張大群    王秀朵

(天津市市政工程設(shè)計(jì)研究?

　　1. 工程項(xiàng)目總說明

　　天津經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)是全國(guó)發(fā)展規(guī)模大、建設(shè)速度快、效益最好的開發(fā)區(qū)之一，到本世紀(jì)末，工業(yè)總產(chǎn)值將達(dá)到1200億元。由于發(fā)展速度快，盡管每年進(jìn)行大量基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)，但區(qū)內(nèi)還沒有污水處理設(shè)施，隨著開發(fā)區(qū)的發(fā)展，排污量不斷增大，污染負(fù)荷也隨之加劇，由此而導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境惡化，對(duì)投資環(huán)境和開發(fā)區(qū)的進(jìn)一步建設(shè)發(fā)展帶來(lái)不利影響。為了開發(fā)區(qū)今后的快速發(fā)展和建設(shè)，適應(yīng)滾動(dòng)開發(fā)模式的需要，應(yīng)盡快建設(shè)開發(fā)區(qū)污水處理廠，消除對(duì)渤海灣水域的污染，盡快改善水域環(huán)境質(zhì)量狀況是開發(fā)區(qū)所面臨的當(dāng)務(wù)之急。

　　天津經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)污水處理廠是開發(fā)區(qū)的重點(diǎn)環(huán)保工程，設(shè)計(jì)規(guī)模10萬(wàn)t/d，污?饕?叢從誶?諫?釵鬯?凸ひ翟扒?納??纖??杓平??剩築OD₅150mg/L，COD400mg/L，SS200mg/L，出水水質(zhì)為：BOD₅30mg/L，SS30mg/L，COD120mg/L。污水經(jīng)二級(jí)生化處理后排入薊運(yùn)河口入海。

　　污水處理系統(tǒng)在國(guó)內(nèi)首次采用了連續(xù)進(jìn)水、雙池串聯(lián)的SBR的DAT-IAT工藝，該工藝是介于傳統(tǒng)活性污泥法與典型的SBR工藝之間，既有傳統(tǒng)活性污泥法的連續(xù)性和高效性，又具有SBR法的靈活性，具有構(gòu)筑物少、流程簡(jiǎn)單、占地少、對(duì)水質(zhì)水量變化適應(yīng)性強(qiáng)的特點(diǎn)，特別適合開發(fā)區(qū)污水特性和現(xiàn)代化管理?xiàng)l件。設(shè)計(jì)中在SBR反應(yīng)池內(nèi)首次采用了虹吸式潷水器裝置，該裝置沒有運(yùn)轉(zhuǎn)部件，耐用，無(wú)需維護(hù)、過流負(fù)荷低、出水水質(zhì)穩(wěn)定，是SBR反應(yīng)池理想的配套設(shè)備。由于污水已在SBR反應(yīng)池內(nèi)好氧穩(wěn)定，污泥處理系統(tǒng)采用了好氧貯存和帶式濾機(jī)濃縮脫水。自控系統(tǒng)采用集中監(jiān)視，分散控制的集散系統(tǒng)。

　　開發(fā)區(qū)污水處理廠1998年1月完成初步設(shè)計(jì)，報(bào)批后進(jìn)行施工圖設(shè)計(jì)，1998年6月完成施工圖設(shè)計(jì)。1998年8月開始施工，1999年9月底正式通水運(yùn)行。污水處理廠占地6.71ha，工程總投資1.6億元人民幣（其中使用挪威政府貸款490萬(wàn)美元）。

　　2. 開發(fā)區(qū)排水系統(tǒng)規(guī)劃及自然條件

　　2.1排水系統(tǒng)規(guī)劃

　　2.1.1 污水系統(tǒng)規(guī)劃

　　到全區(qū)建成時(shí)污水共分6個(gè)系統(tǒng)，即二期泵站污水系統(tǒng)、海晶東污水系統(tǒng)、海晶西污水系統(tǒng)、四期工業(yè)區(qū)污水系統(tǒng)、嘉里工業(yè)區(qū)污水系統(tǒng)、北塘污水系統(tǒng)。各系統(tǒng)均設(shè)置污水泵站將污水提升向北排至第一污水處理廠和第二污水處理廠，經(jīng)處理后大部分污水排放，小部分經(jīng)深度處理后回用。經(jīng)污水泵站提升的污水總量為7.18m³/s。詳見表11.2-1。

污水系統(tǒng)規(guī)劃工程內(nèi)容

　　2.1.2 污水處理廠規(guī)劃

　　開發(fā)區(qū)總給水量為42.1萬(wàn)t/d，到全區(qū)建成時(shí)污水總量為37.89萬(wàn)t/d（按給水量的90%計(jì)），規(guī)劃污水處理廠兩座，一座位于南海路與第十四大街交口的東南角，命名為“第一污水處理廠”，其處理量為10萬(wàn)t/d，另一座位于北排明渠入到運(yùn)河口的西南側(cè)，命名為“第二污水處理廠”，2000年起實(shí)施一期工程，到2010年，污水處理規(guī)模達(dá)到14萬(wàn)t/d，以后逐步擴(kuò)建，第二污水處理廠與第一污水廠一起服務(wù)于整個(gè)開發(fā)區(qū)33.41kd，并在全區(qū)建成時(shí)達(dá)到38萬(wàn)t/d的處理能力。

　　2.1.3 由于北排明渠排水量只有18.37m³/s，不能滿足開發(fā)區(qū)遠(yuǎn)期排水量的需要，又不利于開發(fā)區(qū)的土地使用，影響區(qū)內(nèi)環(huán)境，故必須將其填墊，用管道取而代之，以進(jìn)一步改善開發(fā)區(qū)的投資環(huán)境。

　　2.2 開發(fā)區(qū)自然條件

　　2.2.1 地理位置

　　天津經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)是1984年經(jīng)國(guó)務(wù)院批準(zhǔn)最先建立的全國(guó)14個(gè)對(duì)外開放的國(guó)家沿海經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)之一。開發(fā)區(qū)座落在天津市東部渤海之濱，占地33km²。

　　天津經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)是“以工業(yè)為主，以利用外資為主，以出口創(chuàng)匯為主”的經(jīng)濟(jì)區(qū)域。經(jīng)過十年的開發(fā)建設(shè)和發(fā)展，天津經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)已先后建成或正在建設(shè)的有起步區(qū)、生活區(qū)、三角地、南韓工業(yè)團(tuán)地、二期以北、金融貿(mào)易生活區(qū)、泰豐工業(yè)區(qū)以及海晶工業(yè)區(qū)等片區(qū)，并建起了一批三資企業(yè)，形成了一個(gè)以國(guó)際貿(mào)易為先導(dǎo)，以現(xiàn)代工業(yè)為基礎(chǔ)，集金融、商業(yè)、房地產(chǎn)等第三產(chǎn)業(yè)協(xié)調(diào)發(fā)展的外向型經(jīng)濟(jì)中心。

　　2.2.2 地形地貌及工程地質(zhì)條件

　　開發(fā)區(qū)屬?zèng)_積——海積濱海平原。沉積物顆粒較細(xì)，形成了以淤泥為主海岸帶類型。

　　建區(qū)前原為鹽場(chǎng)，有鹽池、鹵池、鹽溝、運(yùn)鹽渠等，地勢(shì)低平，原地面標(biāo)高一般為大沽高程（以下簡(jiǎn)稱T·D）2.5～3.4m，填墊后地面高程3.5m·T·D。

　　本區(qū)60m以內(nèi)土層屬于上更新統(tǒng)、中新統(tǒng)及全新統(tǒng)，共有三個(gè)陸相沉積及海侵沉積系列。在0～30m深度內(nèi)，淺層地下水按埋藏條件及水動(dòng)力條件為潛水——潛水微承壓水，有2～3個(gè)含水組，地下水化學(xué)類型以Cl-Na型為主，對(duì)混凝土等具有不同程度的結(jié)晶侵蝕性。該地區(qū)抗震防烈度為7度。

　　2.2.3 氣象條件

　　天津開發(fā)區(qū)地處中緯度歐亞大陸東岸，季節(jié)環(huán)流旺盛，氣候?qū)倥瘻貛Т箨懶约撅L(fēng)氣候，四季分明。春季干燥少雨，多大風(fēng)天：夏季高溫，多陰雨：秋季冷暖適宜，晴天多：冬季寒冷，多霧少雪。主導(dǎo)風(fēng)向冬季為西北風(fēng)，夏季為東南風(fēng)，主要?dú)庀髤?shù)為：月平均最高氣溫：29.4℃，月平均最低氣溫：-7.3℃，最大平均凍土深度：0.615m，一日最大降水量：191.5mm，歷年平均降水量：602.9mm，歷年平均蒸發(fā)量：1909.6mm，歷年最大風(fēng)速及風(fēng)向：E26.5m/旨，歷年最多風(fēng)向及頻率：SW9，潮位及海擋設(shè)施標(biāo)高：歷年最高潮位：4.804·T·D，現(xiàn)有海擋設(shè)施標(biāo)高：4.0～4.5m·T·D。

　　3. 污水工程現(xiàn)狀

　　3.1排水現(xiàn)狀

　　天津經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)為新建區(qū)，排水自成系統(tǒng)，排水體制采用雨污分流制。自1984年以來(lái)，經(jīng)過十幾年的開發(fā)建設(shè)，開發(fā)區(qū)內(nèi)起步區(qū)、金融貿(mào)易生活區(qū)、二期工業(yè)區(qū)等雨、污水設(shè)施已基本建成，并投入使用，金融貿(mào)易區(qū)、泰豐工業(yè)園、海晶工業(yè)區(qū)、二期工業(yè)區(qū)（包括三角地、二期北、韓國(guó)工業(yè)團(tuán)地）等區(qū)域的雨水、污水設(shè)施已完成設(shè)計(jì)施工，部分已投入使用。

　　目前開發(fā)區(qū)已建成的起步區(qū)污水系統(tǒng)收水面積302ha，污水由西向東匯入黃海路以東，第五大街以北的起步區(qū)泵站。泵站裝機(jī)容量0.54m³/s；生活區(qū)污水系統(tǒng)收水面積358ha，污水由南向北匯入設(shè)置在黃海路以東，京津塘高速公路連接線以南的生活區(qū)泵站。泵站裝機(jī)容量0.36m³/s。

　　二期泵站系統(tǒng)包含有起步區(qū)、生活區(qū)、二期北、韓國(guó)工業(yè)園地等若干子系統(tǒng)，二期泵站為一中途提升，二期泵站負(fù)擔(dān)污水收水面積1926ha，污水由南向北匯入設(shè)置在南海路以東，第八大街以南的二期泵站，泵站裝機(jī)容量3.96m³/s。污水出水沿南海路向北近期排入北排明渠，經(jīng)薊運(yùn)河入?？诹魅氩澈?。

　　由于開發(fā)區(qū)地處鹽田，沒有任何可供輸水的排水設(shè)施，為了解決起步區(qū)、生活區(qū)的雨、污水排放，故在1984年建區(qū)時(shí)開挖修建了北排明渠，北排明渠是開發(fā)區(qū)目前唯一的排污泄洪渠道，北排明渠起端在起步區(qū)泵站東側(cè)，由南向北穿過開發(fā)區(qū)規(guī)劃用地，接薊運(yùn)河口全長(zhǎng)約6.4km，設(shè)計(jì)過水能力最大18.37m³/s，最高蓄水水位4.20m·T·D。

　　3.2 污染現(xiàn)狀

　　開發(fā)區(qū)建區(qū)后即高速發(fā)展，規(guī)模迅速擴(kuò)大，各種工廠企業(yè)和人口急劇增加，而排水設(shè)施的建設(shè)滯后，特別是綜合污水未經(jīng)處理，導(dǎo)致環(huán)境質(zhì)量惡化，已對(duì)投資環(huán)境和開發(fā)區(qū)的進(jìn)一步發(fā)展帶來(lái)不利影響。

　　3.2.1 工廠廢水治理現(xiàn)狀

　　目前開發(fā)區(qū)開工的企業(yè)部分建有廢水預(yù)處理設(shè)施，如萬(wàn)樂毛衫廠、中環(huán)三津電子管廠的廢水預(yù)處理設(shè)施已驗(yàn)收達(dá)標(biāo)。但也有個(gè)別企業(yè)雖建有污水預(yù)處理設(shè)施，卻未能全部投入正常運(yùn)行，部分企業(yè)在建廠時(shí)未執(zhí)行期“三同時(shí)”政策，排放水質(zhì)超標(biāo)，還有部分企業(yè)生產(chǎn)發(fā)展了，廢水量增加了，而廢水處理設(shè)施能力未增加。凡此種種，造成工業(yè)廢水超標(biāo)排放。

　　3.2.2 水域污染現(xiàn)狀

　　由于大量工業(yè)廢水及生活污水源源不斷地排入北排明渠，造成渠內(nèi)污染物大量沉積，水質(zhì)變黑發(fā)臭，表面時(shí)有浮油出現(xiàn)。北排明渠出水口位于薊運(yùn)河入?？谔帲虼耍_發(fā)區(qū)污水的最終受納水體是渤海灣。天津市環(huán)保局、開發(fā)區(qū)環(huán)保局對(duì)開發(fā)區(qū)污水污染海域情況極為重視，對(duì)明渠入?？谒|(zhì)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，發(fā)現(xiàn)水中有機(jī)物、大腸菌群以及重金屬嚴(yán)重超標(biāo)。薊運(yùn)河入海處的北塘口海區(qū)地處渤海灣的灣底部，海水交換能力弱，大量工業(yè)及生活污水排入，得不到及時(shí)充分的擴(kuò)散和稀釋，污染物在此匯集，近年來(lái)曾發(fā)生赤潮現(xiàn)象，形成區(qū)域性污染。海水污染直接影響海水養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展，危害人民的身體健康。

　　4. 工程設(shè)計(jì)

　　4.1 工程規(guī)模

　　“天津經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)總體規(guī)劃”和“天津經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)排水規(guī)劃”中規(guī)定：擬建開發(fā)區(qū)污水處理廠的收水范圍包括金融東340公頃0.56m³/s的污水量、金融西298公頃0.87m³/s的污水量和生活區(qū)358公頃0.36m³/s的污水量，總收水面積996公頃，總污水量11.79m³/s（15.5萬(wàn)t/d）。

　　根據(jù)上述污水處理廠收水范圍內(nèi)污水量的計(jì)算及收水區(qū)域內(nèi)目前所達(dá)到的水量，確定開發(fā)區(qū)污水處理廠建設(shè)規(guī)模為10萬(wàn)t/d。

　　4.2 工程內(nèi)容

　　日處理量10萬(wàn)噸二級(jí)處理廠一座。

　　4.3 污水處理廠廠址

　　污水處理廠廠址選擇原則：

　　4.3.1 廠址靠近污水總干管，便于廠區(qū)進(jìn)水和出水，避免遠(yuǎn)距離輸送，節(jié)省工程投資，降低排水系統(tǒng)的經(jīng)常運(yùn)行管理費(fèi)用。

　　4.3.2 靠近交通干道，對(duì)外聯(lián)系方便，節(jié)省廠外道路、水、電、通訊等工程投資。

　　4.3.3 廠址處于大片城區(qū)的下風(fēng)向，且由周圍寬闊的道路與其他地塊分隔，相對(duì)有一個(gè)比較獨(dú)立的區(qū)域空間，對(duì)周圍環(huán)境影響較小。

　　4.3.4 附近尚有空地，可預(yù)留遠(yuǎn)期用地和回用水處理用地。

　　根據(jù)“天津經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)總體規(guī)劃（基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)劃）”、“天津經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)污水處理廠規(guī)劃修改方案”要求，擬建開發(fā)區(qū)10萬(wàn)t/d污水處理廠廠址定于南海路與第十四大街交口的東南角處。

　　4.4 設(shè)計(jì)水質(zhì)的確定

　　4.4.1 現(xiàn)狀污水水質(zhì)

　　開發(fā)區(qū)污水處理廠近期進(jìn)水主要來(lái)自起步區(qū)污水泵站及生活區(qū)污水泵站，對(duì)泵站出口及北排明渠近幾年的水質(zhì)進(jìn)行了連續(xù)的監(jiān)測(cè)。為進(jìn)一步摸清該系統(tǒng)污水水質(zhì)，給方案設(shè)計(jì)提供依據(jù)，開發(fā)區(qū)環(huán)保局于1994年1月又進(jìn)行了6d連續(xù)的原水水質(zhì)分析，從收集到的水質(zhì)分析資料可以看出開發(fā)區(qū)污水水質(zhì)波動(dòng)范圍較大。

　　4.4.2 污水的可生化性

　　用生化工藝處理城市污水及工業(yè)污水是一種經(jīng)濟(jì)有效的方法，也是目前最常采用的。根據(jù)開發(fā)區(qū)現(xiàn)有水質(zhì)監(jiān)測(cè)結(jié)果計(jì)算的BOD₅/COD值一般在0.2～0.5之間，基本屬于可生化范圍。但變化幅度較大。

　　中國(guó)市政工程華北設(shè)計(jì)院水科所于1992年2月底至5月上旬在開發(fā)區(qū)的起步區(qū)泵站內(nèi)進(jìn)行了兩個(gè)多月的污水動(dòng)態(tài)試驗(yàn)研究，分別進(jìn)行了延時(shí)曝氣法及普通曝氣法兩個(gè)方案的對(duì)比試驗(yàn)，其結(jié)論為：延時(shí)曝氣法處理效果的穩(wěn)定性和去除率較普通曝氣法好，試驗(yàn)推薦延時(shí)曝氣活性污泥法。

　　上述的污水生化動(dòng)態(tài)試驗(yàn)研究結(jié)果對(duì)本次設(shè)計(jì)在一定程度上有很大的參考價(jià)值，但由于近幾年開發(fā)區(qū)各方面的迅速發(fā)展，特別是生活區(qū)的建成，生活區(qū)污水泵站（能力0.36m³/s）的投入使用，使得污水中生活污水的水量加大，從而大大改善了污水的可生化性。從近幾年的水質(zhì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)中也不難看出這種趨勢(shì)。

　　4.4.3 污水處理廠進(jìn)水水質(zhì)的確定

　　根據(jù)開發(fā)區(qū)歷年的水質(zhì)監(jiān)測(cè)資料，結(jié)合開發(fā)區(qū)的規(guī)劃發(fā)展情況確定開發(fā)區(qū)污水處理廠的進(jìn)水水質(zhì)：

　　COD   400mg/L

　　BOD   150mg/L

　　SS     200mg/L

　　4.4.4 處理程度及出水水質(zhì)的確定

　　本工程污水處理后將排入薊運(yùn)河口入海，按1989年8月頒布的“天津市海域水質(zhì)區(qū)劃調(diào)整方案”將薊運(yùn)河入?？诙椤皣?guó)家海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)”的二類水質(zhì)海域，根據(jù)國(guó)家環(huán)保局《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB8978--88）的規(guī)定，對(duì)排入一般經(jīng)濟(jì)漁業(yè)、重要風(fēng)景游覽區(qū)等重點(diǎn)保護(hù)水域的污水水質(zhì)必須達(dá)到一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)，即：

　　COD≤100mg/L

　　BOD≤30mg/L

　　SS≤30mg/L

　　根據(jù)處理程度的要求，結(jié)合開發(fā)區(qū)污水的特點(diǎn)及將來(lái)的發(fā)展，污水宜采用延時(shí)曝氣的二級(jí)生化處理。按照開發(fā)區(qū)的要求，確定污水處理廠出水水質(zhì)為：

　　COD≤120mg/L

　　BOD≤30mg/L

　　SS≤30mg/L

　　4.5 污水處理廠工藝方案選擇論證

　　4.5.1 污水處理廠工藝方案的選擇

　　1. 方案選擇的原則

　　污水處理廠的污水處理及污泥處理工藝方案選擇原則是：

　　（1）在常年運(yùn)轉(zhuǎn)中保證出水所要求的處理程度，處理效果穩(wěn)定，技術(shù)成熟。

　?。?）基建投資和運(yùn)行費(fèi)用低、占地少、電耗省。以盡可能少的投入取得盡可能大的效益。

　?。?）運(yùn)行管理方便，運(yùn)轉(zhuǎn)靈活，并可根據(jù)不同的進(jìn)水水質(zhì)調(diào)整運(yùn)行方式和參數(shù)，最大限度地發(fā)揮處理裝置和構(gòu)筑物的處理能力。

　　（4）便于實(shí)現(xiàn)處理過程的自動(dòng)控制，提高管理水平。

　　2．工藝方案選擇

　　當(dāng)前國(guó)內(nèi)城市污水處理廠絕大多數(shù)采用活性污泥法，這種方法能有效去除城市污水中的各種污染物質(zhì)，并且處理費(fèi)用最低。開發(fā)區(qū)污水水質(zhì)與大多數(shù)城市污水相近似，也是以有機(jī)污染為主，因此宜采用活性污泥法處理。

　　在活性污泥法中，目前使用最多的是傳統(tǒng)活性污泥法，但開發(fā)區(qū)污水水質(zhì)水量變化幅度大，污水的可生化性差，出水水質(zhì)要求高，傳統(tǒng)活性污泥法難以達(dá)到要求，同時(shí)開發(fā)區(qū)土地緊張，人員精簡(jiǎn)，而傳統(tǒng)活性污泥法處理流程較繁瑣，特別是污泥處理復(fù)雜，占地面積大，管理人員多，與開發(fā)區(qū)的現(xiàn)狀不相適應(yīng)，因此，我們排除了傳統(tǒng)活性污泥法，參照國(guó)內(nèi)外的研究成果和污水處理廠的運(yùn)行實(shí)踐，在進(jìn)行多方案比較的基礎(chǔ)上，選擇了氧化溝工藝和SBR法（間歇曝氣）兩種最適合的方案進(jìn)行論證比較。

　?。?）SBR法

　　SBR法是序批式活性污泥法（Sequencing Batch Reactor）的簡(jiǎn)稱，又名間歇曝氣，它的主體構(gòu)筑物是SBR反應(yīng)池，污水在這個(gè)反應(yīng)池中完成反應(yīng)、沉淀、排水及排除剩余污泥等工序，使處理過程大大簡(jiǎn)化。

　　SBR法早于1914年即已開發(fā)，但由于人工操作管理繁瑣，監(jiān)測(cè)手段落后及曝氣器易堵塞等問題，難以推廣應(yīng)用。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，上述問題相繼得到解決，現(xiàn)在已有不堵塞的曝氣器和在線監(jiān)測(cè)儀表，特別是自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展，對(duì)污水處理過程進(jìn)行自動(dòng)操作已成為可能，SBR法以它獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)引起廣泛注意，近年來(lái)迅速推廣，并不斷得到改進(jìn)、完善，使其成為目前世界上污水處理技術(shù)中的熱門工藝，現(xiàn)在已有數(shù)百座SBR工藝污水處理廠正在成功運(yùn)行。在中國(guó)上海和昆明已建成投產(chǎn)中型和較大型SBR工藝污水處理廠。

　　SBR法具有以下幾個(gè)主要優(yōu)點(diǎn)：

　　1）處理構(gòu)筑物少，使處理過程大大簡(jiǎn)化。污水處理工序中SBR反應(yīng)池集曝氣、沉淀于一身，省去了初沉池、二沉池和回流污泥泵房，采用延時(shí)曝氣的SBR工藝污泥已基本好氧穩(wěn)定，不需再進(jìn)行消化處理，只需濃縮、脫水即可。

　　2）對(duì)水量水質(zhì)的變化具有很強(qiáng)的適應(yīng)性。

　　3）處理構(gòu)筑物的簡(jiǎn)化節(jié)省了大量用地，而反應(yīng)池的水深于氧化溝，與氧化溝的工藝比較占地省。

　　4）處理效果好，SBR法是先進(jìn)污水后曝氣，全部污水都經(jīng)過充分的生化反應(yīng)后排出，不像氧化溝那樣邊進(jìn)水邊出水使少量污水未經(jīng)充分處理就穿池而過。同時(shí)由于沉淀是靜止沉降，所以沉淀效果好。再有SBR法可任意調(diào)節(jié)運(yùn)行狀態(tài)，有利于去除難生物降解的有機(jī)物。

　　SBR法的不足是：

　　1）裝機(jī)容量、電耗比普通活性污泥法高，但因產(chǎn)泥量少，污泥流程簡(jiǎn)化，污泥處理和處置費(fèi)用低，總的電耗比氧化溝低，總的運(yùn)行費(fèi)不比普通活性污泥法高。

　　2）反應(yīng)池的進(jìn)水、曝氣、排水、排泥變化頻繁，且必須按時(shí)操作，人工管理較為困難，只有靠自動(dòng)化控制，因此要求設(shè)備儀表可靠性高，目前部分儀表還需從國(guó)外進(jìn)口，費(fèi)用較貴。

　　3）由于自動(dòng)化水平高，要求管理人員有較高的技術(shù)水平，因國(guó)內(nèi)又缺乏這方面的運(yùn)行管理經(jīng)驗(yàn)，故操作人員需要進(jìn)行嚴(yán)格培訓(xùn)。

　　SBR法的工藝流程框圖見圖4.1.4-1：

圖4.1.4-1 SBR工藝流程框圖

　?。?）氧化溝法

　　氧化溝又名連續(xù)循環(huán)曝氣池，是活性污泥法的一種變型，由于氧化溝構(gòu)造簡(jiǎn)單，運(yùn)行簡(jiǎn)便且處理效果穩(wěn)定可靠，越來(lái)越為水處理科研及工程技術(shù)人員所重視，特別對(duì)于中、小型污水處理廠，它的優(yōu)越性顯得更加突出。目前氧化溝已廣泛應(yīng)用于國(guó)內(nèi)外城市污水及各類工業(yè)廢水的處理。在早期由于氧化溝占地面積大，僅應(yīng)用小型污水處理廠，隨著對(duì)氧化溝污水處理技術(shù)的充分認(rèn)識(shí)和不斷改進(jìn)，曝氣裝置的不斷完善和多樣化，氧化溝工藝正以其基建費(fèi)用低、運(yùn)行管理簡(jiǎn)便、處理效果好、出水水質(zhì)穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，逐步被大、中型污水處理廠所采用。

　　氧化溝中的循環(huán)流量很大，進(jìn)入溝內(nèi)的原污水立即被大量的循環(huán)水所混合稀釋，因此具有承受沖擊負(fù)荷的能力，對(duì)不易降解的有機(jī)物也有較好的處理效果，不僅可滿足BOD₅、SS的處理要求，而且可實(shí)現(xiàn)部分脫氮除磷。由于氧化溝的水力停留時(shí)間與泥齡都很長(zhǎng)，懸浮狀有機(jī)物在溝內(nèi)可獲得較徹底的降解，活性污泥產(chǎn)量少且趨于穩(wěn)定，一般可不設(shè)初沉池和污泥消化池，簡(jiǎn)化了工藝流程，減少了處理構(gòu)筑物。

　　根據(jù)開發(fā)區(qū)污水處理廠的規(guī)模和水量、水質(zhì)變化較大的特點(diǎn)，決定采用目前國(guó)內(nèi)外運(yùn)轉(zhuǎn)效果較好、管理簡(jiǎn)單的卡魯塞爾型氧化溝工藝做為第二方案，其工藝流程框圖見圖4.1.4-2。

 圖4.1.4-2  氧化溝工藝流程框圖

　?。?）SBR法與氧化溝法的比較

　　SBR法與氧化溝法對(duì)開發(fā)區(qū)污水處理廠都是適用的，針對(duì)開發(fā)區(qū)的具體情況，SBR法具有以下幾個(gè)優(yōu)勢(shì)：

　　1）開發(fā)區(qū)污水水質(zhì)的可生化性較差，處理這種污水正是SBR工藝的獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)，可以不設(shè)調(diào)節(jié)池，并能達(dá)到排放要求。

　　2）開發(fā)區(qū)土地緊張，人員精簡(jiǎn)，而SBR工藝占地最省，定員最少。

　　3）開發(fā)區(qū)污水廠利用國(guó)外貸款建設(shè)，可以引進(jìn)高質(zhì)量的機(jī)械設(shè)備和全套自動(dòng)化操作系統(tǒng)，有條件實(shí)現(xiàn)高度自動(dòng)化。

　　根據(jù)上述比較，設(shè)計(jì)認(rèn)為選取SBR法對(duì)開發(fā)區(qū)污水處理廠更為有利。

　　4.6工程設(shè)計(jì)

　　4.6.1 工藝設(shè)計(jì)

　　1. 合建泵房與進(jìn)水格柵

　　在開發(fā)區(qū)污水處理廠可行性研究階段設(shè)計(jì)中處理廠進(jìn)水泵房只為處理廠服務(wù)的獨(dú)立構(gòu)筑物，由于開發(fā)區(qū)總體規(guī)劃的調(diào)整要求，將海晶東的雨污水泵站與處理廠進(jìn)水泵房合建在一起，因此合建泵房的設(shè)計(jì)共包括三部分：

　?。?）污水處理廠進(jìn)水泵房設(shè)計(jì)水量Q=1.157m³/s，進(jìn)水管徑φl(shuí)200mm，管底高程0.400m·T·D，出水管徑DNl000mm，出水水位7.70 m·T·D。

　?。?）海晶東雨水泵房設(shè)計(jì)水量Q=11.8m³/s，進(jìn)水3—2400mm×1800mm方涵，管底高程-3.000m·T·D，出水經(jīng)3200mm×2000mm壓力方涵，排入薊運(yùn)河，最高水位4.23 m·T·D。

　?。?）海晶東污水泵房設(shè)計(jì)水量Q=0.6 m³/s，進(jìn)水管徑φ1200mm，管底高程-2.55 m·T·D，出水管管徑DN 1000mm，出水水位1.400 m·T·D。

　　原開發(fā)區(qū)污水處理廠可行性研究進(jìn)水泵房已確定采用潛水泵。由于潛水泵可以不建上部建筑，土建結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，檢修較方便，為便于總體布置合建泵房均采用潛水泵。為降低工程投資，合建泵房土建結(jié)構(gòu)采用整體式，即閘箅井泵井出水池合建在一起，下面對(duì)三座泵房的設(shè)計(jì)情況分別說明：

　?。?）污水處理廠進(jìn)水泵房

　　工藝流程：φ1200mm進(jìn)水管→進(jìn)水閘箅→泵井→閘閥室→DN1000mm鑄鐵管→旋流沉砂池。

　　進(jìn)水閘箅井：閘箅井是處理廠第一道預(yù)處理設(shè)施，共分為兩格，每格內(nèi)各設(shè)φ1000mm鑄鐵閘門，可以全開通水，也可以分別斷水互為備用。閘箅井內(nèi)設(shè)置兩個(gè)格柵除污機(jī)，每個(gè)寬度1300mm。

　　格柵除污機(jī)的開停由現(xiàn)場(chǎng)PLC根據(jù)柵前后水位差自動(dòng)控制，信號(hào)送到PLC系統(tǒng)，顯示運(yùn)行狀態(tài)和發(fā)出事故警報(bào)，在箅臺(tái)上裝有與格柵除污機(jī)配套的螺旋輸送壓榨機(jī)，柵渣經(jīng)脫水后運(yùn)出廠外處置。

　　螺旋輸送壓榨機(jī)長(zhǎng)度為7600mm，能力為1噸/h。

　　泵井：泵井內(nèi)裝有德國(guó)KSB公司生產(chǎn)的K300-380/376VA潛污泵6臺(tái)（4用2備），水泵性能如下：

　　水泵在自動(dòng)控制下工作，PLC系統(tǒng)可以根據(jù)水位變化控制水泵開停也可以使水泵按交替方式運(yùn)轉(zhuǎn)。

　　閘閥室及出水管：為保證水泵運(yùn)行安全便于檢修，在每臺(tái)水泵出水管上安裝了止回閥和閘閥，將6臺(tái)水泵的出水管并聯(lián)，匯合后由一條DN1000管輸送到旋流沉砂池。

　　（2）海晶東污水泵房

　　工藝流程：φ1200mm進(jìn)水管→進(jìn)水閘箅井→泵井→出水池→閘閥室→φl(shuí)000出水管

　　進(jìn)水閘箅井：為便于檢修閘箅井內(nèi)安裝一個(gè)φ1200mm鑄鐵閘門，啟閉機(jī)采用手電兩用，另在閘箅井內(nèi)安裝一臺(tái)寬度為1.5m的回轉(zhuǎn)式格柵除污機(jī)，為防腐蝕耙齒采用不銹鋼材料，格柵除污機(jī)的開停信號(hào)送到PLC系統(tǒng)。因?yàn)榕c污水廠的進(jìn)水泵房合建，兩個(gè)泵站合用一臺(tái)螺旋輸送壓榨機(jī)，螺旋輸送壓榨機(jī)長(zhǎng)度7600mm。

　　泵井：泵井內(nèi)裝有瑞典FLYGT公司沈陽(yáng)飛力泵有限公司生產(chǎn)的CP3170飛力潛水排污泵4臺(tái)（3用1備），水泵性能如下：

　　水泵同樣由PLC系統(tǒng)根據(jù)水位變化控制開停。

　　出水池及閘閥室：出水池為重力式，為便于清除池內(nèi)的雜物，在出水池頂部設(shè)置了人孔。為便于檢修，在閘室內(nèi)設(shè)置了DN 1000mm電動(dòng)閘閥。海晶東的污水通過φ1000mm出水管匯入南海路φ2200mm污水干管。

　?。?）海晶東雨水泵房

　　工藝流程：3-2400mm×l800mm進(jìn)水方涵→進(jìn)水閘箅井→泵井→出水池→閘閥室→3200mm×2000mm壓力出水方涵。

　　進(jìn)水閘箅井，箅井內(nèi)安裝4個(gè)2200mm×2000mm鑄鐵閘門，啟閉機(jī)為手電兩用，箅井寬度為10m，分為4個(gè)格，每格寬度為2.5m，井內(nèi)安裝一臺(tái)移動(dòng)式格柵除污機(jī)，寬2.5m，格柵材料選用不銹鋼，該機(jī)性能穩(wěn)定具有一定的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)。

　　泵井：雨水的設(shè)計(jì)水量較大，進(jìn)水水位較低，出水輸送距離較長(zhǎng)，出水水位較高，因此，該泵選用南京水泵廠生產(chǎn)的900HQB-50潛水混流泵6臺(tái)（無(wú)備用），水泵性能如下：

　　該水泵為套筒式安裝，泵底部由支架固定在池底，套筒上部用鋼板，固定在鋼筋混凝土蓋板上，平時(shí)用螺栓擰緊，檢修時(shí)打開使用，水泵用PLC進(jìn)行監(jiān)控。

　　壓力出水池、蝶閥室及出水方涵：出水池為封閉式壓力水池，在水泵開車時(shí)，為了盡快排除氣體，防止水錘，在出水池頂部設(shè)置兩個(gè)500mm×500mm通氣孔，將部分出水通過溢流管道回流至前池，以減少出水池的壓力，為了保證該泵房檢修方便，在出水池后安裝2-DN2000蝶閥。

　　海晶東雨水通過2500mm 3.2m×2.0m鋼筋混凝土壓力方涵，輸送至薊運(yùn)河口，方涵的正常工作壓力0.1MPa。

　　2. 沉砂池及計(jì)量槽

　　細(xì)格柵：為避免在SBR池中可能出現(xiàn)漂浮物，在沉砂池前設(shè)置兩個(gè)細(xì)格柵，以進(jìn)一步去除污水中的漂浮物。本次設(shè)計(jì)選用階梯型格柵，其外形為封閉箱體，對(duì)周圍環(huán)境沒有任何污染。每臺(tái)格柵的技術(shù)參數(shù)如下：

　　寬度：1565mm

　　安裝角度：45°

　　柵前水深：820mm

　　柵條凈距：6mm

　　細(xì)格柵的開停由現(xiàn)場(chǎng)PLC根據(jù)格柵前后的水位差自動(dòng)控制，經(jīng)格柵排出的柵渣送至螺旋壓榨機(jī)脫水。

　　螺旋壓榨機(jī)的技術(shù)參數(shù)為：

　　處理能力：1t/h

　　電機(jī)功率：1.5KW

　　沉砂池：沉砂池設(shè)計(jì)流量為4166m³/h，設(shè)兩座沉砂池，一用一備，也可同時(shí)工作。采用旋流沉砂處理工藝，在旋流攪拌器作用下，進(jìn)水沿切線方向進(jìn)入沉砂池，污水保持螺旋狀轉(zhuǎn)動(dòng)，將砂粒與附著的有機(jī)物分離，砂粒沿錐形池壁沉到池底的砂斗。除出的砂質(zhì)用砂泵（兩臺(tái)互為備用）送入砂水分離器，脫水后的砂裝進(jìn)儲(chǔ)砂箱。

　　每臺(tái)除砂設(shè)備的技術(shù)參數(shù)為：

　　直徑：5.48m

　　流量：4200m³/h

　　電機(jī)功率：0.37kw

　　砂泵的技術(shù)參數(shù)為：

　　流量：63m³/h

　　揚(yáng)程：6m

　　電機(jī)功率：3.0kW

　　砂水分離器的技術(shù)參數(shù)為：

　　流量20L/s

　　處理能力：1.05 m³/h

　　電機(jī)功率：0.25kw

　　配水計(jì)量槽：計(jì)量槽與沉砂池合建，設(shè)計(jì)流量為1.16m³/s，喉寬為1.25m，計(jì)量槽內(nèi)安裝一臺(tái)超聲波流量計(jì)，渠道內(nèi)設(shè)pH計(jì)及溫度計(jì)，信號(hào)輸入PLC，對(duì)污水進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測(cè)。另外為保證SBR池配水均勻，本設(shè)計(jì)出水井采用非淹沒堰。

　　3. SBR反應(yīng)池（DAT-IAT曝氣系統(tǒng)）

　?。?）DAT-IAT工作過程

　　DAT-IAT工藝是由DAT池和IAT池串聯(lián)組成，DAT連續(xù)進(jìn)水，連續(xù)曝氣（也可間歇曝氣），IAT也是連續(xù)進(jìn)水，但間歇曝氣，清水和剩余活性污泥均由IAT排出。和典型的SBR反應(yīng)池一樣，其運(yùn)行操作由進(jìn)水、反應(yīng)、沉淀、出水和待機(jī)五個(gè)階段組成。

　　1）進(jìn)水階段：與典型的SBR工藝不同的是，DAT-IAT系統(tǒng)的處理水是連續(xù)進(jìn)入DAT，然后進(jìn)入IAT。連續(xù)進(jìn)水使對(duì)進(jìn)水的控制大大簡(jiǎn)化，這樣的雙池系統(tǒng)也避免了水力短路。

　　2）反應(yīng)階段：反應(yīng)階段分兩部分：在DAT中連續(xù)曝氣，池中水流呈完全混合流態(tài)，絕大部分有機(jī)物在這個(gè)池中降解。經(jīng)DAT處理后的混合液通過兩池間的導(dǎo)流系統(tǒng)連續(xù)不斷進(jìn)入IAT，IAT間歇曝氣進(jìn)一步去除有機(jī)物，使處理出水達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。

　　3）沉淀階段：沉淀階段只發(fā)生在IAT。當(dāng)IAT停止曝氣后，活性污泥絮體靜態(tài)沉淀與上清液分離，DAT流入IAT的混合液流速很低，對(duì)IAT不產(chǎn)生擾動(dòng)，因而其沉淀效率顯著高于一般二沉池的動(dòng)態(tài)沉淀。

　　4）排水階段：排水階段只發(fā)生在IAT，當(dāng)池水位上升到最高水位時(shí)，沉淀階段結(jié)束，設(shè)置在IAT末端的潷水器開動(dòng)，將上清液緩慢地排出池外，當(dāng)池水位降到最低水位停止?jié)?

　　5）待機(jī)階段：在IAT池潷水后完成了一個(gè)運(yùn)行周期，兩周期間的間歇時(shí)間就是待機(jī)階段。該階段可視污水的性質(zhì)和處理要求決定其長(zhǎng)短或取消。

　?。?）DAT-IAT工藝設(shè)計(jì)

　　1）設(shè)計(jì)條件和設(shè)計(jì)參數(shù)

　　設(shè)計(jì)水量100，000m³/d

　　進(jìn)水水質(zhì)：BOD：150mg/L；SS：200 mg/L；COD：400mg/L

　　出水水質(zhì)：BOD≤30mg/L；SS≤30mg/L；COD≤120mg/L，同時(shí)要求去除NH₃-Nl0mg/L。

　　污泥在反應(yīng)池中基本好氧穩(wěn)定，不另外進(jìn)行污泥穩(wěn)定處理。

　　污泥負(fù)荷F/M=0.052kgBOD/（kgMLSS·d）

　　混合液濃度（MLSS）5g/L

　　IAT運(yùn)行周期 T=3h （曝氣、沉淀、潷水各1h）

　　2）池容計(jì)算

　　BOD總量：BOD_T=150×100000×10^-3=l5000kg/d

　　活性污泥總量：TS=BOD_T/F/M=15000/0.052=288462kg

　　污泥所需總池容：V_T=TS/MLSS=288462/5=57692m³

　　設(shè)6組DAT-IAT池，每組污泥所需池容積為：V=V_T/6=9615m³

　　設(shè)每組池長(zhǎng)L=80m，池寬B=32m，則混合液深為h=V/L、B=9615/80×32=3.756m（最低水位）。

　　DAT-IAT是變水位運(yùn)行，一個(gè)周期內(nèi)從最低水位到最高水位再回到最低水位，按T=3h的運(yùn)行周期，池水位的變化見圖4.1.4-3。當(dāng)潷水結(jié)束時(shí)，池水位處于最低水位，由于原水不斷進(jìn)入，水位逐漸增高，到開始潷水時(shí)達(dá)到最高水位，經(jīng)歷的時(shí)間為2h，由此可計(jì)算出最高水位和最低水位的差值△h。

 圖4.1.4-3   DAT-IAT工藝運(yùn)行周期水位變化示意圖

　　每池每小時(shí)進(jìn)水量q=100000/6×24=694m³/h

　　故反應(yīng)池最高水位為：H=h+△h =3.756+0.543=4.299m

　　取    H=4.3m

　　每組反應(yīng)池中DAT和IAT相同，各長(zhǎng)40m，中間設(shè)兩道導(dǎo)流墻污水從DAT首端進(jìn)入，在DAT中與回流的混合液和原池中的混合液立即充分混合，呈完全混合流態(tài)，然后經(jīng)兩道導(dǎo)流墻進(jìn)入IAT。第一道導(dǎo)流墻靠近水面處設(shè)導(dǎo)流孔，往后1.4m處的第二道導(dǎo)流墻底部設(shè)導(dǎo)流孔，經(jīng)過導(dǎo)流墻的混合液以很低的流速?gòu)牡撞窟M(jìn)入IAT，不會(huì)對(duì)IAT沉淀的污泥產(chǎn)生攪動(dòng)。

　　DAT-lAT的平面布置見圖4.1.4-4。

 圖4.1.4-4  DAT-IAT的平面布置

　　3）曝氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)

　　采用鼓風(fēng)曝氣，曝氣設(shè)備為膜片式微孔曝氣器。

　　需氧量計(jì)算見表4-1，表中列出了DAT和IAT需氧量的分配。

　　供氣量計(jì)算見表4-2。

需氧量計(jì)算表  表.4-1

供氣量計(jì)算表    表.4-2

　　根據(jù)表4-2供氣量的計(jì)算，確定每座DAT總供氣量為29794/6=4966m³/h，每池曝氣頭數(shù)量8513/6=1419個(gè)。

　　每個(gè)DAT進(jìn)氣總管上設(shè)電動(dòng)蝶閥和空氣流量計(jì)，可根據(jù)設(shè)定的運(yùn)行周期自動(dòng)定時(shí)開停曝氣系統(tǒng)，并根據(jù)每座DAT池內(nèi)設(shè)置的溶解氧儀的測(cè)定值自動(dòng)調(diào)節(jié)曝氣量。

　　每座IAT總供氣量為13212A=6606 m³/h，單池曝氣頭數(shù)量3775/2=1888個(gè)，進(jìn)氣總管上設(shè)有電動(dòng)蝶閥、空氣流量計(jì)，根據(jù)運(yùn)轉(zhuǎn)周期定時(shí)自動(dòng)啟動(dòng)或關(guān)閉曝氣系統(tǒng)使該池處于不同的處理階段，并根據(jù)溶解氧儀監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)調(diào)整該池的運(yùn)轉(zhuǎn)周期和供氣量。

　　4）污泥回流系統(tǒng)設(shè)計(jì)

　　為保持DAT內(nèi)足夠的混合液濃度，需從IAT將混合液回流到DAT，對(duì)于全池平MLSS=5g/L來(lái)說，.IAT MLSS高于5g/L，而DAT則低于5g/L。設(shè)IAT為5.5g/L，DAT可為4.5g/L，則混合液回流比R為：

　　5.5×R=4.5×（R+1）R=4.5

　　在IAT兩側(cè)距導(dǎo)流墻8m處設(shè)2臺(tái)潛污泵，每臺(tái)流量0.55～0.6m³/s，揚(yáng)程2m?；亓鞅玫拈_停由PLC按預(yù)設(shè)程序自動(dòng)控制，停泵的時(shí)間安排在潷水階段。

　　兩臺(tái)泵的回流污泥管在DAT內(nèi)分為四個(gè)出口，位于池的四個(gè)角，它們以2.86m/s的速度沿池底噴向池中心，對(duì)全池起強(qiáng)烈攪拌作用，為形成完全混合流態(tài)提供部分動(dòng)力。

　　5）污泥產(chǎn)量的計(jì)算和排除

　　經(jīng)計(jì)算污泥產(chǎn)率系數(shù)Y_T=1.1

　　泥齡t_DS =22d

　　污泥產(chǎn)量S_E·BOD_t=1.1×12000=13200kg/d

　　式中BOD_t認(rèn)為去除BOD總量（kg/d）

　　排泥濃度按5.5g/L計(jì)

　　每日污泥產(chǎn)量體積為

　　Vs=13200/5.5=2400m³/d

　　每池每日排泥量

　　V_sa=2400/6=400m³/d

　　按每周期排泥一次，每次排泥量

　　△V=400/8=50m³

　　每池設(shè)潛污泵1臺(tái)，Q=100m³/h，H=10m，每次排泥需半小時(shí)，排除時(shí)間在曝氣階段。

　　IAT內(nèi)還設(shè)有SS計(jì)，可根據(jù)污泥濃度值隨時(shí)調(diào)整開泵的時(shí)間和周期，確保反應(yīng)池的正常運(yùn)行。

　　6）澄清水排放

　　潷水器是SBR工藝最常采用的排除澄清水設(shè)備，它能從靜止的池表面將澄清水潷出而不攪動(dòng)沉泥，確保出水水質(zhì)。

　　按照設(shè)計(jì)，IAT運(yùn)行周期為3h，這段時(shí)間內(nèi)全池進(jìn)污水量為3×694=2082m³，而潷水時(shí)間為1h，因此潷水器的能力應(yīng)為2082m³/h。本工程選用虹吸式潷水器，每池3臺(tái)，每臺(tái)潷水能力為700 m³/h。潷水器在最高水位時(shí)自動(dòng)開動(dòng)，最低水位時(shí)自動(dòng)停止。

　　虹吸式潷水器的工作原理：IAT在曝氣和沉淀階段池內(nèi)水位不斷上升，這時(shí)空氣被阻留在潷水器管路中，短管中的空氣被水頭壓向管上方，由于U形管的存在，空氣的壓力被U形管內(nèi)造成的水位差所平衡，只能滯留在管路中，氣阻使池中的水不能流出。沉淀階段結(jié)束后打開電磁閥，阻留的空氣被放出，上清液便通過所有的垂直短管經(jīng)U形管流出池外。電磁閥隨后關(guān)閉，潷水仍會(huì)在虹吸作用下繼續(xù)進(jìn)行，一直到最低水位，這時(shí)再將電磁閥打開破壞虹吸，潷水結(jié)束。另外短管的底端低于IAT的最低水位于100mm，可防止池面浮渣進(jìn)入短管。

　　潷水器安裝在IAT尾部，其安裝示意見圖4.1.4-5。

 圖4.1.4-5 潷水器安裝示意見圖

　?。?）幾點(diǎn)認(rèn)識(shí)

　　1） DAT-IAT工藝同時(shí)具有SBR工藝和傳統(tǒng)活性污泥法的優(yōu)點(diǎn)：它像典型的SBR工藝一樣是間歇曝氣的，可以根據(jù)原水水質(zhì)水量的變化調(diào)整運(yùn)行周期，使之處于最佳工況，DAT-IAT也可以根據(jù)脫氮除磷要求，調(diào)整曝氣時(shí)間，成缺氧或厭氧環(huán)境，同時(shí)它又像普通活性污泥法一樣連續(xù)進(jìn)水，避免了控制進(jìn)水的麻煩，提高了反應(yīng)池的利用效率。顯然，這是一種對(duì)原水水質(zhì)水量的變化和不同處理要求都有很強(qiáng)適應(yīng)性、而且運(yùn)行操作又比較簡(jiǎn)便的工藝。

　　2）對(duì)于曝氣池和二沉池合建的污水處理構(gòu)筑物來(lái)說，在保證沉淀分離效果的前提下，盡可能提高曝氣容積比可以減小池容，降低基建投資。與其他工藝相比，DAT-IAT工藝的曝氣容積比是最高的，達(dá)到66.7%，而三溝式氧化溝是40%～50%，典型的SBR反應(yīng)池一般為50%，可以說DAT-IAT工藝是一種節(jié)省基建投資的工藝。

　　3）虹吸式潷水器是一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)行可靠、易于操作特別是價(jià)格顯著低廉的設(shè)備，采用這種潷水器可以有效降低設(shè)備費(fèi)用。但它的潷水深度調(diào)節(jié)幅度小，不能在潷水深度變化大的情況使用。

　　4）回流污泥泵的安裝位置和開動(dòng)時(shí)間對(duì)反應(yīng)池的運(yùn)行很重要，要求它們抽升較濃的混合液，又不影響IAT的沉淀和潷水。本設(shè)計(jì)放在離導(dǎo)流墻8m的地方，不致直接抽升從DAT進(jìn)入的較稀的混合液，同時(shí)又離潷水器足夠遠(yuǎn)，不致將污泥攪起影響出水水質(zhì)。如果在潷水階段停止回流，出水水質(zhì)就更有保證。當(dāng)然，回流污泥泵開動(dòng)多長(zhǎng)時(shí)間應(yīng)由進(jìn)水水質(zhì)和處理要求決定。

　　4. 鼓風(fēng)機(jī)房

　　鼓風(fēng)機(jī)房是生化處理系統(tǒng)的心臟，其正常運(yùn)轉(zhuǎn)對(duì)污水的處理效果起重要作用，根據(jù)SBR反應(yīng)池的工藝要求鼓風(fēng)機(jī)房總供氣量為Q=54000m³/h，風(fēng)壓P=0.056Mpa。

　　鼓風(fēng)機(jī)房?jī)?nèi)設(shè)置HV-Turbo可調(diào)導(dǎo)葉片的單級(jí)高速離心風(fēng)機(jī)4臺(tái)，3用1備，風(fēng)機(jī)型號(hào)KA22S-GL225225，配套電機(jī)型號(hào)HXR450LFZ，主要技術(shù)參數(shù)如下：

　　流動(dòng)介質(zhì)：空氣

　　相對(duì)濕度：60%

　　大氣壓：0.1013Mpa

　　進(jìn)口正常溫度：20℃

　　進(jìn)口最高溫度：35℃

　　進(jìn)風(fēng)壓力0.1007MPa

　　錐形法蘭處壓差0.056Mpa

　　出口壓力0.157MPa

　　單機(jī)進(jìn)口處流量連續(xù)調(diào)節(jié)范圍45%～100%

　　單機(jī)在20℃，0.1013MPa，相對(duì)濕度60%時(shí)進(jìn)氣流量8100～18000m³/h。額定功率400kW，轉(zhuǎn)速2950r/min。

　　該鼓風(fēng)機(jī)具有供氣量大，運(yùn)行平穩(wěn)，效率高，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，噪聲低，127地面積小、重量小，使用年限長(zhǎng)，維修量小，機(jī)殼內(nèi)不需潤(rùn)滑，氣體不會(huì)被污染等優(yōu)點(diǎn)。鼓風(fēng)機(jī)房的能電量大，約占全廠耗電量60%以上 （不包括海晶東雨污水泵站），因此降低鼓風(fēng)機(jī)電能對(duì)降低全廠運(yùn)行費(fèi)用關(guān)系重大。本設(shè)計(jì)除選用高效鼓風(fēng)機(jī)外，還可根據(jù)反應(yīng)池負(fù)荷的變化，通過進(jìn)風(fēng)導(dǎo)葉片調(diào)節(jié)風(fēng)置，從而顯著節(jié)省能耗。

　　5. 加氯間

　　城市污水經(jīng)二級(jí)處理后，水質(zhì)得到改善，細(xì)菌含量大幅度減少，但其絕對(duì)值仍很可觀，并有存在病源菌的可能。因此污水排放水體前宜進(jìn)行消毒。特別是在夏季腸道傳染病流行季節(jié)。

　　本次加氯間設(shè)計(jì)僅考慮季節(jié)性消毒，投氯量按8mg/L計(jì)，加氯設(shè)備采用手動(dòng)真空加氯機(jī)2臺(tái)，單臺(tái)加氯量5.6g/s，并設(shè)有雙探頭漏氯報(bào)警器。為防止意外事故發(fā)生，還另設(shè)了一套漏氯吸收裝置。

　　6. 出水泵房

　　出水泵房設(shè)計(jì)流量Q=1.57m³/s，配備德國(guó)KSB公司生產(chǎn)的潛水排污泵，6臺(tái)（4用2備），每臺(tái)性能參數(shù)如下：

　　PLC根據(jù)水位控制水泵開停，也可按交替方式運(yùn)行，可基本作到無(wú)人管理。

　　出水近期排入北排明渠，遠(yuǎn)期部分回用，剩余部分排入管道至出?？?。

　　7. 貯泥池

　　SBR反應(yīng)池產(chǎn)生的剩余污泥達(dá)2080m³/d，含水率為99.45%，由設(shè)在反應(yīng)池中的潛污泵以間歇的方式排出，SBR工藝中的剩余污泥因基本達(dá)到好氧穩(wěn)定，無(wú)需進(jìn)行厭氧消化處理，可直接排至脫水機(jī)房。為了對(duì)剩余污泥初步進(jìn)行濃縮，減少污泥體積，節(jié)約污泥脫水的加藥量，設(shè)貯泥池兩座，單池尺寸25m×20m×5m，最大水深4.3m，池中設(shè)置潷水器一臺(tái)以潷除上清液，最大潷水深度2.5m，排泥含水率可達(dá)99%。為防止污泥沉積和厭氧腐化，池底安裝振動(dòng)式曝氣器進(jìn)行間歇曝氣。池內(nèi)設(shè)兩臺(tái)潛污泵將污泥直接泵入脫水機(jī)房。

　　8. 脫水機(jī)房

　　由于無(wú)需對(duì)污泥進(jìn)行厭氧消化處理，脫水機(jī)房就成為本廠污泥處理最為關(guān)鍵的構(gòu)筑物，來(lái)自貯泥池的污泥以間歇的方式排至脫水機(jī)房，為保證脫水機(jī)的正常運(yùn)行，機(jī)房?jī)?nèi)設(shè)一體積為32m³的污泥調(diào)節(jié)池，脫水機(jī)房?jī)?nèi)設(shè)三臺(tái)污泥計(jì)量泵和三臺(tái)脫水機(jī)，計(jì)量泵將污泥直接打入對(duì)應(yīng)的組合式濃縮脫水機(jī)中，每臺(tái)脫水機(jī)由三部分組成：直徑為1.2m，容積為1000L的反應(yīng)罐，直徑為1m，長(zhǎng)度為3.21m的脫水轉(zhuǎn)鼓，以及帶寬1.1m的帶式壓濾機(jī)，最大處理量可達(dá)40m³/h，脫水后泥餅含水率≤80%，清洗水泵及空氣壓縮機(jī)均內(nèi)置于脫水機(jī)中，脫水機(jī)房?jī)?nèi)設(shè)有一套自動(dòng)藥液制備裝置，在溶藥罐中將高分子絮凝劑配制成濃度為0.5%的溶液，在加藥泵前稀釋至約0.1%的溶液，通過三臺(tái)加藥泵將藥液打入脫水機(jī)進(jìn)泥管上的混合器中與污泥充分混合，然后進(jìn)入脫水機(jī)濃縮脫水，脫水后的污泥從帶式壓濾機(jī)排出，由皮帶運(yùn)輸機(jī)運(yùn)至室外，考慮到運(yùn)輸可能不及時(shí)，設(shè)計(jì)中預(yù)留部分堆場(chǎng)。

　　4.6.2 電氣設(shè)計(jì)

　　本設(shè)計(jì)從10KV電源電纜引入開始，包括10KV配電、變電、全廠動(dòng)力、照明和雨、污水泵站的低壓配電設(shè)計(jì)。

　　廠外供電線路不在本設(shè)計(jì)范圍內(nèi)。

　　1．供電電源污水處理廠由于設(shè)備性能及生化過程要求在供電時(shí)不允許停電，故本污水處理廠供電按二級(jí)負(fù)荷實(shí)施，采用雙電源供電，做到電力線路或變壓器出現(xiàn)一般性故障時(shí)不中斷供電或迅速恢復(fù)供電。

　　開發(fā)區(qū)污水處理廠采用10kV雙電源電纜供電，兩路電源同時(shí)供電正常情況下每路計(jì)算負(fù)荷2150kVA，當(dāng)一路電源故障時(shí)，另一路最大負(fù)荷為2930kVA。

　　2．負(fù)荷計(jì)算

　　負(fù)荷計(jì)算包括污水處理廠和泵站兩個(gè)部分。

　　1）污水處理廠部分

　　污水處理廠的負(fù)荷包括4臺(tái)10kV400kW鼓風(fēng)機(jī)（一臺(tái)備用）、各構(gòu)筑物內(nèi)低壓動(dòng)力設(shè)備、照明、空調(diào)用電等，負(fù)荷計(jì)算中，主要設(shè)備采用軸功率法計(jì)算，輔助設(shè)備采用需要系數(shù)法計(jì)算。低壓負(fù)荷總計(jì)755kVA，負(fù)荷表如表4-3所示。

污水處理廠低壓負(fù)荷計(jì)算表    表4-3

　　2）泵站部分

　　雨、污水泵站的負(fù)荷包括6臺(tái)310kW雨水潛水泵、4臺(tái)15.6kW污水潛水泵（一臺(tái)備用）、閘門、閘閥、格柵機(jī)等，總安裝負(fù)荷約1930kW。雨水泵（約1860kW）只在雨季短時(shí)運(yùn)行，最大短時(shí)運(yùn)行負(fù)荷為1910kW。

　　3. 配電設(shè)計(jì)

　　處理廠設(shè)一座10kV變電站，配電系統(tǒng)為10kV和0.4kV兩級(jí)。10kV采用單母線分段運(yùn)行，污水處理廠、雨水泵、污水泵及站用電源分別引自兩段母線，為保證運(yùn)行可靠性，污水處理廠、污水泵及站用電源在低壓側(cè)經(jīng)母聯(lián)聯(lián)接，正常運(yùn)行時(shí)，母聯(lián)斷開。

　　低壓配電包括污水處理廠和泵站兩個(gè)部分。

　　1）污水處理廠部分

　　由于污水廠電氣設(shè)備長(zhǎng)期運(yùn)行，可靠性和經(jīng)濟(jì)性都很重要，因此采用兩臺(tái)630kVA變壓器分別接l0kV兩段母線，變壓器運(yùn)行在高效率區(qū)，負(fù)載率為60%，故障保證率為83%。

　　污水處理廠低壓電氣設(shè)備主要有低壓主配電盤、5套電機(jī)控制中心、3套動(dòng)力配電箱。低壓主配電盤和MCC1設(shè)置在變電站中，MCC3設(shè)置在脫水機(jī)房的配電室中，MCC2、MCC4-1、MCC4-2設(shè)置在電機(jī)控制室。 MCC的電源來(lái)自低壓主配電盤，廠內(nèi)所有低壓設(shè)備的供電、控制和操作均由MCC完成，主要設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置開/停按鈕。

　　2）泵站部分

　　污水泵考慮負(fù)荷很?。ㄗ畲蠹s46.8kW），長(zhǎng)期運(yùn)行可靠性要求較高，因此分別接入兩臺(tái)站用變（50kVA），當(dāng)一路供電故障或檢修時(shí)，仍能保證2臺(tái)水泵運(yùn)行。

　　雨水泵負(fù)荷很大（最大約1860kW），短時(shí)運(yùn)行，考慮其起動(dòng)性能和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，每段10kV母線經(jīng)1250kVA變壓器帶3臺(tái)雨水泵，非雨季變壓器不必投入。

　　4. 設(shè)備選擇

　　1）變電站高配電設(shè)備和變壓器

　　鑒于開發(fā)區(qū)污水廠整體設(shè)備技術(shù)水平較高，同時(shí)變電站集污水廠、雨污水泵站的高、低變配電設(shè)備、自控設(shè)備于一體，因此對(duì)設(shè)備的技術(shù)水平和維護(hù)管理的要求也較高，設(shè)計(jì)采用目前國(guó)際技術(shù)領(lǐng)先、運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)可靠，國(guó)內(nèi)制造、組裝，價(jià)格適中的成套高、低壓配電設(shè)備，與國(guó)內(nèi)傳統(tǒng)設(shè)備相比，其關(guān)鍵部件（如電子保護(hù)器、多段可整定保護(hù)值的斷路器等）具有明顯優(yōu)勢(shì)。

　　考慮傳統(tǒng)油浸變壓器對(duì)安裝、土建占地、朝向布置的要求都較高，運(yùn)行維護(hù)和檢查復(fù)雜，而干式變壓器可實(shí)現(xiàn)免維護(hù)，可與高低壓配電裝置設(shè)在一起，而且電氣性能和運(yùn)行監(jiān)控先進(jìn)，設(shè)計(jì)采用干式變壓器。

　　2）污水廠低壓配電設(shè)備

　　低壓配電設(shè)備由國(guó)外引進(jìn)。

　　3）雨水泵起動(dòng)設(shè)備

　　由于雨水泵采用310kW0.4kV潛水電機(jī)，因此供電、監(jiān)控、保護(hù)和安裝均需滿足特定要求。其低壓供電設(shè)備采用大容量可整定保護(hù)（如短路、接地等）的開關(guān)和可耐受大起動(dòng)過載的變壓器；水泵起動(dòng)采用軟起動(dòng)設(shè)備，合理地限制起動(dòng)電流或調(diào)整電壓；通過電機(jī)內(nèi)部和控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)電機(jī)的濕度、泄漏、超溫（繞組、軸承）、過載、缺相、失壓等保護(hù)措施，并發(fā)生報(bào)警或切斷電路；敷設(shè)專用電纜通道，合理布置電氣設(shè)備，以保證既要滿足電氣安全運(yùn)行的要求又有方便于水泵及其他管道設(shè)備的安裝和維修。

　　5．控制方式

　　變電站高壓斷路器為彈簧儲(chǔ)能機(jī)構(gòu)，為保證操作控制電源的可靠，采用直流操作電源?？刂剖以O(shè)中央信號(hào)屏，并通過計(jì)算機(jī)監(jiān)測(cè)電器運(yùn)行情況。

　　雨污水水泵采用以PLC控制為主的PLC控制和就地柜上手動(dòng)控制兩級(jí)，水泵運(yùn)行、故障信號(hào)亦可在儀表信號(hào)屏上監(jiān)測(cè)。

　　變電站設(shè)遠(yuǎn)動(dòng)監(jiān)測(cè)設(shè)備。

　　處理廠主要污水處理設(shè)備均由PLC自動(dòng)控制并能在MCC上手動(dòng)控制。

　　6．無(wú)功功率因數(shù)補(bǔ)償

　　為提高電網(wǎng)功率因素，節(jié)約能源，合理利用變配電設(shè)備，本廠變電站在處理廣低壓配電母線、雨水泵低壓母線中，集中設(shè)功率因數(shù)自動(dòng)補(bǔ)償裝置；在l0tV母線設(shè)高壓電容自動(dòng)補(bǔ)償裝置，對(duì)高壓電機(jī)（鼓風(fēng)機(jī)）及總負(fù)荷進(jìn)行功率因數(shù)自動(dòng)補(bǔ)償，使功率因數(shù)達(dá)到0.95以上。

　　7．計(jì)量

　　本污水處理廠電業(yè)計(jì)量采用l0KV側(cè)高壓計(jì)量，在每路10KV變壓器出線，鼓風(fēng)機(jī)均設(shè)計(jì)量互感器。

　　8．防雷與接地設(shè)計(jì)

　　本廠接地系統(tǒng)采用TN-S-C系統(tǒng)，即三相五線制系統(tǒng)。零線和地線截面不小于相線的1/2，所有電氣設(shè)備的外殼必須可靠接地。

　　9.電纜敷設(shè)

　　變電站下設(shè)電纜間，各電力、控制電纜均在電纜間內(nèi)敷設(shè)，變電室至電纜間設(shè)專門通道；由變電站至雨水泵的電纜在電纜溝內(nèi)敷設(shè)；廠區(qū)內(nèi)主干線電纜敷設(shè)為室外電纜溝，支線電纜采用直埋。

　　4.6.3 自控儀表及通信設(shè)計(jì)

　　1．自控儀表設(shè)計(jì)

　　天津經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)污水處理廠是一座日處理量10萬(wàn)t的中型污水處理廠，建成后將對(duì)改善開發(fā)區(qū)的環(huán)境污染起重要的作用。為了保證污水處理廠污水處理過程的安全性、可靠性和生產(chǎn)的連續(xù)性，提高污水處理廠的自動(dòng)化水平，控制系統(tǒng)采用目前已在國(guó)內(nèi)外大型污水處理廠廣泛應(yīng)用并取得較好效果的集散控制系統(tǒng)，集散型控制系統(tǒng)的特點(diǎn)是將管理層和控制層分開。管理層主要是對(duì)全廠整個(gè)生產(chǎn)過程進(jìn)行監(jiān)視、管理；控制層主要是完成對(duì)主要工藝設(shè)備的自動(dòng)運(yùn)行控制和對(duì)生產(chǎn)過程中的工藝參數(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。

　?。?）系統(tǒng)構(gòu)成及功能

　　本污水處理廠的控制系統(tǒng)由三級(jí)構(gòu)成：

　　第一級(jí)——就地控制（即MCC控制）

　　第二級(jí)——現(xiàn)場(chǎng)控制站（即PLC控制）；

　　第三級(jí)——中央控制室（即操作站）

　　1）中央控制室

　　全廠設(shè)置一個(gè)中央控制室，位于廠前區(qū)主建筑物內(nèi)，負(fù)責(zé)監(jiān)控全廠污水處理過程中各工藝參數(shù)的變化情況、設(shè)備工作狀態(tài)和運(yùn)行管理。

　　中央控制室設(shè)置兩臺(tái)計(jì)算機(jī)互為備用，當(dāng)一臺(tái)計(jì)算機(jī)發(fā)生故障時(shí)，另一臺(tái)計(jì)算機(jī)自動(dòng)投入代替發(fā)生故障的計(jì)算機(jī)。工程師可通過專用鍵盤對(duì)整個(gè)控制系統(tǒng)進(jìn)行開發(fā)、參數(shù)修改等。操作員可通過操作鍵盤切換各種畫面，并通過這些畫面監(jiān)視全廠工藝參數(shù)的變化情況、設(shè)備運(yùn)行情況、故障發(fā)生情況等。

　　在中央控制室計(jì)算機(jī)顯示器中具有多種畫面，包括：各構(gòu)筑物工藝流程畫面、各工藝參數(shù)畫面、工藝參數(shù)變化趨勢(shì)畫面、故障畫面、設(shè)備運(yùn)行狀況畫面等。通過這些畫面，工作人員可對(duì)處理過程中的各個(gè)部分充分了解，及時(shí)掌握各個(gè)環(huán)節(jié)發(fā)生的各種情況。

　　在中央控制室中還設(shè)置兩臺(tái)打印機(jī)，其中一臺(tái)為彩色，可隨時(shí)打印所需要的各種資料，并可定時(shí)打印日?qǐng)?bào)、周報(bào)、月報(bào)等。

　　為了方便管理人員及時(shí)了解全廠各工藝設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，在中央控制室中設(shè)置一大型模擬顯示屏，顯示全廠工藝流程和各個(gè)工藝設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)及故障狀態(tài)。模擬屏由PLC控制。

　　2）現(xiàn)場(chǎng)控制站

　　根據(jù)污水處理過程各個(gè)分區(qū)的功能不同，在本污水處理廠生產(chǎn)區(qū)內(nèi)共設(shè)置兩個(gè)現(xiàn)場(chǎng)控制站，分別負(fù)責(zé)污水處理系統(tǒng)和污泥處理系統(tǒng)的工藝參數(shù)的采集和設(shè)備運(yùn)行的控制等。

　?、?第一分控站（PLC1）：其主要負(fù)責(zé)的構(gòu)筑為：

　　進(jìn)水泵房：沉砂池；計(jì)量槽；SBR反應(yīng)池；鼓風(fēng)機(jī)房；加氯間；出水泵房等。

　　其開關(guān)量輸入DI：448；開關(guān)量輸出DO：160；模擬量輸入AI：64；模擬量輸出AO：24

　?、?第二分控站（PLC2）：其主要負(fù)責(zé)的構(gòu)筑物為：

　　脫水機(jī)房：貯泥池；變配電間。

　　其開關(guān)量輸入DI：96；開關(guān)量輸出DO：32

　　模擬量輸入：AI：16

　　（2）現(xiàn)場(chǎng)工藝參數(shù)檢測(cè)和設(shè)備控制

　　1）進(jìn)水泵房

　?、?工藝參數(shù)檢測(cè)：在粗格柵前后各設(shè)置一臺(tái)超聲波液位計(jì)，其信號(hào)以4～20mA標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)送入PLC1。

　?、?設(shè)備控制

　　a.粗格柵：設(shè)置在進(jìn)水前池的兩臺(tái)粗格柵清污機(jī)正常情況下，由PLC1控制定時(shí)開停，當(dāng)檢測(cè)到的粗格柵前后的液位差大于設(shè)定值時(shí)（200mm），粗格柵清污機(jī)則連續(xù)運(yùn)行，直至格柵前、后的液位差達(dá)到正常值一定時(shí)間后，粗格柵清污機(jī)則恢復(fù)定時(shí)運(yùn)行狀態(tài)。

　　b.螺旋輸送機(jī)：螺旋輸送機(jī)與粗格柵清污機(jī)聯(lián)動(dòng)運(yùn)行。當(dāng)有一臺(tái)清污機(jī)或兩臺(tái)清污機(jī)運(yùn)行時(shí)，螺旋輸送機(jī)同時(shí)運(yùn)行，直至最后一臺(tái)清污機(jī)停止運(yùn)行后，螺旋輸送機(jī)滯后一定時(shí)間停止運(yùn)行（可調(diào)整時(shí)間為3min）。

　　c.污水泵：6臺(tái)污水泵由PLC1根據(jù)設(shè)置在粗格柵后的液位信號(hào)控制開停，并以水位的高低來(lái)選擇污水泵開停的臺(tái)數(shù)，且能達(dá)到先開先停、后開后停、輪流倒車。在前池中還設(shè)置超高和超低液位開關(guān)，當(dāng)水位出現(xiàn)超高或超低由PLC發(fā)出報(bào)警信號(hào)，并在超低水位時(shí)自動(dòng)關(guān)閉所有污水泵。

　　d.閘門：兩臺(tái)進(jìn)水閘門和6臺(tái)水泵出口閘閥的開、關(guān)狀態(tài)信號(hào)和故障信號(hào)送入PLC1，其打開和關(guān)閉由手動(dòng)操作，當(dāng)在計(jì)量槽測(cè)得的pH值大于給定值時(shí)，PLC將自動(dòng)控制關(guān)閉兩臺(tái)進(jìn)水閘門。

　　2）沉砂池及計(jì)量槽

　?、?工藝參數(shù)檢測(cè)：在細(xì)格柵前設(shè)置一臺(tái)超聲波液位計(jì)；細(xì)格柵后設(shè)置兩臺(tái)超聲波液位計(jì)（每個(gè)廊道中各一個(gè)），在計(jì)量槽上設(shè)置一臺(tái)超聲波流量計(jì)，一臺(tái)溫度計(jì)，一臺(tái)PH計(jì)。這些信號(hào)均以4～20mA標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)送入PLC1。當(dāng)測(cè)得的pH值大于7.5時(shí)，PLC發(fā)出報(bào)警，當(dāng)pH值大于8時(shí)，關(guān)閉粗格柵前的兩臺(tái)進(jìn)水閘門，同時(shí)進(jìn)水泵停止工作。

　?、?設(shè)備控制

　　a.細(xì)格柵：兩臺(tái)細(xì)格柵正常情況下由PLC1控制定時(shí)開停，當(dāng)檢測(cè)到的格柵前、后的液位差大于設(shè)定值時(shí)（100mm），則細(xì)格柵清污機(jī)連續(xù)運(yùn)行，直至細(xì)格柵前、后液位差達(dá)到正常值一定時(shí)間后，細(xì)格柵清污機(jī)恢復(fù)定時(shí)運(yùn)行狀態(tài)。

　　b.螺旋壓榨輸送機(jī)：螺旋壓榨輸送機(jī)與細(xì)格柵清污機(jī)聯(lián)動(dòng)運(yùn)行，當(dāng)一臺(tái)清污機(jī)或兩臺(tái)清污機(jī)運(yùn)行時(shí)，螺旋壓榨清污機(jī)同時(shí)運(yùn)行，直至最后一臺(tái)清污機(jī)停止運(yùn)行，螺旋壓榨輸送機(jī)滯后一定時(shí)間停止運(yùn)行（可調(diào)整時(shí)間為3min）。

　　c.除砂設(shè)備：兩座沉砂池上的除砂設(shè)備由PLC控制定時(shí)開停，輪流運(yùn)行。

　　d.除砂泵：兩臺(tái)除砂泵由PLC1控制定時(shí)開停，輪流運(yùn)行，當(dāng)有一臺(tái)泵運(yùn)行時(shí)發(fā)生故障，則另一臺(tái)泵畫動(dòng)投入代替故障泵。當(dāng)除砂時(shí)間開始時(shí)，首先由PLC打開管線上的自動(dòng)閥然后砂泵開始工作，除砂時(shí)間結(jié)束時(shí)，停止砂裂并關(guān)閉自動(dòng)閥。

　　e.砂水分離器：砂水分離器與除砂泵聯(lián)動(dòng)運(yùn)行，當(dāng)除砂泵投入運(yùn)行時(shí)，砂水分離器同時(shí)運(yùn)行，直至除砂泵停止運(yùn)行，砂水分離器滯后一定時(shí)間停止運(yùn)行（可調(diào)整時(shí)間為5min）。

　?、?SBR反應(yīng)池

　　工藝參數(shù)檢測(cè)：在6座DAT反應(yīng)池中每座各設(shè)置一臺(tái)溶解氧測(cè)定儀，一臺(tái)混合液濃度計(jì)；在6座IAT反應(yīng)池中每座各設(shè)置一臺(tái)溶解氧測(cè)定儀；在每座DAT反應(yīng)池和IAT反應(yīng)池進(jìn)氣管路上各設(shè)置一臺(tái)空氣流量計(jì)，這些信號(hào)均以4～20mA標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)送入PLC1。

　　② 設(shè)備控制

　　SBR反應(yīng)池由6座獨(dú)立的反應(yīng)池組成，反應(yīng)池按固定的時(shí)間周期運(yùn)行，每個(gè)時(shí)間周期為3個(gè)小時(shí)，其中一小時(shí)曝氣，一小時(shí)沉淀，一小時(shí)排水（潷水）?；亓魑勰啾糜蒔LC1控制在曝氣和沉淀時(shí)周期內(nèi)運(yùn)行，運(yùn)行時(shí)間為兩個(gè)小時(shí)。剩余污泥在曝氣周期完畢后10min由PLC1控制自動(dòng)運(yùn)行，運(yùn)行一定的設(shè)定時(shí)間后自動(dòng)停止運(yùn)行。在曝氣和沉淀周期完畢后進(jìn)入排水周期時(shí)，由PLC1控制同時(shí)打開潷水器虹吸管路上的三個(gè)電磁閥，開始潷水，潷水周期完畢后三個(gè)電磁閥同時(shí)關(guān)閉，停止?jié)?。?座反應(yīng)池時(shí)間周期分配上應(yīng)保證始終有兩個(gè)反應(yīng)池在曝氣，兩個(gè)反應(yīng)池在沉淀，兩個(gè)反應(yīng)池在排水。

　　4）鼓風(fēng)機(jī)房

　　① 工藝參數(shù)檢測(cè)：在鼓風(fēng)機(jī)房出氣總管路上設(shè)置流量、壓力、溫度測(cè)量，以4～20mA標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)送入PLC1。

　?、?設(shè)備控制

　　a. SBR反應(yīng)池進(jìn)氣調(diào)節(jié)閥；每座DAT反應(yīng)池和每座IAT反應(yīng)池進(jìn)氣調(diào)節(jié)閥由PLC1根據(jù)各自反應(yīng)池中測(cè)得的溶解氧信號(hào)，自動(dòng)調(diào)節(jié)閥的開度，以實(shí)現(xiàn)對(duì)進(jìn)入每座反應(yīng)池風(fēng)量的調(diào)節(jié)。在正常情況下調(diào)節(jié)閥的開、關(guān)根據(jù)反應(yīng)池的曝氣周期由PLC1自動(dòng)控制。

　　b.鼓風(fēng)機(jī)：鼓風(fēng)機(jī)共四臺(tái)，其中一臺(tái)備用，鼓風(fēng)機(jī)主控盤根據(jù)空氣出氣總管中測(cè)得的壓力值，對(duì)鼓風(fēng)機(jī)的導(dǎo)葉片角度進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)，并調(diào)整鼓風(fēng)機(jī)的開機(jī)臺(tái)數(shù)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)總出風(fēng)量的控制，當(dāng)一臺(tái)鼓風(fēng)機(jī)發(fā)生故障時(shí)，備用鼓風(fēng)機(jī)自動(dòng)投入，代替故障鼓風(fēng)機(jī)的工作。

　　c.排氣閥：在每個(gè)進(jìn)氣過濾消聲器后設(shè)壓力開關(guān)信號(hào)并送入PLC1，當(dāng)風(fēng)壓過低時(shí)，自動(dòng)打開排氣閥。

　　5）加氯間

　?、?工藝參數(shù)檢測(cè)：在加氯間中設(shè)置一臺(tái)漏氯檢測(cè)儀，其信號(hào)送入PLC1，當(dāng)空氣中氯氣含量過高時(shí)PLC1發(fā)出報(bào)警信號(hào)。

　?、?設(shè)備控制

　　a.加氯機(jī)：現(xiàn)場(chǎng)手動(dòng)控制開停，其開、關(guān)信號(hào)送入PLC1。

　　b.管道泵：現(xiàn)場(chǎng)手動(dòng)控制與加氯機(jī)同時(shí)開停，其故障和狀態(tài)信號(hào)送入PLC1。

　　c.軸流風(fēng)機(jī)：正常情況下軸流風(fēng)機(jī)現(xiàn)場(chǎng)手動(dòng)開停，當(dāng)空氣中氯氣含量超高時(shí)，軸流風(fēng)機(jī)由PLC1控制自動(dòng)停止運(yùn)行。

　　d. 漏氯吸收裝置：漏氯吸收裝置由PLC1根據(jù)測(cè)得的空氣中氯氣的含量自動(dòng)運(yùn)行。

　　6）出水泵房

　　① 工藝參數(shù)檢測(cè)：在出水泵房前池設(shè)置一臺(tái)超聲波液位計(jì)，其信號(hào)以標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)送入PLC1。

　　② 設(shè)備控制

　　a.出水泵：六臺(tái)出水泵由PLC1根據(jù)前池液位信號(hào)控制開停，并以水位的高低來(lái)選擇水泵開停的臺(tái)數(shù)，且能達(dá)到先開先停、后開后停、輪流倒車。在前池中還設(shè)置超高和超低液位開關(guān)，當(dāng)水位出現(xiàn)超高或低時(shí)由PLC1發(fā)出報(bào)警信號(hào)，并在超低水位時(shí)自動(dòng)關(guān)閉所有出水泵。

　　b.閘門：一臺(tái)進(jìn)水閘門和六臺(tái)水泵出口閘閥的開、關(guān)狀態(tài)信號(hào)和故障信號(hào)送入PLC1，其打開和關(guān)閉手動(dòng)操作。

　　7）貯泥池。

　　① 工藝參數(shù)檢測(cè)：貯泥池共兩座，每座貯泥池各設(shè)置一臺(tái)超聲波泥位和一臺(tái)污泥濃度計(jì)，并以4～20mA標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)送入PLC2。

　　② 設(shè)備控制

　　a.污泥泵：污泥泵由PLC2根據(jù)貯泥池中的污泥濃度和時(shí)序控制自動(dòng)開停，并在每座貯泥池中設(shè)置低液位開關(guān)，當(dāng)達(dá)到低液位時(shí)，污泥泵自動(dòng)全部停止運(yùn)行。

　　b.潷水器：潷水器由PLC2根據(jù)貯泥池中液位信號(hào)和時(shí)間順序自動(dòng)控制其升高和放下。

　?、圻M(jìn)泥電動(dòng)閥

　　當(dāng)貯泥池1進(jìn)泥時(shí)，貯泥池2進(jìn)泥閥必須關(guān)閉，當(dāng)sm池中的剩余污泥泵全部停止工作時(shí)，兩個(gè)貯泥池進(jìn)泥閥均必須關(guān)閉。

　　8）脫水機(jī)房

　　脫水機(jī)房?jī)?nèi)共有3臺(tái)脫水機(jī)，其開機(jī)臺(tái)數(shù)由污泥調(diào)節(jié)池中的泥位信號(hào)決定。

　　如果脫水機(jī)在自動(dòng)狀態(tài)下，且它的輔助設(shè)備也在自動(dòng)工作狀態(tài)，沒有故障發(fā)生，則脫水機(jī)起動(dòng)操作程序如下：

　?、?起動(dòng)皮帶運(yùn)輸機(jī)

　?、?“開”指令送至主機(jī)（轉(zhuǎn)動(dòng)濾布和預(yù)濃縮罐）

　?、?起動(dòng)藥液輸送泵

　?、?起動(dòng)污泥泵

　　脫水機(jī)停止運(yùn)行時(shí)，其停機(jī)操作程序如下：

　　 ①停污泥泵

　　 ②停藥液輸送泵

　　 ③打開沖洗水泵

　　 ④濾布停止轉(zhuǎn)動(dòng)

　　 ⑤停止皮帶運(yùn)輸機(jī)

　　 ⑥關(guān)閉沖洗水泵

　　以上脫水機(jī)運(yùn)行均是由PLC2控制自動(dòng)完成。

　　9）變配電室

　　二級(jí)進(jìn)線母線的電壓、電流信號(hào)，送入PLC2。

　　污水廠用兩臺(tái)變壓器的電流、有功功率信號(hào)送入PLC2。

　　污水廠用4臺(tái)l0KV鼓風(fēng)機(jī)電流信號(hào)送入PLC1。

　?。?）其他事項(xiàng)

　　1）為保證控制系統(tǒng)的安全可靠，每座分控制站和中央控制室均由兩路電源供電，并在中央控制室設(shè)置UPS。

　　2）廠區(qū)內(nèi)自控電纜沿路主干線修建電纜溝，溝內(nèi)安置電纜支架，部分支路電纜采用直埋敷設(shè)。

　　2．通信設(shè)計(jì)

　　（1）廠前區(qū)綜合樓

　　在綜合樓二層設(shè)一間15m²左右的電話交換室，負(fù)責(zé)廠前區(qū)及廠區(qū)內(nèi)的通信聯(lián)絡(luò)。

　　本工程電話交換機(jī)選用中德合資西門子程控?cái)?shù)字交換機(jī)，Hicom300系列，近期容量64門，遠(yuǎn)期80門。本機(jī)體積小，占地面積很小，性能齊全，穩(wěn)定可靠，可以與微機(jī)聯(lián)網(wǎng)，具有會(huì)議電話、廣播等幾十個(gè)性能。

　　配線設(shè)備選用100回線配線柜，內(nèi)部及直達(dá)對(duì)線全部由配線柜配出。

　　中斷方式：對(duì)市話局的中繼方式為D0Dl，即全自動(dòng)直撥中繼方式。呼出時(shí)先撥“0”或“9”字冠后，再撥用戶號(hào)，只需一次撥號(hào)。

　　呼入時(shí)，經(jīng)市話局接到用戶交換機(jī)話務(wù)臺(tái)，然后由話務(wù)臺(tái)接到分機(jī)，即BID，中繼線為9條，直撥外線為5條。

　　供電方式：交流220V直接供給交換機(jī)，由機(jī)器本身直接變換為直流-48V電源供給交換機(jī)。為了防止市電故障或停電，影響交換機(jī)的正常工作，特設(shè)UPS電源（1kVA，4小時(shí)）。

　　接地：

　　機(jī)房接地單獨(dú)設(shè)置，工作地線的接地電阻≤1Ω，保護(hù)地線的接地電阻≤10Ω。

　?。?）線路敷設(shè)

　　樓前設(shè)一手孔，手孔為磚混結(jié)構(gòu)，凈尺寸為：長(zhǎng)×寬×深為1200mm×900mm×1100mm，市話電纜通過手孔進(jìn)入樓內(nèi)。

　?。?）廠區(qū)線路

　　1）由綜合樓引出一根鎧裝市話塑料電纜沿電力、自控管溝分別至加氯間、鼓風(fēng)機(jī)房、脫水機(jī)房、車庫(kù)、變電站、機(jī)電修理車間、運(yùn)泥餅車庫(kù)、傳達(dá)室、鍋爐房等構(gòu)筑物至值班室電話出線盒。

　　2）通信電纜與電力、自控管溝同溝敷設(shè)，應(yīng)滿足《民用建設(shè)電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》（VGB/T16-92），20.6要求。

　　4.7 引進(jìn)及采用國(guó)內(nèi)外先進(jìn)設(shè)備的體會(huì)

　　在此項(xiàng)目中有機(jī)會(huì)將澳大利亞最新污水處理工藝、設(shè)備和北歐的污水處理新工藝、設(shè)備溶合在一起，采用的有代表性的先進(jìn)設(shè)備主要有SBR反應(yīng)池中虹吸式潷水器設(shè)備，沉砂池中階梯格柵除污機(jī)設(shè)備，脫水機(jī)房中轉(zhuǎn)鼓式濃縮與帶式脫水的一體化機(jī)構(gòu)設(shè)備等。下面將幾種有代表性設(shè)備闡述如下：

　　4.7.1 SBR反應(yīng)池中的虹吸式潷水器設(shè)備

　?。?）作用和意義

　　在SBR工藝中也像其他處理工藝一樣，需用一定量的水處理機(jī)械設(shè)備，但最關(guān)鍵的設(shè)備是潷水器，又名自動(dòng)浮動(dòng)式水堰，它能在需潷水時(shí)將上清液潷出，而在進(jìn)水、反應(yīng)、沉淀等工序時(shí)不影響工藝進(jìn)行。它既具備有對(duì)水量變化的可調(diào)節(jié)性，有良好的水力及機(jī)械性能，又能隨水位變化而自動(dòng)升降。

　　所以潷水器研制的關(guān)鍵是解決水堰潷水過程中，堰體（包括堰口、管道及裝置）與動(dòng)水流之間形成動(dòng)態(tài)平衡，使之隨出水量的不同而達(dá)到不同的浸沒深度，并使之隨水位變化所升降的響應(yīng)足夠的快，以滿足其均勻連續(xù)排放的要求。

　　要使自動(dòng)浮動(dòng)式水堰即潷水器漂浮在水面上，首先要解決的是堰口至池外之間，聯(lián)有一段特殊的載體管道，它能隨堰體的升降而變化。當(dāng)需要潷水時(shí)，池內(nèi)水體不斷涌入浮動(dòng)堰口，通過載體管道流向池外。在水流動(dòng)過程中，一是堰體本身與浮力形成平衡，堰口的淹沒深度處于指定范圍內(nèi)，達(dá)到堰口水力負(fù)荷，以保證其水流均衡；二是隨水面下降，堰體所處絕對(duì)高度也不斷下降，要求載體管道不論以何軌跡運(yùn)動(dòng)，但其聯(lián)結(jié)堰口部分，必須也以同樣速率變化，能達(dá)到這一狀況，就能實(shí)現(xiàn)潷水器的研制要求。

　?。?）工作原理：目前國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家在SBR工藝中主要使用三種不同形式的潷水器，即旋轉(zhuǎn)式、虹吸式和套筒式。在本項(xiàng)目中采用的為虹吸式潷水器中。其工作簡(jiǎn)圖如圖4.4.5所示。

　　數(shù)根垂直或傾斜的短管在上端用總管連結(jié)在一起形成一個(gè)淹沒堰。短管的下端正好位于池子要求的最低水位處，總管離最低水位約100mm。總管在水平方向與U形管連在一起，U形管的一部分被處理出水充滿，可放在池內(nèi)也可放在池外。 U形管的出水口位于池子的最低水位以下，總管/U形下降管的最高點(diǎn)與空氣管連接?？諝夤芸捎米詣?dòng)閥門（通常為電磁閥）關(guān)閉。

　?。?）運(yùn)行情況：實(shí)際運(yùn)行中，在操作的曝氣/沉淀階段，池子內(nèi)水位不斷上升，空氣被阻留在總管中，短管中的空氣也被水頭壓向上方。因?yàn)閁形管的橫截面比所有短管的橫截面?。ㄒ话銥?/10），U形下降管的水面下降要比短管內(nèi)的水面上升大得多。由于U形管內(nèi)的水位差空氣被壓縮，而短管內(nèi)的水位變化并不大。這種壓力使池子水位正好上升至總管上方時(shí)水不會(huì)進(jìn)入總管或流出反應(yīng)池。沉淀階段過后打開自動(dòng)閥門，將一段時(shí)間被阻留的空氣放出上清液便通過所有的短管慢慢流出池外，池底的污泥層也不會(huì)被攪起?？諝忾y關(guān)閉后，潷水仍會(huì)通過虹吸作用繼續(xù)進(jìn)行，一直到最低水位。通常在這時(shí)電磁閥再打開以破壞虹吸，這樣短管內(nèi)幾毫米的水柱便起到了浮渣擋板的作用，以防一些浮渣隨清水一起流出。

　　4.7.2 沉砂池的階梯型格柵除污機(jī)械設(shè)備

　　（1）意義和作用

　　機(jī)械格柵是城市給排水系統(tǒng)、污水處理及工業(yè)廢水處理工程中不可缺少的機(jī)械設(shè)備之一。主要作用是用于攔截進(jìn)入雨污水泵站、污水處理廠及工業(yè)廢水處理廠雨污水中的大量漂浮物和懸浮物，保證各類排水泵及排水系統(tǒng)正常工作的關(guān)鍵設(shè)備?？梢哉f機(jī)械格柵是給排水系統(tǒng)工作中的清道夫。

　?。?）機(jī)械格柵發(fā)展現(xiàn)狀

　　機(jī)械格柵作為環(huán)保工程中不可缺少的機(jī)械設(shè)備之一受到了廣大工程技術(shù)員高度重視。近年來(lái)隨著我國(guó)改革開放的不斷深入，世界許多發(fā)達(dá)國(guó)家的先進(jìn)的技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)紛紛被引進(jìn)并逐步被消化吸收。這無(wú)疑對(duì)我國(guó)環(huán)保機(jī)械的研究和開發(fā)起到了推動(dòng)和促進(jìn)作用，目前已開發(fā)研制出多種類型的機(jī)械格柵，常用的有：鋼絲繩傳動(dòng)機(jī)械格柵、鏈條傳動(dòng)式機(jī)械格柵、回轉(zhuǎn)式機(jī)械格柵等，這些機(jī)械格柵在工程實(shí)踐中都發(fā)揮著重要作用。

　?。?）機(jī)械格柵基本結(jié)構(gòu)形勢(shì)及工作原理

　　機(jī)械格柵通常是由固定柵條、移動(dòng)齒耙、副耙、傳動(dòng)裝置等主要部分組成。固定柵條被安裝在進(jìn)水廊道上，雨、污水中大量的漂浮物和懸浮物流經(jīng)固定柵條時(shí)將被攔截在固定柵條上，不含漂浮物和懸浮物的雨、污水將通過固定柵條流入排水泵或進(jìn)入下一道處理工序。被攔截在固定柵條上的各類雜物將由移動(dòng)齒耙打撈到上面上卸渣口處，再經(jīng)副耙將其雜物從固定柵條上端排卸口處排到運(yùn)輸帶上排掉。

　?。?）階梯型機(jī)械格柵的設(shè)計(jì)思想及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

　　目前各類常見的機(jī)械格柵盡管結(jié)構(gòu)形式有所不同，但其工作原理基本上是一致的，即移動(dòng)齒耙均安裝在固定柵條的迎水面一側(cè)，被攔截在固定柵條上的大量雜物通過移動(dòng)齒耙由下至上耙（拉）至排卸口處。經(jīng)過長(zhǎng)期運(yùn)行發(fā)現(xiàn)由于雨、污水中所含雜物十分復(fù)雜。而移動(dòng)齒耙在排卸雜物過程中是由固定柵條底部一直到頂部的排卸口處，故經(jīng)常出現(xiàn)掉渣現(xiàn)象；此外經(jīng)常出現(xiàn)有大塊異物被卡在固定柵條間，導(dǎo)致移動(dòng)齒耙被卡住無(wú)法正常工作，嚴(yán)重時(shí)將導(dǎo)致折斷耙齒或電動(dòng)機(jī)被燒毀；另一方面，移動(dòng)齒耙在與副耙配合排卸雜物時(shí)也經(jīng)常出現(xiàn)排卸不凈的現(xiàn)象，導(dǎo)致雜物被重新帶回或掉回水中，或纏繞在耙齒上，影響排卸雜物的正常進(jìn)行。

　　階梯型機(jī)械格柵在設(shè)計(jì)思想上總結(jié)了上述各類常見的機(jī)械格柵的優(yōu)點(diǎn)并針對(duì)所存在的問題對(duì)其結(jié)構(gòu)形式作了較大的變動(dòng)，一改移動(dòng)齒耙設(shè)置在固定柵條的迎水面一側(cè)的習(xí)慣作法，將移動(dòng)齒耙設(shè)置在固定柵條的被水面一側(cè)，并將固定柵條、移動(dòng)齒耙的柵條均設(shè)計(jì)成為階梯形齒條。工作時(shí)驅(qū)動(dòng)軸端部的偏心輪通過連桿機(jī)構(gòu)帶動(dòng)移動(dòng)齒耙循環(huán)往復(fù)運(yùn)行，此時(shí)雨、污水中所含的各種雜物被拉截在固定柵條的迎水面一側(cè)，而移動(dòng)齒耙則從固定柵條的被水面一側(cè)插入，將各種雜物由下至上分段逐級(jí)推，直至固定柵條上端排卸口處，其雜物自動(dòng)排出。

　　階梯型機(jī)械格柵與目前各類常見的機(jī)械格柵相比無(wú)論從設(shè)計(jì)思想還是結(jié)構(gòu)形式上都具有較大的區(qū)別。階梯型機(jī)械格柵排卸雜物是通過移動(dòng)齒耙將雜物由下至上分段逐級(jí)推進(jìn)，直至固定柵條頂端排卸口處。而且前各類常見的機(jī)械格柵排卸雜物是通過移動(dòng)齒耙將雜物從固定柵條底部一直耙（拉）到頂端排卸口處。不難看出兩種排卸形式有著質(zhì)的不同。前者排卸形式從根本解決了雜物纏繞移動(dòng)齒耙耙齒及排渣不凈和掉渣等項(xiàng)問題；而且有效的解決了由于大塊異物被卡在固定柵條間而導(dǎo)致折斷耙齒或燒毀電動(dòng)機(jī)等現(xiàn)象。

　　（5）階梯型機(jī)械格柵技術(shù)要點(diǎn)

　　階梯型機(jī)械格柵顧名思義其固定柵條、移動(dòng)齒耙的形狀看上去就好像一登登階梯。工作時(shí)移動(dòng)齒耙按確定的運(yùn)動(dòng)軌跡作循環(huán)往復(fù)運(yùn)動(dòng)。將攔截在固定柵條上的各種雜物由下至上分段逐級(jí)推至排卸口處。由此不難看出驅(qū)動(dòng)形勢(shì)及齒耙結(jié)構(gòu)形狀的確定是階梯型機(jī)械設(shè)計(jì)的關(guān)鍵所在。

　　設(shè)計(jì)中的固定柵條、移動(dòng)齒耙均由同一規(guī)格形狀的齒條組合而成。安裝時(shí)移動(dòng)齒耙從固定柵條被水一側(cè)的斜下方插入固定柵條的齒條間，通過連桿機(jī)構(gòu)在驅(qū)動(dòng)裝置的帶動(dòng)下，實(shí)現(xiàn)分段逐級(jí)推進(jìn)的目的。

　　駁動(dòng)裝置是移動(dòng)齒耙實(shí)現(xiàn)分段逐級(jí)推進(jìn)的基本條件。經(jīng)多種設(shè)計(jì)方案比較，確定了以通過電動(dòng)減速裝置帶動(dòng)一組傘齒輪驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì)方案。在傳動(dòng)軸兩端各裝有一個(gè)偏心輪，偏心輪通過連桿帶動(dòng)移動(dòng)齒耙來(lái)實(shí)現(xiàn)分段逐級(jí)推進(jìn)的目的。這種驅(qū)動(dòng)型式不僅具有性能可靠而且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可操作性強(qiáng)。并在偏心輪與連桿銜接處設(shè)置了調(diào)節(jié)裝置用以調(diào)節(jié)移動(dòng)齒和與固定柵條之間的相對(duì)位置。

　　4.7.3 轉(zhuǎn)鼓式濃縮與帶式脫水機(jī)的一體化設(shè)備

　　在濃縮與脫水機(jī)房中采用了新型的轉(zhuǎn)鼓式濃縮與帶式脫水機(jī)的一體化機(jī)。選用3臺(tái)，每單臺(tái)可處理容量為40m³/h。進(jìn)來(lái)污泥的含水率為99.2%～98.5%，從轉(zhuǎn)鼓式濃縮機(jī)出口處的含水率為90%~94%，經(jīng)帶式脫水機(jī)出來(lái)的污泥含水率≤80%。

　　機(jī)械的主要功能為按照工序順排的第一部分為進(jìn)機(jī)污泥的集泥箱，它是將從貯泥池過來(lái)的污泥集中起來(lái)進(jìn)入轉(zhuǎn)鼓，它配備一個(gè)手動(dòng)控制的混合器。

　　轉(zhuǎn)鼓式濃縮為第二大部分，它是由一個(gè)轉(zhuǎn)鼓組成，此轉(zhuǎn)鼓又可稱為預(yù)脫水稠化鼓，借助一個(gè)手動(dòng)控制的變速機(jī)構(gòu)可以改變鼓的速度。轉(zhuǎn)鼓內(nèi)有一個(gè)過濾器，過濾網(wǎng)由纖維織物來(lái)做成，它帶有張緊裝置可將織物張緊，作為磨損件可以更換，更換后使用張緊裝置將過濾器上之織物張緊后進(jìn)行使用。

　　為了清理過濾器上的織物，故平行于轉(zhuǎn)鼓軸方向安裝一個(gè)噴射管。管上裝有一個(gè)清洗設(shè)備的刷子及一個(gè)灰塵排放裝置。

　　第三部分為帶式脫水部分，它是由可變齒輪軸驅(qū)動(dòng)安裝的一套同步傳動(dòng)裝置所組成。同步傳動(dòng)裝置確保通過2個(gè)外貼橡膠的驅(qū)動(dòng)輥軸使兩條脫水機(jī)濾帶同步運(yùn)動(dòng)，以將污泥脫水壓緊。

　　在操作時(shí)污泥在兩條脫水機(jī)濾帶之內(nèi)受壓，兩條濾帶在一條彎彎曲曲的路線上彼此平行的通過一系列的輥軸運(yùn)行，且在污泥進(jìn)至濾帶前在預(yù)脫水稠化鼓的下面，它的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，使?jié)饪s后污泥進(jìn)入到脫水部分。

　　通過壓縮空氣的調(diào)整，使張緊并驅(qū)動(dòng)輥軸的位置一直處于平行、正確的位置上，也即帶有氣功糾偏的裝置。

　　這是一種先進(jìn)的濃縮脫水一體化機(jī)械，是由德國(guó)洛蒂格公司（ROEDIGER）制造的。