,且由于硝化过程中亚硝酸根去除不充分,使得氯的需求量增大。此外,排泥过量还会使得污泥浓缩设备的负荷增大,高分子凝集剂(polymer)的用量增大,造成污泥浓缩设备的运行效率降低。
剩余污泥量的调整是通过混合液及回流污泥中总悬浮性固体(TSS)浓度的计算得到的,而TSS浓度通常采用测重分析法得到,但这一常规方法存在以下问题:
(1)由于进水流量和污泥回流量存在波动,采得随机水样的TSS浓度与日均值可能相差甚远,使得剩余污泥量的计算不准确;
(2)由于采样和分析所需的人力和时间有限,样品采集的频率一般为1~2次/天,而TSS与回流污泥的浓度是实时变化的,因此根据样品计算得出的剩余污泥量存在滞后,不能及时得到反馈和优化;
(3)单个样品采用测重法分析的实验误差一般在5%左右,精度和重现性较差;
(4)繁琐的剩余污泥量计算过程中可能会出现差错。
基于此,Ekster设计了一种SRT自动控制系统,其原理图如图1所示。系统主要由两个TSS测量仪、一个控制器、一个剩余污泥流量仪以及一个流量控制元件(控制阀或者变频驱动泵)组成。
其工作原理为:TSS测量仪将测得的信息传输到控制器,控制器将工艺运行的标准值,如混合液的TSS浓度、计算得出的实时SRT等,同测定值进行比较,算出需要作出调整的剩余污泥量,再将信号传输给控制元件进行调节。
将该系统应用于处理量为170 MGD(约64.4万m3/d)的污水处理厂,结果表明SRT可维持在设定值5%的变化范围内,大部分情况下变化范围在2.5%以内,如图2所示。剩余污泥总量的日平均变化从23%降至仅3%。表1为部分污水处理厂在采用SRT自动控制系统后的效果提升状况。
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近日,受强冷空气影响,我国自北向南经历了一轮大范围寒潮降温过程,此次降温造成一场席卷全国的降雪,对人们的出行及生活产生了影响,在清雪处置中撒融雪剂是最常用的手段,融雪剂的主要成分通常包括氯化钠、氯化钙、硝酸钠、硝酸钙等,统称为无机盐,这些成分进入污水处理厂,会导致进水含盐量增加,
2023年12月中旬以来,我国天气形势异常复杂,集中出现了寒潮、雨雪、低温、冰冻等各类冬季灾害性天气。这对污水处理而言,带来了哪些挑战?需要提前做好哪些准备工作?带着这些问题,本报记者采访了业内人士。气温“骤降”和“慢慢下降”的考验值有何不同?2023年12月,我国的气温起伏可以用“过山车”
在活性污泥法的应用过程中,其处理效果会受到污泥回流比、曝气时间、污泥负荷、污泥沉降比、MLSS等因素的影响。因此,需要基于污泥沉降比作为指标来监控处理情况。SV(污泥沉降比),即在1000mL(也有显示为100mL)的曝气池混合液中,经过静置、沉淀之后,污泥和混合液之间的体积比。污泥沉降比能够表
目前,国内外通用的污水处理技术主要是采用活性污泥法,此方法具有处理彻底、有机物降解率高、二次污染小、能耗低和运行管理方便等优点。但也存在微生物对环境的适应有要求,特别是水温受自然环境影响的问题较难解决。冬季运行具有水温低、污泥活性较弱等特点,增加了活性污泥的处理难度,不利于污水处
活性污泥法是利用悬浮生长的微生物絮体处理污水的一类处理方法。为什么叫活性污泥?活性污泥基本概念是1912年英国的克拉克(Clark)和盖奇(Gage)发现提出的。他们对污水长时间曝气会产生污泥,同时水质会得到明显的改善。继而阿尔敦(Arden)和洛开脱(Lockgtt)对这一现象进行了研究。曝气试验是在
1923年,上海第一座污水处理厂建成,由此拉开了上海污水处理的序幕。历经百年发展,上海从解放前的3座污水处理厂,3.55万吨/日的处理量,发展成为目前六大片区43座污水处理厂,处理规模超1000万吨/日,上海城市水环境面貌焕然一新。水处理行业的飞速发展为改善水环境、保障水安全发挥了强有力的支撑作
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曝气池(aerationbasin)是人们按照微生物的特性所设计的生化反应器,污染质的降解程度主要取决于曝气池的运行管理。一、曝气池运行管理——常规监测1、温度好氧活性污泥微生物能正常生理活动的最适宜温度范围是15-30℃。一般水温低于10℃或高于35℃时,都会对好氧活性污泥的功能产生不利影响。当温度
序批式间歇活性污泥(SBR)工艺具有占地省、运行方便灵活等优点,但存在脱氮除磷效率不高、沉淀阶段直接出水水质不稳定等问题,无法满足高排放标准。随着国家城市水环境提升、黄河流域高质量发展等行动计划的加速,污水处理厂出水需要由一级B提标至一级A或更高标准排放,SBR工艺的污水处理厂均面临提标改造。
【社区案例】我们是处理屠宰废水的,放了15天年假,想请教各位老师,好氧池,每天闷曝两小时,加面粉葡萄糖,可不可以?当工厂春节假期停止生产时,污水处理只能停止运行,如何让停运后的污泥能保证活性,停产结束启动运行时能快速恢复,保证达标排放是停产期间控制的要点。一、停产时间的运行控制要点
一、污泥的种类污泥是一种由有机残片、细菌体、无机颗粒和胶体等组成的非均质体。它很难通过沉降进行彻底的固液分离。污水处理产生的污泥是典型的有机污泥,其特性是有机物含量高(60%~80%),颗粒细(0.02~0.2mm),密度小(1002~1006Kg/m),呈胶体结构,是一种亲水性污泥,容易管道输送,但脱水性能差。随
剩余污泥的排放是活性污泥工艺控制中很重要的一项操作,通常有MLSS、F/M、SRT、SV等方法控制排泥量,本文仅限于活性污泥法,生物膜及MBR工艺不适用。1、污泥浓度(MLSS)法用MLSS控制排泥是指在维持曝气池混合液污泥浓度恒定的情况下,确定排泥量。首先根据实际工艺状况确定一个合适的MLSS浓度值。常规
文章简介资源回收是未来污水处理技术的发展方向,而剩余污泥逐渐被视为资源物质的载体。来自于微生物细胞自溶、细胞分泌物以及细胞表面脱落的胞外聚合物(EPS)占污泥干重的10~40%,主要由多糖、蛋白质、腐殖质、核酸、DNA等物质构成,可作为重金属吸附剂、防火材料、土壤改良剂、生物絮凝剂等,具有
文章亮点首次提出自剩余污泥中同步回收胞内与胞外高分子物质高效、无毒、可生物降解的CTAB为备选表面活性剂CTAB显著强化超声法提取高分子回收的高分子中Al、Na、Ca含量显著降低回收的高分子对重金属离子吸附性能可与商用吸附剂媲美文章简介污水资源化是未来污水处理的发展方向,也是人类可持续发展的必
5月9日,吉林省永吉县绿源污水处理有限公司剩余污泥安全无害化处置项目竞争性磋商公告发布,项目预算金额为污泥处置费330.00元/吨(含税、含运费),合同履行期限为3年。永吉县绿源污水处理有限公司剩余污泥安全无害化处置项目竞争性磋商公告项目编号:JLYX-CG2022001项目概况永吉县绿源污水处理有限公
编者按:污水中20%有机质来源于厕纸,主要成分乃纤维素物质。纤维素化学结构异常复杂、稳定,在污水好氧处理以及后续污泥厌氧消化过程中都很难降解,它们大多残留于消化污泥之中。纤维素与丝状细菌结构上有相似之处,在污水处理过程中可以充当“骨架”而现象可能出现与污泥膨胀类似的污泥絮体蓬松现象
编者按:碳中和背景下剩余污泥厌氧消化产甲烷似乎已被再度被唤起。然而,污泥厌氧消化有机物能源转化效率较低是限制其发扬光大的障碍,这是因为污泥细胞结构、木质纤维素以及腐殖质等成分存在其中。污泥细胞破壁、木质纤维素结构破稳藉预处理手段可以获得程度上的缓解,但腐殖质较木质纤维素结构更加稳
剩余污泥处理/处置目前在我国已成为比污水处理更为棘手的问题。有关污泥处理、处置,“扔(填埋)”和“烧(焚烧)”两种极端方式目前并存。但对于大城市而言,填埋“无地自容”已成为现实问题,这就使得其它处置方式被迫上马,如,堆肥、厌氧消化、干化焚烧等等。从资源/能源回收与投资/运行费用综合
近日,中国科学院重庆绿色智能技术研究院提出一种面向能量回收和物质回收的新型污水处理工艺。相关研究成果以Integratedanaerobicandalgalbioreactors:apromisingconceptualaltrnativeapproachforconventionalsewagetreatment为题,发表在BioresourceTechnology上。
污水资源化已成为污水处理可持续发展的一个重要方向,而剩余污泥在这一框架下显得也不再多余,特别是在转化、提取高附加值产物回收方面。剩余污泥主要由细胞体和胞外聚合物(EPS)两大部分组成。其中,EPS约占污泥干重的10%~40%,它们通常来自于微生物细胞自溶、细胞分泌物以及细胞表面脱落物等,主要成分为多糖、蛋白质、核酸、脂质、腐殖质和其它一些胞内物质;这些物质通过静电作用力、氢键结合、离子吸引力、生物化学作用等作用形成紧致高密的网状结构,可作为微生物的保护层,抵御外部重金属和有毒化合物等侵袭。EPS成分不同组合方式导致具有不同的复杂结构,均具有较高的回收、利
近年来,全球变暖问题凸显,极端气候问题威胁着人类的生存安全《巴黎协定》的签订,象征着人类生活全面向“碳中和”转变的开始。污水处理厂作为能量消耗大户,欲实现“碳中和”运行之道,有效方法之一即是强化剩余污泥的厌氧消化过程,提高从剩余污泥中有机物(COD)向能量(CH4)转化的效率,从而回收更多的能量,以抵消污水处理中的高额能耗。而已有研究确定,铁可在厌氧消化的过程中促进甲烷的产生,且已有工程应用案例,但其背后的机理并不明确。
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