污水處理廠中控室

1、中控室操作手冊部門：運管中心分部：中控室 編寫時間：2016年6月12日1工藝簡介ESBR工藝是在SBR的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，即在 SBR池內(nèi)進水端增加了一 個生物選擇器。1.1基本結(jié)構(gòu)在序批式活性污泥法（SBR）的基礎(chǔ)上，反應(yīng)池沿池長方向設(shè)計為兩部分， 前部為生物選擇區(qū)也稱預(yù)反應(yīng)區(qū)， 后部為主反應(yīng)區(qū)，其主反應(yīng)區(qū)后部安裝了可升 降的自動撇水裝置。整個工藝的曝氣、沉淀、排水等過程在同一池子內(nèi)周期循環(huán) 運行，省去了常規(guī)活性污泥法的二沉池和污泥回流系統(tǒng)；同時可連續(xù)進水，間斷排水。1.2工藝原理CASSG應(yīng)器1.生物選界邑2.獲氧直3主閔M邑在預(yù)反應(yīng)區(qū)內(nèi)，微生物能 通過酶的快速轉(zhuǎn)移機理迅速 吸附污水中大

2、部分可溶性有 機物，經(jīng)歷一個高負荷的基質(zhì) 快速積累過程，這對進水水 質(zhì)、水量、PH和有毒有害物 質(zhì)起到較好的緩沖作用，同時 對絲狀菌的生長起到抑制作 用，可有效防止污泥膨脹；隨 后在主反應(yīng)區(qū)經(jīng)歷一個較低 負荷的基質(zhì)降解過程。ESBR 工藝集反應(yīng)、沉淀、排水、功 能于一體，污染物的降解在時 間上是一個推流過程，而微生物則處于好氧、缺氧、厭氧周期性變化之中，從而達到對污染物去除作用，同時 還具有較好的脫氮、除磷功能在反應(yīng)器的前部設(shè)置了生物選擇區(qū)， 后部設(shè)置了可升降的自動潷水裝置。 其 工作過程可分為曝氣、沉淀、潷水、閑置四個階段，周期循環(huán)進行。污水連續(xù)進 入預(yù)反應(yīng)區(qū)，經(jīng)過隔墻底部進入主反應(yīng)區(qū)，在保

3、證供氧的條件下，使有機物被池 中的微生物降解。根據(jù)進水水質(zhì)可對運行參數(shù)進行調(diào)整。2工藝流程-抑的lia)|=泥溯卜圧|儲;也卜 痂水機房卜卡生化池水 出則衾污泥沉砂池細格柵間3工藝階段ESBR工藝運行過程包括充水-曝氣、沉淀、潷水、閑置四個階段組成，具體 運行過程為：3.1充水-曝氣階段表面洱!£國亂山7QT.' i=17ST（階段由曝氣裝 置向反應(yīng)池內(nèi) 充氧，此時有 機污染物被微 生物氧化分 解，同時污水 中的NH3-N通 過微生物的硝 化作用轉(zhuǎn)化為 no3-n。I生物選擇膿2兼氧區(qū)3上反應(yīng)區(qū)邊進水邊曝氣，同時將 主反應(yīng)區(qū)的污泥回流至生物選擇區(qū)，一般回流比為20%。在此階段

4、，曝氣系統(tǒng)向反應(yīng)池內(nèi)供氧，一方面滿足好氧微生物對氧的需要另一方面有利于活性污泥與有機物的充分混合與接觸，從而有利于有機污染物被微生物氧化分解。同時，污水中的氨氮通過微生物的硝化作用轉(zhuǎn)變?yōu)橄鯌B(tài)氮。3.2沉淀階段=noJ水器嚴高水位Q 廣T I最低水位air.*就位1 f2 r«_ - - -h1污泥國流QXJL 亍三總沉淀結(jié)束開始幣水開始沉淀1主物選擇器2兼氧區(qū)3丄反應(yīng)區(qū)此時停止曝氣，微生物利用水中剩余的DO進行氧化分解。反應(yīng)池逐漸由好 氧狀態(tài)向缺氧狀態(tài)轉(zhuǎn)化，開始進行反硝化反應(yīng)?；钚晕勰嘀饾u沉到池底，上層水 變清。停止曝氣，微生物繼續(xù)利用水中剩余的溶解氧進行氧化分解。隨著反應(yīng)池內(nèi) 溶解

5、氧的進一步降低，微生物由好氧狀態(tài)向缺氧狀態(tài)轉(zhuǎn)變， 并發(fā)生一定的反硝化 作用。與此同時，活性污泥在幾乎靜止的條件下進行沉淀分離， 活性污泥沉至池 底，下一個周期繼續(xù)發(fā)揮作用，處理后的水位于污泥層上部，靜置沉淀使泥水分 離。3.3潷水階段表面齟水器 Q-聶杜水徒瘵水結(jié)束開繪排泥量低水位g-2J ce -*c X , 斤檸丸；刊a) 供u '笛牠回汛&2Q-亡4I宅物選擇器2兼農(nóng)區(qū)3上反應(yīng)恆沉淀結(jié)束后，置于反應(yīng)池末端的潷水器開始工作，自上而下逐漸排出上清液。 此時反應(yīng)池逐漸過渡到厭氧狀態(tài)繼續(xù)反硝化。 排水結(jié)束后潷水器自動復(fù)位。潷水 期間，污泥回流系統(tǒng)照常工作，其目的是提高缺氧區(qū)的污泥

6、濃度， 隨污泥回流至 該區(qū)內(nèi)的污泥中的硝態(tài)氮進一步進行反硝化，并進行磷的釋放。3.4閑置階段閑置階段即是潷水器上升到原始位置階段。閑置階段的時間一般比較短，主要保證潷水器在此階段內(nèi)上升至原始位置， 防止污泥流失。實際潷水時間往往比設(shè)計時間短，其剩余時間用于反應(yīng)器內(nèi)污泥 的閑置以及恢復(fù)污泥的吸附能力。4技術(shù)特征1. 連續(xù)進水，間斷排水傳統(tǒng)SBR工藝為間斷進水，間斷排水，而實際污水排放大都是連續(xù)或半連 續(xù)的，CASS工藝可連續(xù)進水，克服了 SBR工藝的不足，比較適合實際排水的 特點，拓寬了 SBR工藝的應(yīng)用領(lǐng)域。雖然ESBR工藝設(shè)計時均考慮為連續(xù)進水， 但在實際運行中即使有間斷進水，也不影響處理系

7、統(tǒng)的運行。2. 運行上的時序性ESBR反應(yīng)池通常按曝氣、沉淀、排水和閑置四個階段根據(jù)時間依次進行。3. 運行過程的非穩(wěn)態(tài)性每個工作周期內(nèi)排水開始時ESBR池內(nèi)液位最高，排水結(jié)束時，液位最低， 液位的變化幅度取決于排水比，而排水比與處理廢水的濃度、排放標準及生物降 解的難易程度等有關(guān)。反應(yīng)池內(nèi)混合液體積和基質(zhì)濃度均是變化的， 基質(zhì)降解是 非穩(wěn)態(tài)的。4. 溶解氧周期性變化，濃度梯度高ESBR在反應(yīng)階段是曝氣的，微生物處于好氧狀態(tài)，在沉淀和排水階段不曝 氣，微生物處于缺氧甚至厭氧狀態(tài)。因此，反應(yīng)池中溶解氧是周期性變化的，氧 濃度梯度大、轉(zhuǎn)移效率高，這對于提高脫氮除磷效率、防止污泥膨脹及節(jié)約能耗 都是

8、有利的。實踐證實對同樣的曝氣設(shè)備而言， ESBR工藝與傳統(tǒng)活性污泥法相 比有較高的氧利用率。5主要優(yōu)點1. 工藝流程簡單，占地面積小，投資較低ESBR的核心構(gòu)筑物為反應(yīng)池，沒有二沉池及污泥回流設(shè)備，一般情況下不設(shè)調(diào)節(jié)池及初沉池。因此，污水處理設(shè)施布置緊湊、占地省、投資低。2. 生化反應(yīng)推動力大ESBR工藝從污染物的降解過程來看，當污水以相對較低的水量連續(xù)進入 ESBR池時即被混合液稀釋，因此，從空間上看 ESBR工藝屬變體積的完全混合 式活性污泥法范疇；而從ESBR工藝開始曝氣到排水結(jié)束整個周期來看， 基質(zhì)濃 度由高到低，濃度梯度從高到低，基質(zhì)利用速率由大到小，因此，ESBR工藝屬理想的時間順

9、序上的推流式反應(yīng)器，生化反應(yīng)推動力較大。3. 沉淀效果好ESBR工藝在沉淀階段幾乎整個反應(yīng)池均起沉淀作用，沉淀階段的表面負荷比普通二次沉淀池小得多，雖有進水的干擾，但其影響很小，沉淀效果較好。實 踐證明，當冬季溫度較低，污泥沉降性能差時，或在處理一些特種工業(yè)廢水污泥 凝聚性能差時，均不會影響 ESBR工藝的正常運行。實驗和工程中曾遇到 SV30 高達96%的情況，只要將沉淀階段的時間稍作延長，系統(tǒng)運行不受影響。4. 運行靈活，抗沖擊能力強ESBR工藝在設(shè)計時已考慮流量變化的因素， 能確保污水在系統(tǒng)內(nèi)停留預(yù)定 的處理時間后經(jīng)沉淀排放，特別是ESBR工藝可以通過調(diào)節(jié)運行周期來適應(yīng)進水 量和水質(zhì)的變

10、比。當進水濃度較高時，也可通過延長曝氣時間實現(xiàn)達標排放， 達 到抗沖擊負荷的目的。在暴雨時，可經(jīng)受平常平均流量6倍的高峰流量沖擊，而 不需要獨立的調(diào)節(jié)地。多年運行資料表明，在流量沖擊和有機負荷沖擊超過設(shè)計 值2-3倍時，處理效果仍然令人滿意。而傳統(tǒng)處理工藝雖然已設(shè)有輔助的流量 平衡調(diào)節(jié)設(shè)施，但還很可能因水力負荷變化導致活性污泥流失，嚴重影響排水質(zhì)量。當強化脫氮除磷功能時，ESBR工藝可通過調(diào)整工作周期及控制反應(yīng)池的溶 解氧水平，提高脫氮除磷的效果。所以，通過運行方式的調(diào)整，可以達到不同的 處理水質(zhì)。5. 不易發(fā)生污泥膨脹污泥膨脹是活性污泥法運行過程中常遇到的問題， 由于污泥沉降性能差，污 泥與

11、水無法在二沉池進行有效分離， 造成污泥流失，使出水水質(zhì)變差，嚴重時使 污水處理廠無法運行，而控制并消除污泥膨脹需要一定時間， 具有滯后性。因此， 選擇不易發(fā)生污泥膨脹的污水處理工藝是污水處理廠設(shè)計中必須考慮的問題。由于絲狀菌的比表面積比菌膠團大， 因此，有利于攝取低濃度底物，但一般 絲狀菌的比增殖速率比非絲狀菌小，在高底物濃度下菌膠團和絲狀菌都以較大速 率降解底物與增殖，但由于膠團細菌比增殖速率較大， 其增殖量也較大，從而較 絲狀菌占優(yōu)勢。而ESBR反應(yīng)池中存在著較大的濃度梯度， 而且處于缺氧、好氧 交替變化之中，這樣的環(huán)境條件可選擇性地培養(yǎng)出菌膠團細菌，使其成為曝氣池 中的優(yōu)勢菌屬，有效地抑

12、制絲狀菌的生長和繁殖， 克服污泥膨脹，從而提高系統(tǒng) 的運行穩(wěn)定性。6. 適用范圍廣，適合分期建設(shè)ESBR工藝可應(yīng)用于大型、中型及小型污水處理工程，比 SBR工藝適用范 圍更廣泛；連續(xù)進水的設(shè)計和運行方式，一方面便于與前處理構(gòu)筑物相匹配， 另 一方面控制系統(tǒng)比SBR工藝更簡單。對大型污水處理廠而言，ESBR反應(yīng)池設(shè)計成多池模塊組合式，單池可獨立 運行。當處理水量小于設(shè)計值時，可以在反應(yīng)地的低水位運行或投入部分反應(yīng)池 運行等多種靈活操作方式；由于 ESBR系統(tǒng)的主要核心構(gòu)筑物是ESBR反應(yīng)池， 如果處理水量增加，超過設(shè)計水量不能滿足處理要求時， 可同樣復(fù)制ESBR反應(yīng) 池，因此ESBR法污水處理廠

13、的建設(shè)可隨企業(yè)的發(fā)展而發(fā)展，它的階段建造和擴 建較傳統(tǒng)活性污泥法簡單得多。7. 剩余污泥量小，性質(zhì)穩(wěn)定傳統(tǒng)活性污泥法的泥齡僅2- 7天，而ESBR法泥齡為25-30天，所以污泥 穩(wěn)定性好，脫水性能佳，產(chǎn)生的剩余污泥少。去除 I.OkgBOD產(chǎn)生0.20.3kg剩 余污泥，僅為傳統(tǒng)法的60%左右。由于污泥在ESBR反應(yīng)池中已得到一定程度的 消化，一般不需要再經(jīng)穩(wěn)定化處理，可直接脫水。而傳統(tǒng)法剩余污泥不穩(wěn)定，沉 降性差，必須經(jīng)穩(wěn)定化后才能處置。6注意事項1. 水量平衡工業(yè)廢水和生活污水的排放通常是不均勻的， 如何充分發(fā)揮ESBR反應(yīng)池的 作用，與選擇的設(shè)計流量關(guān)系很大，如果設(shè)計流量不合適，進水高峰

14、時水位會超 過上限，進水量小時反應(yīng)池不能充分利用。 當水量波動較大時，應(yīng)考慮設(shè)置調(diào)節(jié) 池。2. 控制方式的選擇ESBR工藝的日益廣泛應(yīng)用，得益于自動化技術(shù)發(fā)展及在污水處理工程中的 應(yīng)用。ESBR工藝的特點是程序工作制，可根據(jù)進水及出水水質(zhì)變化來調(diào)整工作 程序，保證出水效果。整套控制系統(tǒng)可采用現(xiàn)場可編程控制（ PLC）與微機集中 控制相結(jié)合，同時為了保證 ESBR工藝的正常運行，所有設(shè)備采用手動/自動兩 種操作方式，后者便于手動調(diào)試和自控系統(tǒng)故障時使用，前者供日常工作使用。3. 曝氣方式的選擇ESBR工藝可選擇多種曝氣方式，但在選擇曝氣頭時要盡量采用不堵塞的曝 氣形式，如穿孔管、水下曝氣機、傘式

15、曝氣器、螺旋曝氣器等。采用微孔曝氣時 應(yīng)采用強度高的橡膠曝氣盤或管，當停止曝氣時，微孔閉合，曝氣時開啟，不易 造成微孔堵塞。此外，由于ESBR工藝自身的特點，選用水下曝氣機還可根據(jù)其 運行周期和DO等情況適當開啟不同的臺數(shù)，達到在滿足廢水要求的前提下節(jié)約 能耗的目的。4. 排水方式的選擇ESBR工藝的排水要求與SBR相同，當前，常用的設(shè)備為旋轉(zhuǎn)式撇水機， 其優(yōu)點是排水均勻、排水量可調(diào)節(jié)、對底部污泥干擾小，又能防止水面漂浮物隨 水排出。ESBR工藝沉淀結(jié)束需及時將上清液排出，排水時應(yīng)盡可能均勻排出，不能 擾動沉淀在池底的污泥層，同時，還應(yīng)防止水面的漂浮物隨水流排出， 影響出水 水質(zhì)。當前，常見的

16、排水方式有固定式排水裝置如沿水池不同深度設(shè)置出水管， 從上到下依次開啟，優(yōu)點是排水設(shè)備簡單、投資少，缺點是開啟閥門多、排水管 中會積存部分污泥，造成初期出水水質(zhì)差。浮動式排水裝置和旋轉(zhuǎn)式排水裝置雖 然價格高，但排水均勻、排水量可調(diào)、對底部污泥干擾小，又能防止水面漂浮物 隨出水排出，因此，這兩種排水裝置當前應(yīng)用較多，尤其旋轉(zhuǎn)式排水裝置，又稱 潷水器，以操作靈活、運行穩(wěn)定性高等優(yōu)點受到設(shè)計人員和用戶的青睞。5. 需要注意的其它問題 冬季或低溫對ESBR工藝的影響及控制； 排水比的確定； 雨季對池內(nèi)水位的影響及控制； 排泥時機及泥齡控制； 預(yù)反應(yīng)區(qū)的大小及反應(yīng)池的長寬比； 間斷排水與后續(xù)處理構(gòu)筑物的

17、高程及水量匹配問題。7.各構(gòu)筑物的作用7.1調(diào)節(jié)池工業(yè)企業(yè)由于生產(chǎn)工藝的原因，在不同工段、不同時間所排放的污水差別很 大，尤其是操作不正?；蛟O(shè)備產(chǎn)生泄漏時， 污水的水質(zhì)就會急劇惡化，水量也大 大增加，往往會超出污水處理設(shè)備的正常處理能力：城市污水，尤其是學校、居 民小區(qū)等人員集中的地方，由于用水量和排入污水中雜質(zhì)的不均勻性， 也會使得 其污水流量或濃度在一晝夜內(nèi)有較大的變化。 這些問題都會給處理操作帶來很大 的麻煩，使污水處理設(shè)施難以維持正常操作。 因此，對于特征上波動比較大的污 水，有必要在污水進入處理主體之前，先將污水導入調(diào)節(jié)池進行均和調(diào)節(jié)處理， 使其水量和水質(zhì)都比較穩(wěn)定，這樣就可為后續(xù)的

18、水處理系統(tǒng)提供一個穩(wěn)定和優(yōu)化 的操作條件。具體說來，調(diào)節(jié)的作用主要體現(xiàn)在以下幾個方面：1提供對污水處理負荷的緩沖能力，防止處理系統(tǒng)負荷的急劇變化；2. 減少進入處理系統(tǒng)污水流量的波動， 使處理污水時所用化學品的加料速率 穩(wěn)定，適合加料設(shè)備的能力；3. 在控制污水的pH值、穩(wěn)定水質(zhì)方面，可利用不同污水自身的中和能力， 減少中和作用中化學品的消耗量；4防止高濃度的有毒物質(zhì)直接進入生物化學處理系統(tǒng)；5當工廠或其他系統(tǒng)暫時停止排放污水時，仍能對處理系統(tǒng)繼續(xù)輸入污水， 保證系統(tǒng)的正常運行。7.2粗格柵（2個）粗格柵是用來去除可能堵塞水泵機組及管道閥門的較粗大懸浮物，并保證后續(xù)處理設(shè)施能正常運行。粗格柵是

19、由一組（或多組）相平行的金屬柵條與框架組 成，傾斜安裝在進水的渠道，或進水泵站集水井的進口處，以攔截污水中粗大的 懸浮物及雜質(zhì)。格柵截留的污染物的處置方法有：填埋、焚燒 （820C以上）以及堆肥等也可 將柵渣粉碎后再返回廢水中，作為可沉固體進入初沉污泥。粉碎機應(yīng)設(shè)置在沉砂 池后，以免大的無機顆粒損壞粉碎機。此外，大的破布和織物在粉碎前應(yīng)先去除。7.3提升泵（3臺）污水提升泵是一種集泵、電機、殼體、控制系統(tǒng)于一體的泵類產(chǎn)品屬性：由 密閉外殼、水泵以及液位控制系統(tǒng)三部分組成。 屬機電一體化產(chǎn)品，電機與水輪 共用同一軸（轉(zhuǎn)子）整個水泵長度短，結(jié)構(gòu)緊湊。是用來提升污水的泵站，作用 是為后續(xù)的工藝提供水

20、流動力。一般來說，污水提升的高度是從污水處理后排放 的尾水的高程，減去水頭損失，倒推計算出來的。本廠提升泵使用的是44KW的 離心水泵。特點：配備多種保護裝置，保證污水泵運行可靠，其主要部件如下：1、信號線 路；2、全保水泵控制柜。（作用：對水泵進行全方位保護，如漏水、斷相、短 路、過熱、過載等現(xiàn)象）7.4細格柵（2 個）細格柵是一種可連續(xù)清除流體中雜物的固液分離設(shè)備，主要去除水中一些細小的顆粒及懸浮物。7.5沉砂池（2個）沉砂池一般是設(shè)在污水處理廠生化構(gòu)筑物之前的泥水分離的設(shè)施。分離的沉淀物質(zhì)多為顆粒較大的砂子，沉淀物質(zhì)比重較大，無機成分高，含水量低。污水 在遷移、流動和匯集過程中不可避免會

21、混入泥砂。 污水中的砂如果不預(yù)先沉降分 離去除，則會影響后續(xù)處理設(shè)備的運行。雖然沉砂池在污水處理廠的投資、占地等方面所占的比例很小 ，但其作用卻 不可忽視。若取消沉砂池，大量砂粒將進入后續(xù)各處理單元，給污水廠的正常運行 帶來諸多隱患： 砂粒進入初沉池會加速污泥刮板的磨損，縮短使用壽命。 排泥管道中砂粒的沉積易導致管道的堵塞，進入污泥泵后會加劇葉輪磨損。 對于不設(shè)初沉池的處理工藝_（如氧化溝、ESBR、CASS等）或?qū)嶋H運行中由 于進水負荷過低而超越初沉池運行的工藝，大量砂粒將直接進入生化池沉積，導致 生化池有效容積的減少，同時還會對曝氣器產(chǎn)生不利影響。 砂粒進入污泥消化池中，將減少有效容積，縮

22、短清理周期。 污泥中含砂量的增加會大大影響污泥脫水設(shè)備的運行。 砂粒進入帶式脫水 機會加劇濾布的磨損，縮短更換周期，同時會影響絮凝效果，降低污泥成餅率。近年 來臥螺式離心機在城市污水處理廠中的應(yīng)用日益廣泛，由于該設(shè)備采用高速離心分離的方式，砂粒會大大加劇轉(zhuǎn)筒、螺旋等處的磨損。7.6反應(yīng)區(qū)1厭氧生物選擇區(qū)污水經(jīng)過沉沙池的處理之后，依靠自身重力和水泵的加壓作用進入生化池， 首先經(jīng)過厭氧生物選擇區(qū)，通過主反應(yīng)區(qū)污泥的回流并與進水混合 ，不僅充分利 用了活性污泥的快速吸附作用而且加速對溶解性底物的去除并對難降解有機物 起到良好的水解作用，同時可使污泥中的磷在厭氧條件下得到有效的釋放。生物 選擇區(qū)還可以有效地抑制絲狀菌的大量繁殖， 克服污泥膨脹，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。 在生物選擇區(qū)中，污泥回流液中存在的少量硝酸鹽氮（約為2mg/L）可得到反硝 化，反硝化量可到達整個系統(tǒng)反硝化量的 20%左右。選擇器可定容運行，亦可變 容運行，多池系統(tǒng)中的進