污水厂的雨水调节池的工艺应用
- 2024/1/29 17:13:29
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- 来源：治污者说 郝晓光
- 关键词:污水处理泵阀污水调节池
由于历史原因，多数城镇的雨水和污水的排放管道是合并建设的，虽然近年来全国各地都在积极进行雨污分流管网的改造工作，但是涉及到老旧城区的拆迁改造，地下管网的复杂混接等等原因，该项工作进行的并不是很顺利。为了避免降雨天气里，污水厂无法及时处理初期雨水造成雨污混合液外溢造成环境污染的风险，一些地市要求污水厂建设进水调节池来减缓这种风险。
作为雨水削峰的调节池建成后，污水厂的运维管理人员发现市政污水厂的调节池使用率并不是很高，雨季会起到一定的作用，但是在其他季节调节池基本用途不大，造成了基建投资的浪费。污水厂应采取一定的工艺措施来提高已建成调节池的污水厂对该设施的利用率。
调节池一般建设在污水厂的进水口前端，处于污水厂工艺路线的最前端，从污水厂的工艺功能设置来说，它不太可能实现污染物的去除，因此调节池的工艺作用不能从污染物的去除角度来进行考虑，而是要从水量的角度来进行工艺功能的设置。
在规模较小的城镇，市政污水厂接纳的居民生活污水量受到城镇居民用水习惯呈现明显的周期性的峰谷规律，下图是某污水厂的进水水量的波动变化情况，可以看到污水厂的进水的规律性的水量变化。这种规律性进水水量变化给污水厂的运行管理带来很大的困扰，对污水厂内的微生物的污染物负荷不断地在变化，微生物需要不断地适应这种变化，同时污水厂的曝气量，加药量都要适配这种进水量的变化带来的变化才能实现经济运行，这需要污水厂建立灵敏和复杂的全过程的自控体系来实现系统运行设备的和污水量的自适配，这样的自控系统需要的监测环节也更多，后期维护和保养量和费用都会增大，因此大多数污水厂的自控系统无法实现这一功能。
无论从微生物的负荷均衡和设备的稳定运行、降低自控系统的复杂性等角度来说，污水厂希望进水是恒流量的，显然为雨污合流建设的调节池就有实现这样工艺功能的便利性。
在非雨季的运行期间，污水厂的进水可以首先进入调节池，当然这需要在建设调节池前进行粗格栅、泵站，甚至细格栅的移位或者出水管辂的改道设计，来满足附加构筑物调节池的进水。通过流程改道设计后将调节池作为污水提升段后的第一构筑物，然后调节池内也安装了二次提升泵，通过二次提升泵的恒流量运行模式的调节后，再进入到后续工艺构筑物内。
要将调节池用于恒流量运行的污水厂提升泵站的运行模式，需要通过以下步骤来进行实现：
确定流量目标：污水厂运维人员需要确定所需的恒定流量。这可以基于污水处理厂的设计参数、预期的流量变化、生物池的运行负荷以及环境法规等因素进行决定。
安装流量测量设备：在调节池的进出口处安装流量测量设备，以便实时监测进出流量。
控制系统设计：设计一个自动控制系统，以实现恒流量运行。该系统可以基于实时流量测量数据，自动调节泵站的出水流量来保持恒定的流量，这种控制模式相对简单，自控程序并不复杂，不需要太多的计算参数，主要增加一些流量监测，液位监测，设定恒定的出水流量，调节池一般的自控设计安装厂家都能够实现，污水厂运行人员一定要和设计人员进行明确的交底和工艺诉求。
变频器控制泵站：使用变频器控制泵站的运行速度，以调整出水流量。变频器可以根据流量测量数据和预设的流量目标来自动调整泵站的转速。
调节池容量和泵站调节能力匹配：要核实调节池的容量是否满足全天恒量运行的容积，这项工作需要反复试算来确定，确保调节池能够在泵站调节出水流量时提供稳定的储存容量，这项工作需要在调节池设计建造的时候，积极和设计部门进行沟通，确定调节池不仅仅作为雨水调蓄，而且要作为非雨季期间恒水量调节池。通过前期有效的核算保障，使调节池具备恒水量运行的基础。
设置合理的调控阀门：调节池兼备两种工艺功能，就需要设定不同的阀门来满足不同功能的实现。整个阀门系统的设置需要通盘考虑各种运行工况，兼顾雨季的过量的雨水和非雨季的日夜变化的污水的进入和提升，应有溢流，回流等阀门的控制。
监测和优化：定期监测流量数据和一级提升泵站和调节池二次提升泵的运行情况，进行必要的优化。根据实际情况，调整流量目标和控制系统参数，以确保系统的稳定性和高效性。
污水厂的调节池要承担恒流量运行的工艺功能，需要通过前期筹划设计和后期的运维管理，特别是自控设计中对恒流量运行的控制程序的编制和关键参数的确定，应结合实际运行的工况进行准确核实。
在针对污水厂的雨水调节池的恒流量运行设计一个自动控制系统以实现恒流量运行需要考虑以下几个关键步骤：
1. 测量仪表的设置安装：安装流量测量设备，例如电磁或者超声波的流量计，以实时监测进出流量。确保选择合适的流量测量设备，以满足所需的精度和可靠性要求。
2. 控制策略选择：选择适当的控制策略来实现恒流量运行。常见的控制策略包括比例-积分-微分(PID)控制、模型预测控制(MPC)等。根据系统的特点和要求，选择最合适的控制策略。
3. 控制器设计：基于选择的控制策略，设计一个控制器来调节泵站的出水流量。控制器可以是硬件控制器，如PLC(可编程逻辑控制器)，或是软件控制器，如基于计算机的控制系统。控制器应根据流量测量数据和预设的流量目标，自动调节泵站的运行。
4. 反馈机制：建立反馈机制来监测实际流量与预设流量之间的差异，并将这些反馈信号传递给控制器。控制器可以根据反馈信号进行调整，以实现流量的闭环控制。
5. 安全保护措施：设计安全保护措施来确保系统的安全运行。例如，设置最大流量和最小流量限制，以防止超过系统容量或低于最低运行要求。
实际的污水处理系统和调节池的设计需要根据具体情况进行更详细的考虑和优化。还建议污水处理厂运行人员咨询专业的设计部门，把工艺功能的目的诉说清晰，以便设计单位正确理解污水厂的工艺运行需求，以确保最终实现的调节池的恒流量运行模式能够满足污水厂工艺处理要求，并通过优化的系统设计来提高恒流量运行的效率和稳定性。
原标题：污水厂的雨水调节池的工艺应用
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