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中圖分類號:U664.9+2文獻標識碼:A 文章編號:
一、污水處理廠的工藝選擇
我國污水處理廠工藝選擇繁多,處理效果差異較大。當前,污水處理新工藝、新技術不斷出現并具有極大的優越性和吸引力,一些設計單位片面追求工藝新,追求工藝時髦,而不考慮當地的進水水質、處理水量以及出水用途的問題,將污水處理廠建成污水處理新工藝實驗廠。如有的地區本來進水水質比較低,還要選擇AB法,結果不能得到充分的利用,造成設施設備的閑置;有的地區經處理的再生水直接用于農業灌溉,還過分強調除磷脫氮,采取A/A/0法,增大了建設投資,也提高了日常運轉成本。
筆者認為設計者不應僅僅考慮到達標排放的問題,還必須合理把握工藝的先進性和成熟性(可靠性)的辯證關系,一方面應當重視技術經濟指標的先進性,第二就是必須要適合中國國情和工程性質。城市污水處理工程不同于一般點源治理項目,它作為城市基礎設設施工程,具有規模大、投資高的特點,應該確保百分之百的成功,工藝選擇必須注重成熟性和可靠性。因此應強調技術的合理,把技術的風險降到最小程度,而不是簡單地提倡技術先進。城市污水處理的技術政策規定“對在國內首次應用的新工藝,必須經過中試和生產性試驗,提供可靠設計參數后再進行應用”,也是強調了可靠性原則。在選擇城市污水處理廠的處理工藝時,主要控制的條件有用地范圍、尾水排放、污泥出路、地質條件、發展余地、管理水平、運行費用、工程投資、環境影響等諸方面。在滿足出水水質各項指標前提下,應著重研究運行費用與管理水平。已一些污水廠建成后,由于運行費用高而無法正常運轉,而另一些處理廠引進高級監控儀表設備,由于缺乏具有一定水平的維護人員,這些儀表設備被閑置。所以,要從目前國內的現狀出發,選擇合適的處理工藝,切忌盲目跟風。筆者認為,中小規模污水處理廠選用氧化溝、SBR法具有明顯的優點,而大型污水處理廠推流式活性污泥法仍是首選方案。同時在同一地區有多個污水處理廠建時,工藝選擇在保證處理效果的前提下,盡量選擇相同或相近工藝,這樣可增加污水處理廠之間管理經驗的互通,提高管理運行水平。
二、污水處理廠的廠址選擇
污水處理廠位置的選擇,應符合城市總體規劃和排水工程總體規劃的要求,并根據下列因素綜合確定:廠址必須位于集中給水水源下游,并應設在城市工業區、居住區的下游。為保證衛生要求廠址應與城市工業區居住區保持約300m以上距離;廠址宜設在城市夏季最小頻率風向的上風側,及主導風向的下風側;結合污水管道系統布置及納污水域位置,污水處理廠選址宜設在城市低處,便于污水自流,沿途盡量不設或少設提升泵站;有良好的交通、運輸和水電條件,有良好的工程地質條件,廠區地形不受水淹,有良好的防洪、排澇條件;盡量少拆遷、少占農田,同時因廠區規劃有擴建的可能,應預留遠期發展用地仁。在擬建新的污水處理廠時,一般由建設單位提出2~3個污水處理廠備選地址,由設計部門從中比較選擇。這就要求設計人員不要盲目遷就建設單位的意見,應親自考察當地實際情況,在全面分析的基礎上提出合適的廠址。
三、自動控制系統問題
當前各類污水處理工藝對自動控制系統的要求越來越高,向T型氧化溝、ICEAs工藝、sBR工藝都需要自動控制來保證運行。許多污水處理廠都配備了自動控制系統。但調查發現,不少污水處理廠自動控制系統根本沒有使用或使用效果不理想,其原因在于有的控制參數設置不合理,運行問題較多;有的自控設備落后,損壞后無法更換,造成自控系統閑置。自動控制系統應與污水處理廠同步設計,分批建設。待污水處理廠調試完成,達到處理要求后,再根據實際情況確定控制參數。自控設備盡量選擇具有可替換性的設備,防止出現因某個設備無法替換而造成整個自控系統癱瘓的現象。
四、污泥的處理與處置
污水處理廠在水處理過程中會截流與排出一定量的柵渣、沉砂和污泥。對城市污水廠而言,其數量大約為進水量的0.5%~1.5%。目前部分設計單位在污水處理廠設計中對污泥處置重視程度不夠,大部分中小型污水廠產生的污泥,經濃縮、機械脫水后直接外運,這些污泥實際上均未達到穩定要求,是否會帶來環境的二次污染是值得注意的。因此設計部門應加強對污泥處置的設計與研究,目前常用的污泥穩定方法有污泥中溫消化、污泥好氧消化、污泥投加石灰、污泥焚燒等方法;污泥綜合利用的試驗研究已有各種報道,例如利用污泥制磚、制陶瓷等用作建筑材料,甚至從污泥中提煉維生素B,等等,但大部分是實驗室試驗,與實際應用還有相當距離。城市污泥的最終出路,還是用作綠化或農田肥料,改良土壤,這似乎是較現實的綜合利用方案,但目前尚缺少組織推廣應用的機構,在政策上也缺少支持。事實上,城市污水廠污泥作為“綠色植物”的天然有機肥料是具有廣闊前途的。一個城市若有多座污水處理廠,可把各處理廠污泥集中起來,建一座具有相當規模的污泥處理廠,包括處理下水道清通過程中產生的污泥、化糞池污泥等等。當污泥處理廠達到一定規模后,可減少單位投資,降低日常費用,也便于污泥綜合利用。
總之,城市污水處理廠的建設由于投資大、牽涉部門多,設計人員平時應該多留心積累污水處理廠操作運行管理中出現的問題,在設計之前主動、深人地進行實際調查,虛心聽取建設單位,尤其是污水處理廠一線運行管理人員的意見,在全面考慮的基礎上,設計投資運行費用低、處理效果好、操作管理方便、對環境影響小的污水處理廠,避免污水廠的頻繁改造給國家造成經濟損失,同時也更有利于設計院自身增強競爭力。
作者簡介:唐艷麗,專業環境工程,單位肥西縣環境保護局
【參考文獻】
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關鍵詞:城鎮;污水處理;監測技術
前言:
為了深入貫徹黨的十六大精神,農村剩余勞動力紛紛向城鎮進行轉移,城鎮企業規模不斷擴大,出現了更多以中小企業為代表的新型企業,推動了我國城鎮的城市化進程,城鎮經濟得到了快速發展,但在發展的同時,工業污水問題日益嚴重,在現代化建設中,對于水等基礎公共服務設施也有了更高的要求,要求水廠在污水處理能力上與城鎮發展速度相一致,采取有效手段,解決污水問題。水廠對于污水處理的效果如何,往往是通過相關的檢測數據得出。因此,污水處理技術顯得尤為重要。為了解決污水問題,水廠要根據當地實際情況,統籌規劃,加強城鎮污水處理廠污水監測技術,早日實現徹底解決污水處理問題的重要發展目標,從而推動城鎮科學、健康、可持續發展。
一、城鎮污水處理廠監測存在的問題
1、我國城鎮污水處理工藝現狀
目前,我國城鎮水廠在污水處理方面主要有四種方法,即:活性污泥法、生物膜法、氧化塘法以及序批式曝光法。
(1)活性污泥法
活性污泥法是在水體進行自凈的基礎上,由人工對其進行強化,其原理是:在曝光池內的微生物群體呈懸浮狀,使之與污水進行接觸,從而達到水體凈化的目的。
傳統活性污泥法:在水體中含有大量活性污泥的情況下,我們往往采用的是此種方法,處理原理是將空氣連續通入到廢水中,經過一段時間后,微生物在污水中逐漸繁殖,形成污泥狀的絮凝物菌膠團覆蓋在微生物群上,從而達到吸附與氧化有機物的能力。 間歇式活性污泥法:一般情況下設置兩個曝氣沉淀池,污水以連續混合進入,運轉周期為各自錯開半個周期,6h為一個周期,反復進行。 AB工藝法:該方法也被成為吸附生物降解法,是在傳統的污水處理方法上發展而來的。其工作原理是,將曝氣池分為A段和B段兩部分,A段的主要任務是對有機物質進行吸附和吸收,B段的主要任務是對有機物進行吸收和氧化,起重最重要的環節就是對水體進行氧化。4A/O 法和A2/O法:A/O 法的主要任務是對污水中存在的生物進行除磷脫氮。在進行脫氮時,要保證碳源的充足,使其滿足反硝化菌的生命活動,最終完成反硝化環節;而污水在經過好氧硝化反應后,有機物的數量已經變得很低,不符合反硝化要求,所以,在缺氧前,要在污水中加入甲醇,其目的是為了使有機碳源得到彌補。當今,最為典型的A/O 法處理流程就是把缺氧單元安排在好氧單元之前,碳源是以進入水中的有機物為主,通過混合液回流的方法,將亞硝酸鹽和硝酸鹽帶入缺氧單元。A2/O法是在A/O 方法上發展而來的,在脫氮過程中的缺氧池前設置了一個厭氧區,污水首先進入到厭氧區,在厭氧區內磷得到釋放,其次進入缺氧區。
(2)生物膜法
生物膜法與活性污泥法同屬于好氧生物處理技術。但是在處理工藝上有著一定的差別。生物膜法是在土壤進行自凈的基礎上,由人工對其進行強化,微生物群體并非附著在污水中,而是附著在其它物體表面,在表面形成膜狀,然后將其與污水進行接觸。從而達到凈化目的。
(3)氧化塘
氧化塘方法與自然水體進行自凈非常相似,污水在氧化塘內,在經過長時間的緩慢流動后,將其進行進行貯存。產生的微生物進行代謝,污水中的有機污染物逐漸降解,最終達到凈化的目的。
(4)序批式曝氣法
該方法首先需要在池中間歇進水和曝氣,然后再將污水進行沉淀、排水、排泥,最終實現污水凈化。在處理工藝上,比較簡單。如果我們采用延時曝氣法,還可以直接省去污泥消化、沼氣貯存工序。污水處理更加方便。
2、城鎮污水處理存在的問題
(1)生物膜處理存在的不足
首先,生物膜處理工藝占地面積比較大,不適用于大量的污水處理。其次,漏料經常發生堵塞狀況。第三,在處理過程中,容易產生濾池蠅。對于周邊環境的污染較為嚴重。第四,該工藝的處理流程較為復雜,操作不便。
(2)氧化塘工藝存在的不足
占用土地面積比較大,嚴重浪費了稀缺的土地資源,與其它工藝相比,在穩定性方面較差,對于浮油和污泥不能達到盡早清理。
(3)3A/O 工藝存在的不足
首先由于該工藝涉及的設備較多,而且操作起來較為復雜,不便于日常維護,因此無論是在建設上,還是在日常維護上,耗資巨大。其次,污泥回流程序較復雜。第三,大部分池占地面積較大。第四,抗沖擊負荷能力弱。
(4)工藝設計不符合實際操作
在進行污水處理時,設計方案與實際的技術參數之間存在差異,導致設計方案偏離實際處理環節。除此之外,我國的污水處理設備質量較差,對污水處理效果產生一定影響。
二、加強城鎮污水處理廠污水監測技術的具體措施
1、注重取樣與監測
(1)監測點位:城鎮污水處理廠在進行水質取樣時,監測點位置的選擇要選在進水口和出水口這兩個位置。在排放口的位置,安裝污水水量自動計量和自動比例采樣設備,對于水質的pH、水溫等指標要安裝在線監控設備對其進行監控。
(2)監測頻次:在正常運行的前提下,對于水質的檢測頻次保證每個月進行兩次,進水口與出水口都要進行監測,并將每月的監測結果進行記錄和對比分析。
2、集中監視工程操作層
工程操作層主要是由兩臺工業控制計算機和輸入和輸出設備組成,該層一般設置在綜合樓中心控制室或配電中心。中心控制內有顯示數據的大屏幕投影儀,值班人員通過大屏幕投影儀能夠更加清晰的對全廠的實時情況進行監視。
3、監測中注意事項
(1)以節約成本為目標,對于污水的處理要保證在污水處理廠的合理支出下進行,使其達到排放標準,對于工業廢水,要對其進行嚴格的限制,對于不符合處理要求的,要限制進入。可以進入污水處理廠的污水COD值要保證在1500mg/L。下面對各污水處理廠的進水要求進行說明:COD值在500mg/L的污水處理廠,進水來源為生活污水,COD值在500-1000mg/L以內的污水處理廠,進水來源為工業廢水;如果COD值超過1000mg/L的污水處理廠,其主要的進水屬于工業廢水。
(2)如果污水處理廠對污水處理采用的是好氧法工藝,在進水過程中,碳、氮、磷之間的比例最好控制在100:5:1。
(3)一般來說,要在工藝的末端排放口對水質樣品進行采集,測定項目一共包括19項,其中基本控制項目為12項,一類污染物為7項,項目要按照污水進廠的性質,以及污水凈化后的用途進行選擇。為了對進廠的污水性質和處理效率進行判定,需要對水質樣品進行檢測。
(4)要按照嚴格的操作流程和操作規范,對水質樣品的采集、運輸、實驗室培養和分析測定,避免由于人為造成的數據錯誤。
(5)對于污水處理廠的數據進行及時統計和分析,避免長時間擱置導致的數據的準確性受到影響。
結語:
污水處理是一項重要的基礎設施工作,只有對污水進行有效處理,才能減少環境污染,進一步推動城鎮向城市化進程的轉變。利用截污、治污等有效手段,從根源上對污水進行控制,政府要充分發揮其主導作用,加大對污水治理工程的投資建設,同時污水處理廠要做好污水處理工作,減少污染物,降低污水對環境的污染,目前污水處理已是迫在眉睫的問題,隨著社會經濟的快速發展,人們的生活水平不斷提高,對于環境問題,尤其是污水處理問題格外關注,干凈的水質能夠為人們的生活帶來更加清新、綠色的享受。
參考文獻
[1]崔佳奇.城鎮污水處理廠污水監測技術研究[J].黑龍江科技信息,2014(9).
[關鍵詞]污水處理 原理 工藝技術
中圖分類號:X703 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2017)03-0362-01
一、污水處理廠的簡單介紹
污水處理廠主要是從污染源排出的污(廢)水,因含污染物總量或濃度較高,達不到排放標準要求或不適應環境容量要求,從而降低水環境質量和功能目標時,必需經過人工強化處理的場所,這個場所就是污水處理廠,又稱污水處理站。
污水處理廠設計包括各種不同處理的構筑物,附屬建筑物,管道的平面和進行道路、綠化、管道綜合、廠區給排水、污泥處置及處理系統管理自動化等設計,以保證污水處理廠達到處理效果穩定,滿足設計要求,運行管理方便,工藝技術先進,投資運行費用省等各種要求。
二、處理原理與方法
1、原理:現代污水處理技術,按處理程度劃分,可分為一級、二級和三級處理。
一級處理:主要去除污水中呈懸浮狀態的固體污染物質,物理處理法大部分只能完成一級處理的要求。經過一級處理的污水,BOD一般可去除30%左右,達不到排放標準。一級處理屬于二級處理的預處理。
二級處理:主要去除污水中呈膠體和溶解狀態的有機污染物質(BOD,COD物質),去除率可達90%以上,使有機污染物達到排放標準。
三級處理:進一步處理難降解的有機物、氮和磷等能夠導致水體富營養化的可溶性無機物等。主要方法有生物脫氮除磷法,混凝沉淀法,砂濾法,活性炭吸附法,離子交換法和電滲析法等。
整個過程為通過粗格柵的原污水經過污水提升泵提升后,經過格柵或者篩率器,之后進入沉砂池,經過砂水分離的污水進入初次沉淀池,以上為一級處理(即物理處理),初沉池的出水進入生物處理設備,有活性污泥法和生物膜法,(其中活性污泥法的反應器有曝氣池,氧化溝等,生物膜法包括生物濾池、生物轉盤、生物接觸氧化法和生物流化床),生物處理設備的出水進入二次沉淀池,二沉池的出水經過消毒排放或者進入三級處理,一級處理結束到此為二級處理,
三級處理:生物脫氮除磷法,混凝沉淀法,砂濾法,活性炭吸附法,離子交換法和電滲析法。二沉池的污泥一部分回流至初次沉淀池或者生物處理設備,一部分進入污泥濃縮池,之后進入污泥消化池,經過脫水和干燥設備后,污泥被最后利用。
2、方法:從污染源排出的污(廢)水,因含污染物總量或濃度較高,達不到排放標準要求或不符合環境容量要求,從而降低水環境質量和功能目標時,必需經過人工強化處理的場所。一般分為城市集中污水處理廠和各污染源分散污水處理廠,處理后排入水體或城市管道。有時為了回收循環利用廢水資源,需要提高處理后出水水質時則需建設污水回用或循環利用污水處理廠。
三、污水處理工藝技術
污水處理工藝是用于某種污水處理的工藝方法的組合,包括各種物理法、化學法和生物法,根據污水的水質和水量,回收的經濟價值,排放標準及其他社會、經濟條件,經過分析和比較。
1、生物處理工藝
生物處理中采用的處理工藝有:氧化溝法、Carrousel、交替式、Orbal、Phostrip法、Phoredox法、SBR法、AB法、生物流化床法、ICEAS法、DAT-IAT法、CASS(CAST,CASP)法、UNITANK法、MSBR法、A/O法、A2/O、A3/O、UCT法、ⅥP法、UASB法、一體化生化法、好氧污水處理、生物流化床污水處理、固定化細胞技術污水處理、生物鐵法、投加生長素法、集成生化加過濾法、增加流動載體法、深井曝氣法、生物濾池法、生物轉盤法、塔式生物濾池的生物膜法等。
2、除磷工藝
污水處理過程中,中國的主要河流和湖泊由于受磷污染,富營養化嚴重,國家環保局為控制磷污染,對磷排放制定了比較嚴格的標準。化學強化生物除磷污水處理工藝以除去污水中有機污染物和各種形態的磷為主,此污水處理工藝將化學除磷和生物除磷一體化,通過厭氧消化生物系統中活性污泥產生揮發性有機酸,作為聚磷菌生長的基質或稱之為營養物,使聚磷菌在活性污泥中選擇性增殖,并將其回流到生物系統中,使生物污水處理系統工作在高效除磷狀態;同時污泥在厭氧條件下產生的磷釋放,通過化學除磷消除。這是一種高效市政污水處理工藝技術,滿足了中國現階段,為解決水體富營養化,需要在常規二級污水處理基礎上進一步除磷的要求。
3、循環間歇曝氣工藝
中國經濟發展水平各地相差較大,經濟發展滯后的城市還不能拿出很多資金用于污水治理,因此,怎樣利用有限的資金,降低環境污染,是很多城市政府面臨的問題。在污水處理方面,直到不久前,一些城市還采用一級或一級強化處理工藝技術,出水達不到國家二級排放標準對除去有機污染物的要求。循環間歇曝氣工藝充分發揮高負荷氧化溝處理效率高的優點,又充分利用序批式活性污泥污水處理工藝出水好的特點,保證了系統出水達到國家污水排放一級標準在除去有機污染物方面的要求。在投資和運行費用上比通常以除去有機污染物為主的二級生物污水處理系統降低30%左右,是適合中國現階段污水處理要求的工技術。
4、旋轉接觸氧化工藝
旋轉接觸氧化污水處理工藝技術是在生物轉盤技術基礎上,結合生物接觸氧化技術優點發展起來的新一代好氧生物膜處理技術。旋轉接觸氧化污水處理工藝技術和成套設備提供了一種簡單和可靠的污水處理方法。整個污水處理系統中的轉軸是唯一的轉動部分,一旦機器出了故障,一般機械人員都可以進行維修。系統生物量會根據有機負荷的變化而自動補償。附在轉盤上的微生物是有生命的,當污水中的有機物增加時,微生物隨之增加,相反,當污水中的有機物減少時,微生物隨之減少。所以這污水處理系統的工作效果不容易受到流量和負荷的突然變化和停電的影響。運行費用低,只有其他曝氣污水處理系統耗電的八分之一到三分之一。占地面積僅相當常規活性污泥法一半。由于生物系統中生長的微生物種類多,能夠高效處理各種難降解工業污水。
5、連續循環曝氣工藝
連續循環曝氣系統工藝(Continuous Cycle Aeration System)是一種連續進水式SBR曝氣系統。污水處理工藝CCAS是在SBR(Sequencing Batch Reactor,序批式處理法)的基礎上改進而成。CCAS污水處理工藝對污水預處理要求不高,只設間隙15mm的機械格柵和沉砂池。生物處理核心是CCAS反應池,除磷、脫氮、降解有機物及懸浮物等功能均在該池內完成,出水可達標排放。
在曝氣時,CCAS污水處理的污水和污泥處于完全理想混合狀態,保證了BOD、COD的去除率,去除率高達95%:好氧-缺氧”及“好氧-厭氧”的反復運行模式強化了磷的吸收和硝化-反硝化作用,使氮、磷去除率達80%以上,保證了出水指標合格:沉淀時,整個CCAS反應池處于完全理想沉淀狀態,使出水懸浮物極低,低的值也保證了磷的去除效果。
CCAS污水處理工藝的缺點是各池子同時間歇運行,人工控制幾乎不可能,全賴電腦控制,對處理廠的管理人員素質要求很高,對設計、培訓、安裝、調試等工作要求較嚴格。
結語
綜上所述,污水處理廠工藝的選擇,直接關系到一個地區污水處理效果,關系到整個地區的可持續發展和環境建設,處理廠工藝是指在達到所要求的處理程度的前提下,污水處理各單元的有機組合。而污水處理廠工藝的選擇,直接關系到到建設費用和運行費用的多少、處理效果的好壞、占地面積的大小、管理上的關鍵問題,因此,污水處理一定要選擇合適的工藝,才能達到國家要求的標準。
關鍵字:污水廠;生物反應池;砼處理;質量控制
前言
南京東陽污水處理廠工程由綜合辦公樓、加藥間、細格柵及沉砂池、生物反應池、紫外線消毒間、粗格柵及提升泵房、機修庫、尾水泵房、鼓風機房、事故調節池、污泥濃縮池、污泥調理池、污泥脫水機房、污水濃縮池等單體組成。基于污水處理工程方面,做好池體施工質量控制,對控制施工成本及保證工程整體質量具有重要的意義。
1 混凝土生產流程質量控制(如下圖)
2 生物反應池混凝土裂縫處理
2.1、水平施工縫施工的質量控制
2.1.1水平縫做成凹縫,采用50mmx100mmx 2000mm力一條在混凝土初凝前埋入,力一條在下次澆筑前取出,施工縫處松散游離混凝土應剔除、鑿毛并用壓力水沖洗干凈。
2.1.2后續澆筑倉而立模時,在原混凝土施工縫處沿其兩側表而用3mm厚20mm寬的雙而膠貼上,使模板與原混凝土表而的縫隙減小,防止施工縫處漏漿。
2.1.3池壁最下一層模板的適當位置應預留清掃雜物的窗口,澆筑混凝土前,應對模板安裝時遺留下來的碎板塊、木屑清理干靜。否則在壓力水的作用下,壓力水極易沿著碎板塊、木屑這 一滲水通道產生滲水現象,經檢驗合格后,放入止水條將窗口封閉。
2.1.4為防止混凝土施工縫處的滲漏,在澆筑前施工縫處應先鋪設10-15mm厚的與混凝土同標號水泥砂漿,然后再繼續澆筑新混凝土。
2.2、伸縮變形縫施工的質量控制
2.2.1生物反應池變形縫為橡膠止水帶及雙組份聚硫密封膏封口,施工時嚴格按照規范GBJ141一90的有關止水帶施工要求及產品說明進行施工。
2.2.2為保證新澆混凝土與止水帶的粘接握裹,在澆筑過程中由專人負責止水帶附近混凝土的搗實和排氣,澆筑時若止水帶處于水平位置,需用勾子勾動止水帶的端部,排除氣泡,對于豎向止水帶,應注意兩側混凝土澆筑必須密實,防止產生滲漏現象。
2.2.3密封膏施工前必須將基層雜質清理干凈,做到平整、干凈、干燥。雙組份材料嚴格按產品說明書比例進行配置,施工時用雙組份聚硫底油在縫兩側先涂刷一遍,第二次在縫中刮填密封膏到所需高度,壓緊刮平,防止帶入氣泡,防止水侵入。
2.3、加強帶施工縫的處理
根據實際情況生物反應池加強帶的施工縫處理,采用了一種賽柏斯水泥基滲透結晶防水材料,其卞要施工工藝為:
1)把施工縫處開成U型槽寬為25mm深為35mm左右力除掉松散物質并用水濕潤基而。
2)把容積5份的料和2份水調和成XYPEX濃縮劑灰漿,在槽內和兩側涂一層灰漿。
3)當灰漿涂層干燥約十分鐘左右,用XYPEX濃縮劑按體積取一份水、六份料混合的半干料團填滿與表而平齊。
3 生物反應池混凝土施工質量要點
3.1、底板與池壁腋角施工的質量控制
3.1.1施工基本條件及要求
生物反應池的混凝土施工采用泵送混凝土,施工材料中骨料采用卵石,坍落度設計為120mm,要求第一道施工縫留置在底板與池壁腋角上方300 mm以上。
3.1.2爛根現象
在澆筑生物反應池底板實際施工中,為節約新模板,底板與池壁腋角交接處的預留施工縫留得比較高,設置在底板與池壁腋角上方900mm處。(底板與池壁腋角上方置一塊915mm新模板),但澆出來時的質量較差,極易在底板與池壁腋角交接處產生蜂窩,狗洞,露筋現象(俗稱爛根現象)。
3.1.3可能的原因
1)混凝土坍落度大,流動性強
2)爛根部位出現漏振,操作失誤
3.1.4處理過程
1)加強了現場施工的管理,組織業務技術能力強的職工進行此部位的澆筑施工。
2)確定澆筑順序,澆筑混凝土時先從底板與池壁腋角下方底板處開始下料,再沿腋角下方底板處向倉面底板中心澆筑,從時間上使腋角下方底板部位的強度早些增強,以便后續的腋角和池壁施工。
3)底板部分澆筑完后再進行腋角和池壁的施工,并在此部位進行二次振搗。
經以上處理,有效解決混凝土池壁部位爛根現象,對此積累了不少日后施工經驗。
3.2、混凝土水池抗浮施工的質量控制
3.2.1地下水浮力產生的危害和原因
本工程地下水位相對較高,施工中的抗浮問題尤為重要,當遇到大雨暴雨時,基坑周圍的水位上升,一旦水的浮力大于構筑物抗浮能力,池體將不自主地上浮,嚴重時將對施工中的混凝土池體造成危害,使部分池體開裂,造成無可挽回的損失。
3.2.2施工中的抗浮處理措施
1)加強天氣預報的觀測,隨時撐握天氣情況
2)基坑內均布2個和基坑外側布設1個水位觀測孔,及時準確地了解坑內降水情況,加強對池外積水的觀測,防止地下水或地面水流入基坑對池體產生頂托破壞。
3)為確保基坑開挖和施工的順利進行,根據地質情況及有關經驗,本工程采用沿基坑四周布設輕型井點降水方法施工,并在基坑四周設置排水明溝。
3.3、混凝土構筑物滲水處理施工的質量控制
3.3.1滲水的原因
混凝土澆筑施工中漏振和欠振,澆筑不連續,工作間休時間過長。拆模過早,施工中往往由于工期緊,任務重,為趕工期而過早拆模。當過早拆模時往往由于混凝土的強度低,混凝土對拉條的握裹力小,導致模板拆除時使拉條部位處松動,從而產生滲水通道,引起拉條部位處混凝土池壁滲水。
3.3.2滲水的處理方法及和注意事項
1)加強混凝土施工時的振搗,防止出現漏振、欠振,加強混凝土施工的連續性。
2)施工中盡量做到合理安排工作面,避免新澆混凝土過早的拆模。
3)拆模順序按混凝土澆筑順序,先澆的先拆,同時應滿足混凝土梁板對強度的有關要求,拆模完成后應對拉條進行割除。
4)拉條部位的處理。生物反應池池壁施工時,在安裝池壁模板的同時,拉條除按要求焊接止水環外在拉條上沿模板內側兩邊事先裝上兩片直徑為60mm左右的小木塊,小木塊緊帖在模板內側,在混凝土澆筑完成模板拆模后,敲掉拉條兩邊外露的小木塊,池壁在拉條處就形成一個凹槽,這時即可用割槍將外露的拉條割除,拉條割除后再將凹槽清理干凈,用環氧漿液涂刷。待漿液干燥之前用環氧砂漿堵洞,最后表面用水泥砂漿抹平。
4 結束語
南京東陽污水處理廠在生物反應池混凝土處理上通過摸索質量控制的要點以及處理技術,并通過重視施工過程的每道環節,層層把關,認真按設計及施工技術規范施工,有效保證了工程的質量。該施工結束后經檢測,均能滿足設計要求,為以后同類工程提供范例,起到了較好的參考作用。
參考文獻
關鍵詞:故障診斷
0 引言
經驗表明,城市污水處理廠長期穩定運行是較為困難的,在一些污水處理廠中,處理效果不佳、運行費用高和污染環境等現象常常是由運行的問題引起的[1]。由于針對污水處理廠日常運行問題的解決策略在書籍中難以找到,長期以來運行人員往往是根據多年積累的經驗對污水處理廠進行管理。然而這些經驗的積累要求具有較長時間的實際操作經驗和廣泛的知識,所以只為少數人員所掌握。目前我國環境保護事業正在蓬勃發展,各地新建了不少城市污水處理廠。在這些新建的污水處理廠中,由于缺乏有經驗的運行管理人員,污水處理廠的運行就顯得更加困難。因此十分有必要開發一套用于指導城市污水處理廠日常運行的決策支持系統。根據目前的實際情況,采用專家系統是較好的解決方法。
1 專家系統及其功能
專家系統是人工智能的一個分支,它可以定義為一個能在特定領域內,以人類專家水平去解決該領域內困難問題的計算機程序。其主要特征是它依靠人類專家經驗性的規則來分析和解決問題[2]。它是將經驗性的知識應用于尚未完全得到理解的領域的一種方法,因而很適合在污水處理過程這樣一個尚未得到完全理解的領域中應用。
本專家系統是污水處理廠日常運行決策支持系統的一個組成部分,其主要功能為:①故障診斷功能:根據用戶輸入的數據和信息,對污水處理廠的實際運行情況作出分析,確定運行中出現的問題并給出解決的辦法。②故障檢索功能:對污水處理廠運行中經常出現的問題,采用故障列表的形式進行檢索,對具體的故障給出原因和解決策略的詳細分析。③活性污泥法的培訓功能:充分利用計算機多媒體的優勢,運用文字、圖形等多種方式向用戶介紹活性污泥法的有關知識,對污水處理廠的職工進行培訓。
本專家系統和污水處理廠日常運行決策支持系統的另一個組成部分--IAWQ模型數值模擬軟件相互支持、相互驗證,共同為污水處理廠的日常運行提供幫助。
2 專家系統的開發
軟件設計基于Windows95或更高版本的操作系統,采用Visual Studio 6.0版本作為開發工具,其中采用Visual Basic 6.0作為專家系統的開發工具,采用Microsoft Access 6.0作為相應的數據庫開發工具,在數據庫的操作中,采用Microsoft Transact-SQL的結構化查詢語言。
系統的開發過程可以分為以下幾個步驟。
2.1 知識的獲取
這是專家系統開發過程中最為重要的階段[3]。專家系統的成功在很大程度上取決于從人類專家處獲得的知識[4]。在本系統的開發過程中,從水處理專家、污水處理廠工程師、實際運行人員和運行指導書籍中獲得了大量有用的知識。
2.2 知識的轉化
在系統的開發過程中,采用假設和結論(If…,Then…)的形式將從人類專家處獲得的知識轉化成為適合于計算機表達的形式,存儲在系統的知識庫中。在此過程中,不斷從人類專家處獲得反饋信息,及時對知識轉化和表達中出現的錯誤進行修改。
2.3 專家系統的構建
根據知識庫的結構,確定推理的方式并編程實現推理,開發友好的用戶界面,實現和完善專家系統的功能。
2.4 專家系統的驗證
在本專家系統開發完成以后,首先由水處理專家對知識的轉化過程進行了驗證,確定污水處理的知識被正確地轉化成為知識庫中的知識;然后針對污水處理廠中的具體問題,比較專家系統給出的解決方案與人類專家給出的解決方案,驗證專家系統的準確性。本專家系統的驗證工作是在北京某污水處理廠進行的,根據實際使用情況,對知識庫中不合理的規則和知識表達形式進行了修改。
3 專家系統的總體結構
專家系統包括知識庫、推理機、數據庫、用戶接口等幾個部分。
3.1 知識庫
從人類專家處獲得的知識,經過組織后以規則If…,Then…的形式存儲在知識庫中。根據以往的經驗,知識的良好組織是系統能夠靈活應用的必要條件[5]。為此知識庫采用了模塊化結構,即把知識分成若干相互獨立的知識庫,如故障診斷知識庫,故障檢索知識庫,活性污泥法培訓知識庫等。系統在工作時,推理機根據實際情況將相應的知識庫調入內存使用。
為了便于用戶根據自身的實際情況對知識庫進行相應的修改和完善,系統采用了故障樹的形式將污水處理廠故障診斷知識庫向用戶公開。故障樹的方法本質上是一個分解的等級逼近法:從故障樹的根結點出發,通過對輸入信息的分析以及運行人員和系統之間的交流,將故障逐級分解,直至找到引起污水處理廠運行故障的基本原因,最后給出故障的解決方案。
3.2 推理機
包含解決問題的策略和推理方法,接收從人機界面部分傳送來的信息,根據數據庫匯總的記錄,調用知識庫中的有關知識對該信息進行相應的處理,并將處理結果送往人機界面或其它結構。
本系統在運行過程中,根據不同情況,采用不同的推理機制。由于故障診斷是一個典型的解析問題的過程,而決策過程則是一個典型的合成過程,所以在故障診斷過程中使用與其特點相適應的反向推理機制,在決策過程中使用與其特點相適應的正向推理機制[3]。這兩種推理機制的混合使用,使系統避免向使用人員提出冗余的問題,從而使提出的問題數最少,方便了用戶和系統的交流,提高了運行速度。
3.3 數據庫
存放所有的原始數據資料,求解過程中的中間數據、動態數據查詢表、最后結果及推進記錄。
3.4 用戶接口
負責將用戶輸入的信息轉化成系統內規范化的表示形式,再把這些內部表示交給相應的模塊去處理,系統輸出的內部信息也由它轉化成用戶易于理解的外部表示形式顯示給用戶。
4 專家系統的應用實例
本專家系統在北京某污水處理廠的運用中已取得實際效果。
該污水處理廠長期在污泥濃度較低(1000 mg/L左右)的情況下運行,存在的主要問題有:氨氮基本得不到去除(平均去除率低于5%),總氮去除率低(平均去除率低于20%),曝氣池白色泡沫過多,二沉池內藻類滋生等。
專家系統對該污水處理廠近3年的運行數據和現象進行了分析,認為這些問題是相互聯系的,主要原因是:剩余污泥排放量過大(2 400 m3/d),污泥齡短(3 d左右)。由于硝化細菌的生長需要較長的時間,在該廠的運行條件下,污泥齡小于硝化細菌的世代時間,曝氣池中的硝化細菌流失殆盡,硝化反應不能正常進行,氨氮得不到去除。出水中氮磷等營養元素濃度高導致了二沉池中藻類的滋生。同時,曝氣池出現大量白色泡沫也表明污泥齡短,污泥不成熟。以上診斷得到了水處理專家、污水處理廠工程師的認可,并且得到了IAWQ模型數值模擬軟件的模擬計算結果的驗證(硝化細菌濃度近似為零)。
針對這些問題,系統給出了相應的解決辦法:增加污泥回流比、降低污泥排放率、提高曝氣池污泥濃度和延長污泥齡。并對各解決辦法的執行過程進行了具體的解釋。這些對策的正確性得到了水處理專家的證明,表明了本專家系統能夠完成故障診斷并給予解決的功能。
5 結論
(1)本系統具有以下特點:準確性:收集整理了大量水處理專家、污水處理廠工程師等的專業領域知識,確保了知識來源的準確性;建立了準確的知識庫和高效的推理機,保證了結論的準確性。通用性:實現了知識庫和推理機的分離,使解決問題的知識和使用知識的程序分離開來,保證了專家系統的透明性和靈活性,提高了系統的可移植性,通過對知識庫的修改,可以適用于不同的污水處理廠。方便性:用戶界面簡單易學,用戶不必經過專門的培訓就能夠使用本系統,適合于污水處理廠日常的運行管理人員使用。
(2)專家系統內包含了完整的有關活性污泥法處理工藝的知識,可以對污水處理廠內職工進行培訓指導。
(3)本專家系統作為污水處理廠日常運行決策支持系統的一部分,和數學模型模擬計算部分(IAWQ模型)相互支持,能更好地為污水處理廠運行決策提供幫助。
參考文獻
1 M W Barnett.Knowledge*.based expert system applications i n waste treatment operation and control.ISA Transactions,1992,31(1):55~60
2 Wenju Lai,P M Berthoues.Testing expert system for activa ted sludge process control.Journal of Environmental engineering,1990,116(5):890 ~909
3 Xin X Zhu,Angus R Simpson.Expert system for water treatm ent plant operation.Journal of Environmental Engineering,1996,122(9):822~829