为您找到与藻类污水处理相关的共3个结果:
浏览量:3
下载量:0
时间:
随着变频器、PLC及仪表技术的发展,在工业生产中液位控制系统得到广泛应用,尤其污水处理中不同时段来水的差异较大[1],各个工艺阶段一个重要环节就是污水池的液位控制。按照偏差的比例(Proportion)、积分(Integration )、微分(Differentiation)控制,简称PID控制,由于PID控制原理简单、抗扰动性强、易于实现、适用范围广等特点[2],特别是过程控制中,由于控制对象的数学模型难以建立情况下,常采用PID控制,并根据经验在线调整。基于PID调节利用变频器和PLC及仪表来实现恒液位的自动控制,不仅可以实现整个系统的准确性、稳定性、可靠性,减轻运行工人的劳动强度,降低生产运营的成本,而且减少提升水量的忽大忽小对污水处理工艺的冲击[3],为生产工艺的调控奠定良好基础。
式中比例环节成比例反映PID控制系统的偏差信号e(t),PID调节器产生与系统偏差成比例的控制作用,增加控制的快速性,但对稳定性不利。积分环节的控制作用对消除稳态误差有利,Ti越小,积分速度越快,积分作用越强,反之越弱,但对系统稳定性不利,甚至有可能导致结果不稳定。微分环节的作用时反映偏差信号的变化率,能预见偏差信号的变化趋势,在系统中加一个早期的修正信号,加快系统的响应速度,减小超调量和超调时间。但如果Td数值挑选不当,控制系统的输入值会反复振荡,这导致系统可能无法达到预设值。控制系统的基本要求为稳定性、快速性和准确性,PID参数的调整对控制作用与系统稳定性的影响需综合衡量。
污水处理恒液位控制系统需满足以下要求:(1)将液位计检测的水池液位值传输到PLC,PLC根据设定值,当液位大于设定值时,来提高变频器的频率,当频率提高到一定值仍无法满足要求,通过开工频泵使得液位降低;当液位小于设定值时,来降低变频器的频率,当频率降低到一定值仍无法满足要求,通过停泵使得液位升高。(2)根据污水池液位的设定值和液位的测量实际值进行PID调节;PLC通过模拟量输出来控制变频器的频率,从而控制变频泵的转速,以实现液位的基本恒定。(3)系统中变频泵由变频器控制,其他工频泵由电气软启动器控制。
恒液位自动控制系统采用多种方式相互补充,操作方式为:自动控制、远程手动与现场手动。
在水泵使用组合方面,变频器泵的控制方面,一台水泵由变频器控制,液位计将测量的液位值转换为4-20mA的电流信号,并送到EM231模拟量输入模块,PLC依据传来液位值的大小采用PID调节,由EM232模拟量输出模块输出一个0-20mA的电流信号到变频器,来控制变频器的输出频率,考虑到泵和扬程的要求,变频器的输出的最低工作频率为20Hz,最大频率为50Hz。
其他工频泵的控制,水泵在自动控制的条件下,PLC会根据液位计传来测量值,首先靠控制变频器的频率20Hz~50Hz间输出来调节,当在这个频率范围无法满足要求时,要通过控制工频泵的开启与停止基础上,再通过调节变频器输出频率来满足要求,工频的泵的工作状态会通过DI口输入到PLC,并对工作时间进行计时,一旦工频泵过载或故障,PLC将切换到其他泵工作并报警。为了使延长工频泵寿命,使其工作时间基本一致,工频泵采取轮换工作的方式,泵的开启与停止依据PLC对泵工作时间的多少,开启时优先开启工作时间最短的工频泵,停止时优先停止工作时间最长的工频泵。
根据控制的需求及实际的数字量I/O点数、模拟量I/O点数,DP通信要求,PLC选用西门子S7-200系列,PLC的CPU为S7 226,扩展模块为EM221、EM222、EM231、EM232、EM277。
恒液位控制的硬件框图如图1所示,采用EM231模块做为模拟量的输入模块,将液位计输出的4-20mA电流信号转换为数字量输入到PLC,EM232模块做为模拟量的输出模块,将PLC数字量信号转换为0-20mA信号输入到变频器。EM221做为开关量输入、EM222做为开关量输出、EM277应用于DP通信。
泵的组合方式为:4台软启控制4台工频泵,软启为ABB PS S 105/181-500L,当软器启启动完后切换到有工频电直接对泵进行供电,1台变频器控制1台变频泵,变频器为ABB ACS510。对4台软启泵根据是否参与自动控制,可以对其进行设定。
该系统基于PID控制原理,应用西门子PLC的PID控制指令,对水池液位进行恒定控制,对控制系统进行分析,并设计了实际系统框架,对主要设备进行了选型,系统实际运行值和目标设定值很小,达到了预期目的,具有一定的实际应用参考价值。
[1]卢威.恒液位控制系统在变频器中的应用[J].中国石油和化工标准与质量,2008,5:90.
[2]徐丽,马成玲.液位PID控制系统的设计[J].电子测试,2011,6:94-95.
[3]魏炎光.变频技术在城市污水处理厂生产控制中的应用[J].漳州师范学院学报,2005,2:74-75.
浏览量:3
下载量:0
时间:
近些年,国内外由于生活污水处理不当造成水体污染问题非常严重,造成经济损失巨大;面对越来越多的城市和农村的生活污水问题,如何妥善处理生活污水,防止造成河、湖水体污染,保证人们饮水安全已成为社会关注的焦点。以下是读文网小编今天为大家精心准备的:农村生活污水处理方法探讨相关论文。内容仅供参考,欢迎阅读!
[摘要]地表水环境的不断恶化严重威胁着人们饮水的安全以及社会经济的可持续发展,污水治理刻不容缓。本文介绍了农村分散型生活污水收集处理模式,分析了农村生括污水处理技术选择本文考虑对接触氧化法进行一定的改进优化,在保证其处理效果的基础上尽量降低其运行成本,使其适用于农村单户生活污水的处理。
[关键字]农村污水 处理 收集处理模式
根据处理规模可将农村分散生活污水处理划分为单户规模、多户规模和村庄规模,本文主要研究农村单户生活污水的治理。从污水的产生、收集、处理及资源化的全过程考察,农村分散型生活污水处理主要有两种收集处理模式:一是黑灰水混合收集处理模式,二是黑灰水分离收集处理模式。
(1)黑灰水混合收集处理模式
黑灰水混合收集处理模式是将家庭产生的几种废水如厨房污水、洗衣污水、洗浴污水、冲厕污水等全部汇合在一起,混合收集、处理。这种收集处理模式主要存在于经济条件比较好的农村地区,这些地区一般已实现自来水入村入户,冲水马桶等用水器具也普遍安装。该种方式以水作为载体,将粪便或厨余进行稀释和输送,省去了旱厕等黑水收集处理系统,比较卫生方便,受到农户的青睐。但是其缺点是用水量大大增加,忽略了黑水、灰水的资源化回用;另外黑水、灰水混合后处理难度加大。
(2)黑灰水分离收集处理模式
黑灰水分离收集处理模式是指在农户污染源产生点对黑水、灰水进行分类收集、分类处理及回收利用。该处理方式的优点是污染物从源头分开,可根据不同污染物的特性采用不同的处理方法,不需耗用大量的水输送粪便,不仅减少了水资源的消耗,降低了处理量和处理难度,也有利于废物的资源化利用。主要缺点是收集处理系统比较复杂,费用较高。
有专家提出,除了黑灰水需要分离处理外,黑水中的粪便和尿液也应进行分离处理,由此,基于尿液分离的源头控制卫生概念近年来在欧洲一些国家兴起,这不仅可有效回收氮、磷等植物营养元素,而且可简化后续污水处理工艺流程。将尿液分离后直接、间接利用是目前欧洲一些国家(如瑞典、丹麦、德国、奥地利、荷兰等国)分散式污水处理的一个热点研究方向。
黑灰水分离收集处理模式以及粪便、尿液分离收集处理模式符合全过程环境管理理论的产生源控制优先原则,有利于节约用水、污水的资源化利用以及降低处理难度,是目前农村分散型生活污水处理的推荐模式。因此,在农村生活污水处理中,应尽量采用沼气池厕所、堆肥式、粪尿分集式等生态卫生厕所;在水冲厕所后,应采用沼气净化池和户用沼气池等方式处理粪便污水,产生的沼气应加以利用;尽量使用粪便与生活杂排水分离的新型生态排水处理系统;宜采用沼气池处理粪便,采用氧化塘、湿地、快速渗滤及一体化装置等技术处理生活杂排水;在没有建设集中污水处理设施的农村,不宜推广使用水冲厕所,避免造成污水直接集中排放,在上述地区应尽量使用非水冲式卫生厕所。
随着农村地区生活水平的提高,水冲厕的运用越来越广泛,要实现黑灰水分离以及尿液粪便分离具有一定的困难,不符合人们的日常生活习惯,从实际情况出发,我国农村生活污水按灰水、黑水和灰黑混合水三种水质分别处理是比较现实合理的。
(1)农村分散型生活污水处理技术的选择原则
针对农村分散型生活污水的特点以及其处理的难点,在选择处理技术时,应遵循以下原则:
① 因地制宜
农村地区,经济条件较弱,应充分利用农村的地形地势、可利用的水塘及废弃洼地,优先采用节能降耗、管理方便的生态处理技术,在土地面积有限的情况系,可采用生物生态组合处理技术实现污染物的生物降解和氮、磷的生态去除,以降低污水处理能耗,节约建设、运行成本。此外,还应结合当地农业生产,加强生活污水的源头削减和尾水的回收利用。
② 抗冲击负荷能力强
农村生活污水水质水量变化很大。当污水排放量较小时,容易造成处理系统的资源浪费,污水排放量大时,容易超出污水处理系统的处理负荷,造成出水恶化,所以,应尽量选择抗冲击负荷能力强的污水处理技术。
③ 管理维护简单
农村居民的文化程度相对较低,对污水处理技术了解较少。复杂的污水处理系统操作复杂,农村居民可能由于知识有限而无法管理,这样装置出了问题后就可能无人修理、维护,进而退化、毁坏,失去净水功能。因此应选用运行管理简单,维护方便的污水处理工艺。
④ 低耗高效
由于大部分农村居民收入相对较低,农村生活污水处理设施的建设费用主要来自政府的投资和支持,因此生活污水的处理应尽量选用造价较低、运行费用省、管理费用少的工艺。
⑤ 占地面积相对较小
农村地区虽然土地面积较广,但是对有些农村地区来说,大部分是山地、丘陵,可供农村居民生活、生产所用的土地很少,考虑到农村今后的发展,应节约土地。应考虑采用占地面积较小的污水处理工艺。
⑥ 无二次污染
在城市污水处理中,在使水质得到净化的同时,有时也会带来空气污染、蚊虫增多、化学药剂污染等其它环境问题,因而,在农村生活污水处理中,应尽量选择无二次污染或少二次污染的处理工艺。
总体来说,农村生活污水处理方式,应结合农村当地的地理条件、经济条件、环境条件、管理水平综合考虑,生活污水处理方式必须符合经济、高效和简便易行的原则。
(2)农村单户生活污水处理技术比选
农村分散型生活污水处理技术可大体上分为生物、生态技术两种,生物技术主要指活性污泥法、生物膜法、厌氧生物滤池法、化粪池法等,生态技术主要指氧化塘、人工湿地、土地渗滤等。
针对农村土地稀少,生态处理方式受限的情况,许多学者提出了组合生态与生物处理方法的模式,经实践验证其不但处理效率高,而且占地面积小、能源消耗低,非常适用于农村分散型生活污水的处理。生物生态组合模式主要包括化粪池或沼气池+生态处理组合技术、化粪池或沼气池+生物处理组合技术、生物+生态深度处理组合技术三种形式。其中化粪池或沼气池对后续生态工艺往往只是起到一个预处理的作用,处理效果有限,负荷减低作用也有效,其往往不能有效达到减少系统占地面积大的问题。因此,通常所说的生态+生物组合技术中的生物技术往往指的是好氧生物技术,好氧生物技术主要有活性污泥法、SBR法、膜生物反应器法、生物滤池法、接触氧化法等。
在大城市中,A2O工艺、膜生物反应器、SBR等工艺应用比较广泛。但是对于农村地区来说,A2O工艺能耗较高、对管理水平要求也高,另外其抗冲击负荷能力有限,易产生污泥膨胀等问题,使它不适合水质水量变化都非常大的农村生活污水处理;膜生物反应器法处理效果较好,但是价格非常昂贵,此外其容易发生膜堵塞,需要定期更换,农村地区由于缺少专业的技术人才,其维护是一个大问题;SBR法的一个突出缺点是自动化控制要求较高,同膜生物反应器一样,在农村地区缺少专业的技术人才;生物滤池法由于能耗低、运行简单、无废弃污泥问题等特点被有些学者推荐用于农村生活污水处理,但是生物滤池法也有它的缺点,例如供氧条件较差,填料易堵塞,易滋生蚊蝇等,另外其抗冲击负荷能力也比较差,这影响了它对水质水量变化大的农村分散型生活污水的处理。
生物接触氧化技术对水质、水量波动具有较强的适应性,这已经在很多实际工程运用中得到证实。与活性污泥法相比,生物接触氧化法不仅能够处理高浓度生活污水,也能处理低浓度生活污水,另外,其所产生的剩余污泥较少,不需污泥回流,无污泥膨胀等问题。接触氧化法所具有的这些优点,使其对于土地资源比较紧张的农村地区的生活污水处理具有一定的优势。
本文介绍了农村分散型生活污水收集处理模式,分析了农村生活污水处理技术选择本文考虑对接触氧化法进行一定的改进优化,在保证其处理效果的基础上尽量降低其运行成本,使其适用于农村单户生活污水的处理。
相关文章:
浏览量:2
下载量:0
时间: