設計原則及依據

一、設計原則

1、根據廢水的特性及實際情況優化選擇處理方案。以成熟可靠已采用在生產上的工藝技術為基礎，盡量節省處理措施的基建投資及設施運行費用。

2、廢水處理的技術水平適合我國國情及行業污水特性，處理深度與環境保護目標相協調的原則。優化選擇治理方案。盡量簡化處理流程，壓縮處理裝置的基建投資，節約能耗和材料消耗，降低運行費用的原則。

3、遵守區域環境污染物總量控制和企業必須做到三廢達標排放的原則。

4、嚴格執行國家環境保護的有關要求，確保各項出水指標達到設計的標準。

5、核算可靠安全的控制系統，做到技術可靠，經濟合理。根據實際情況，采用自控/手控兩種方式，同時考慮各種應急措施及在事故突發狀況下的各類自動保護裝置。

6、處理設施在運行上有較大的靈活性和調節余地，以適應變化。

二、設計依據

1、廢水排放執行出水水質達到GB8978-1996《污水綜合排放標準》一級排放標準；

2、惡臭氣體排放執行《惡臭污染物排放標準》（GB14554-93）中的二級標準；

3、噪聲排放執行《工業企業廠界噪聲標準》（GB12348-90）中的II類區標準；

4、廢渣排放執行《工業“三廢”排放試行標準》（GBJ-73）中的相應規定；

5、污泥執行《農用污泥中污染物控制標準》（GB4284-84）中的有關規定。

常用的污水處理工藝

（1）傳統活性污泥法。傳統活性污泥處理法是一種古老的工業污水處理工藝，其工業污水處理的關鍵組成部分為沼氣池與沉淀池。

污水中的有機物在曝氣池停留的過程中，曝氣池中的微生物吸附污水中的大部分有機物，并且在曝氣池中被氧化成無機物，然后在沉淀池中經過沉淀后的部分活性泥需要回流到曝氣池中。該工藝的優點有：有機物去除率高，污泥負荷高，池的容積小，耗電省，運行成本低。該工藝的缺點有：普通曝氣池占地多，建設投資大，滿足國家標準相關指標范圍小、易產生污泥膨脹現象，磷和氮的去除率低。

（2）A/O法。A/O法是在傳統活性污泥法的基礎上發展起來的一種工業污水處理工藝，其中A代表Anoxic（缺氧的），O代表Oxic（好氧的）。A/O法是一種缺氧----好氧生物工業污水處理工藝。該工藝通過增加好氧池與缺氧池所形成的硝化----反硝化反應系統，很好的處理了污水中的氮含量，具有明顯的脫氮效果。但是此硝化----反硝化反應系統需要得到很好的控制，這樣就對該工藝提出了更高的管理要求，這也成為了該工藝的一大缺點。

（3）A2/O法。A2/O法也是在傳統活性污泥法的基礎上發展起來的一種工業污水處理工藝，其中A2，即A-A，前一個A代表Anaerobic（厭氧的），后一個A代表Anoxic（缺氧的）；O代表（好氧的）。A2/O是一種厭氧—缺氧—好氧工業污水處理工藝。A2O法的除磷脫氮效果非常好，非常適合用于對除磷脫氮有要求的工業污水處理。因此，在對除磷脫氮有特別要求的城市工業污水處理廠，一般A2/O工藝。

（4）A/B法。A/B法是吸附生物降解法的簡稱，該工藝沒有初沉淀，將曝氣池分為高低負荷兩段，并分別有獨立的沉淀和污泥回流系統。高負荷段停留時間約為20~40min，以生物絮凝吸附作用為主，同時發生不*氧化反應，去除BOD達50%以上。B段與常規活性污泥法相識，負荷較低。AB法中A段效率很高，并有較強的緩沖能力。B段起到出水把關作用，處理穩定性較好。對于高濃度的工業污水處理，AB法具有很好的適用性，并有較高的節能效益。尤其在采用污泥消化和沼氣利用工藝時，優勢為明顯。但是，AB法污泥產量較大，A段污泥有機物含量*，因此必須添加污泥后續穩定化處理，這樣就將增加一定的投資和費用。另外，由于A段去除了較多的BOD，造成了碳源不足，難以實現脫氮工藝的要求。對于污水濃度低 的場合，B段也比較困難，也難以發揮優勢。

總體而言，AB法工藝較適合于污水濃度高，具有污泥消化等后續處理設施的大中規模的城市工業污水處理廠，且有明顯的節能效果，而對于有脫氮要求的城市工業污水處理廠，一般不宜采用。

（5）SBR法。SBR法是歇式活性污泥法的簡稱，是一種按照一定的時間順序間歇式操作的污水生物處理技術，也是一種按間歇曝氣方式來運行的活性污泥工業污水處理技術，又稱序批式活性污泥法。其反應機理及去除污染物的機理與傳統的活性污泥法基本相同，只是運行操作方式不盡相同。SBR法與傳統的水處理工藝的大區別在于它是以時間順序來分割流程各單元，以時間分割操作代替空間分割操作，非穩態生化反應代替生化反應，靜置理想沉淀代替動態沉淀等。整個過程對于單個操作單元而言是間歇進行的，但是通過多個單元組合調度后又是連續的，在運行上實現了有序和間歇操作相結合。

污水處理系統的功能要求

污水處理系統的主要功能是完成對城市污水的凈化的作用，將城市中排除的污水通過該系統處理后，輸出符合國家標準的水質。*以來，工業污水處理技術雖然經過了迅速發展，但仍滯后于城市發展的需要，工業污水處理率低、設備運轉率低等*地影響了城市發展。為實現工業污水處理技術的簡易、高效、低能耗的功能，并且實現自動化的控制過程，采用PLC作為核心控制器是個較好的方案。

PLC作為工業污水處理系統的控制系統使得設計過程變得更加簡單，可實現的功能變得更多。與各類人機界面的通信可完成PLC控制系統的監視，同時使用戶可通過操作界面功能控制PLC系統。由于PLC的CPU強大的網絡通信能力，使得工業污水處理系統的數據傳輸與通信變得可能，并且也可實現其遠程監控。

利用PLC作為控制器的工業污水處理系統主要涉及兩個方面：一是信號輸入；二是控制輸出信號。

1、信號輸入

工業污水處理系統信號輸入檢測方面主要涉及四類信號的監測，主要包括：按鈕的輸入檢測、液位差的輸入檢測、液位高低的輸入檢測，以及曝氣池中含氧量的輸入檢測。

（1）按鈕輸入檢測。大多數為人工方式控制的輸入檢測，主要有自動按鈕、手動按鈕、格柵機啟動按鈕、清污機啟動按鈕、潛水泵啟動按鈕、潛水攪拌機啟動按鈕、污泥回流泵按鈕、曝氣機工頻、變頻按鈕，以及變頻加速減速按鈕等。

（2）液位差輸入檢測。檢測粗細格柵兩側液位差，用來控制清污機的啟動與停止。

（3）液位高低輸入檢測。檢測進水泵房和污泥回流泵房中液位的高低，用來控制潛水泵或污泥回流泵的啟動和停止，以及投入運行的潛水泵的數量。

（4）含氧量輸入檢測。以上三種都為數字量輸入，該輸入為模擬量輸入。曝氣過程是工業污水處理系統中重要的環節，為了保證微生物所需要的氧氣，必須檢測污水中的含氧量，并通過曝氣機增加或減少其含氧量。通過將溶解氧儀設置在適當位置上，將檢測值反饋到PLC中，通過運算輸出控制曝氣機的轉速信號。當溶解氧值偏低時，降低了微生物分解的效果，延長了處理時間，嚴重時甚至導致處理失效，因此需要增加曝氣機轉速以增加供氧量；當溶解氧值偏高時，導致微生物過氧化，降低了其活性，也不利于處理，因此減小曝氣機轉速以減少供氧量，終使污水中的溶解氧保持在一定的范圍內。

2、控制輸出信號

信號輸出部分主要包括兩個方面：一個是數字量輸出，即各類設備的接觸器；另外一個是模擬量輸出，用來控制曝氣機變頻器。

（1）數字量輸出。控制各類設備的啟動和停止，包括：格柵機啟停、清污機啟停、潛水泵啟停、潛水攪拌器啟停、污泥回流泵等設備。

（2）模擬量輸出通過PLC中PID運算后的數據，通過其功能模塊輸出控制信號，該控制信號輸入到變頻器的控制端子上，改變變頻器的輸出頻率，從而控制曝氣機的轉速，后達到控制污水中含氧量的要求。

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