污水处理系统的研究【文献综述】

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1、毕业论文文献综述电气工程及自动化污水处理系统的研究摘要：随着人类社会的不断发展，城市规模的不断扩大，城市的用水量和排水量都在不断增加，这加剧了用水的紧张和水质的污染，环境问题日益突出，由此造成的水危机已经成为社会经济发展的重要制约因素。针对中、小规模城市生活污水，本设计方案应用序批式活性污泥法（SBR）处理工艺，确定了SBR池运行周期；同时讲述了PLC控制系统的优势，和以PLC为主体的污水处理系统，实现了对污水处理的自动控制，构成了低成本污水处理控制系统。关键词：水危机；污水处理；PLC；控制系统；SBR工艺一、污水处理现状根据《2008年中国环境状况公报》，在监测的全国200

2、条河流的409个断面中，基本丧失使用功能的劣Ⅴ类水质的断面比例达20.8%，该比例近年来虽有所下降，但仍超过1/5[1]。我国全海域海水同样面临污染程度扩大的趋势，清洁区域越来越少，污染面积增加。在全国污染程度加深的同时，污水处理行业的发展情况引发了广泛的关注。美国、日本、西欧等经济发达国家，较早的实现了工业现代化。这些国家经济发展较早而且较快，环境问题特别是水资源污染的严重性也较早的体现出来，同时也得到了这些国家政府的重视，投入了大量的人力、物力进行水处理的研究。这些国家在研究水处理新理论和工艺的同时，也重视污水处理自控系统的研究。这些国家先后投资研究高效型、智能型、集约型污

3、水处理设备和自动化控制仪表。一些发达国家经过几十年的努力，污水处理率已经达到了80%～90%，成功的解决了来自于城市和工业的点源污染问题。同时一些国家开始重视污水的回用，如以色列的污水回用率达到了90%[2]。相关资料显示，美国平均每1万人拥有1座污水处理厂，英国和德国则每7000~8000人就拥有1座污水处理厂，而中国每150万人才拥有一座污水处理厂[3]。2000年后国家开始对污水处理进行投入，经历了“蛰伏”发展的5-6年时间。至2006年《全国城镇污水处理及再生利用设施建设“十一五”规划》提出后，国家正式把污水处理提上了工作日程，2006-2009年迎来了污水发展的黄金期

4、。对照美国的发展趋势，我国目前的污水处理发展水平仅仅处在美国70年代水平上[4]。所以在中国污水处理是迫切的，而污水处理的市场也呈现出一派蓬勃的景象。二、常用的污水处理工艺污水处理的方法主要有物理、化学、物理化学以及生物等几种。这些方法根据实际情况，可以单一使用，也可以针对不同的污水混合使用。目前，污水处理的方法一般以生物处理方法为主辅以物理处理法和化学处理法[5]。活性污泥法是以活性污泥为主体的废水生物处理的主要方法，是一种较低成本的废水初级处理方法。活性污泥法有许多种形式，使用广泛的主要有以下三种类型：①传统活性污泥法及其改进型A/0、A2/0、AB工艺；②氧化沟工艺；③S

5、BR(SequencingBatchReactor)工艺.传统活性污泥及其改进型A/0、A2/0、AB工艺，处理单元多，操作管理复杂，尤其是污泥厌氧消化工艺，对管理水平要求较高。而氧化沟法回流污泥溶解氧较高，对除磷有一定的影响，综合考虑，中城市污水处理厂选用SBR法最经济实用[6]。SBR法集进水、曝气、沉淀、出水在一座池子中完成，常由四个或三个池子构成一组，轮流运转，一池一池地间歇运行，故称序批式活性污泥法。污水在反应池中通过曝气与停气间断的反应，从而实现好氧与厌氧交替的进行，最终实现脱氮除磷的作用[7]。这种一体化工艺的特点是工艺简单，由于只有一个反应池，不需二沉池、回流污

6、泥及设备，一般情况下不设调节池，多数情况下可省去初沉池，故节省占地和投资，耐冲击负荷且运行方式灵活，适用于中小规模的城市污水处理厂，选用SBR法完全符合污水水质状况、出水要求、以及污水处理厂的设计原则[8]。三、污水处理工艺流程本文介绍的污水处理采用SBR法污水处理工艺，是按“进水、中和反应、曝气、沉淀、排水”步骤周期性进行生化反应。从污水流入到排水结束算做一个周期。工艺流程如图1所示[9]。酸液碱液转刷提升泵房粗格栅细格栅滗水器SBR池集水池污水出水皮带运输机皮带运输机污泥池鼓风机搅拌机图1污水处理工艺流程图基本操作运行程序如下：进水:进水阀门打开，污水通过粗格栅过滤，经过水

7、泵，然后细格栅过滤到达集水池.中和反应：当集水池满后，停止进水，在集水池里进行酸碱中和反应，反应完后，打开SBR池进水阀门进水。反应：进水到一定液位后，停止进水，空气阀门打开，鼓风机启动，开始曝气，同时潜水搅拌器和回流污泥泵运行。沉淀：当SBR池停止曝气，空气阀门关闭，潜水搅拌器和回流污泥泵停止运行，开始重力沉淀和泥水分离。排水：SBR池水位达到最高水位，并经过沉淀工艺以后，上清液（上面的清液）由滗水器缓慢排出池外。当水位达到处理周期开始时的最低水位时，停止滗水。剩余污泥泵在滗水器停止运行后