关键词：中水回用；改造；污水处理；工艺
中图分类号： X0 文献标识码： A 文章编号： 1673-1069（2016）18-173-2
1 实施背景
安化公司各生产装置进入终端污水处理站的废水约有650t/h，2013年经清污分流改造后，部分循环水排污和脱盐水制备废水直接排入终端污水处理系统出口达标排放，其他高污染废水进入终端污水处理站经生化处理后达标排放。终端污水处理站排出的废水直接排放未回收利用，水资源浪费严重。
另外，公司二级除盐水站原设计生产能力为400t/h，到中水回用项目实施前膜装置已连续运行6年，膜产水能力逐渐下降，处理能力只能达到340t/h左右。随着公司生产装置的增多及负荷的提升，二级除盐水站供水能力的不足将逐步显现，将无法满足公司整体脱盐水水量要求。
2 改造目标
中水回用改造的目标是将终端达标排放600t/h污水经过中水回用装置全部流程处理后，水质达到二级脱盐水标准，电导小于0.2us/cm，满足锅炉使用指标要求。
3 中水回用实施方案及措施
3.1 中水回用技术简介
3.1.1 生物处理技术
该技术是利用水中微生物的吸附、氧化分解污水中的有机物， 从而达到去除污水中溶解性有机物的目的，包括好氧和厌氧微生物处理，一般以好氧处理较多。而生物处理法中活性污泥和接触氧化法的应用最为广泛， 这种方法具有去除有机物效果好、生物处理效果稳定、剩余污泥产量低、抗冲击负荷等优点。另外，活性污泥法及其他的变形工艺流程， 包括氧化沟、SBR 法、AB 法、A/O 法、A/A/O法、循环活性污泥工艺（CASS）等技术都在中水回用处理中有过应用，而且处理效果良好。
3.1.2 物化处理技术
以混凝沉淀（气浮）技术及活性炭吸附相结合为基本方式， 主要用于处理优质杂排水。混凝沉淀与活性炭吸附的处理方法与传统的二级处理相比，提高了水质，但运行费用较高。
3.1.3 膜处理技术
采用超滤（微滤）或反渗透膜处理，其优点是SS去除率很高，占地面积小。当前膜处理技术主要有两种，即连续微过滤和膜生物反应器。连续微过滤系统是以微滤膜为中心处理单元， 配以特殊设计的管路、阀门、自清洗单元、加药单元和PLC自控单元等，形成闭路持续操作系统。处理液在一定压力下通过微滤膜、超滤膜过滤，达到物理分离的目的。膜生物反应器（MBR）是一种由膜分离单元与生物处理单元相结台的新型水处理技术， 以膜组件取代二沉池在生物反应器中保持高活性污泥浓度减少污水处理没施占地， 并通过保持低污泥负荷减少污泥量。与传统的生化水处理技术相比，MBR具有以下主要特点：处理效率高、出水水质好；设备紧凑、占地面积小；易实现自动控制、运行管理简单。
3.2 安化公司中水回用实施方案
目前中水回用装置普遍采用“多介质+超滤+反渗透”工艺，为减少投资，安化公司结合现有装置及终端污水处理站出水水质分析，处理工艺确定为“预处理+脱盐”，其中预处理工艺需要降低水中总硬度、浊度、COD等指标，使出水水质满足膜脱盐设备的进水要求。对于水中的上述指标，经多方了解和实地考察，均可通过“电活性絮凝法、电气浮氧化法、沉淀过滤法”三法净水一体化处理技术进行有效降低去除。
安化原有一套400m3/h反渗透装置，采用多介质过滤器+RO+混床工艺，含9台多介质过滤器、4套RO和5台混床，设计进水为井水，常年水温17度，因井水水质较好，装置未设超滤。原九阳污水处理装置采用反渗透工艺，设计处理量288m3/h，未设混床、超滤。
为实现资源的优化配置和降低投资，项目实施中充分利用现有装置，将现有反渗透装置和原九阳污水处理装置用来处理终端达标水，原九阳污水处理装置处理268m3/h，反渗透设计收率为65%，产水174m3/h，用作尿素合成和尿素循环水补水。剩余超滤产水的200m3/h补到反渗透原水箱，反渗透高负荷运行时，不足用水以井水补充。
经综合分析，安化公司采用“砂滤+超滤+反渗透+E-pack系统+混床”处理工艺实施改造，在原有二级除盐水站的基础上新增两套E-pack一级除盐水装置、增设E-pack阳、阴离子交换树脂再生系统及配套输送泵、管道、控制系统等。
3.3 工艺流程简介
终端水作为原水，经原水泵加压后进入纤维纳米过滤器，去除水中的悬浮物及部分杂质。过滤后的水从底部进入双室满室阳床下室，Ca2+、Mg2+离子首先被弱酸性阳树脂吸附，然后通过上室强酸阳床，水中大部分的Na+、K+等阳离子被除去。阳床产水靠余压自顶部进入脱碳器，经过喷淋装置，流过表面积较大的填料层，并在填料层与自脱碳器下部进入的空气逆流接触，水中的游离CO2被迅速析出自脱碳器顶部排出。经脱碳后的水进入中间水箱，经中间水泵增压后进入满室阴床。先进入阴床下室，水中的大部分强酸性离子如HCO3-、CO32-、CI-、SO42-阴离子被弱碱性阴树脂吸附，弱酸根离子如硅酸根离子则被强碱阴树脂除去。阴床出水进入脱盐水箱，由脱盐水泵送往用户。
图1 工艺流程简图
3.4 新增设备情况
中水回用项目在终端污水处理站新增3台回水泵，在反渗透北侧增加了超滤厂房和E-pack厂房以及配电室等相关配套设备设施。超滤系统新增3套超滤膜、3台超滤反洗水泵、3台超滤输送水泵、1台超滤化学清洗泵。E-Pack系统新增3台原水加压泵、2台E-Pack纤维纳米过滤器、2台E-Pack阳床、2台E-Pack阴床、3台中间水泵、1台再生泵，另建有250m3超滤产水池、500m3原水箱各1套。
4 运行情况
项目于2013年12月开始建设，2014年8月份机械竣工并投用井水，2014年10月投用中水运行，并产出合格的二级除盐水，2015年2月性能测试结束，项目运行至今，原有的反渗透装置配合中水回用装置同时外送脱盐水，回收了终端达标排放水进行处理后回用做离子交换的原水或者循环水补水，减少了一次水用量；减少终端达标水外排量，实现了节能减排目的。
5 中水回用效益评析
经济效益评析：E-Pack绿色脱盐技术与膜法脱盐和传统离子交换脱盐技术相比，具有非常明显的技术优势和突出的成本优势；吨水成本2.815元/m3，运行电耗为0.42kW・h/m3，系统总水耗仅为4%。
项目实施后全年减少一次水用量475万吨，年可节约费用160万元。
节能减排环保效益评析：中水回用实施后减少了污水外排总量，同时将处理后的污水作为原水，制作二级脱盐水和作为循环水补水，增加脱盐水生产能力，不仅提供了水系统保障，还保证了公司今后的可持续发展。
参 考 文 献
[1] 邱颉.中水回用现状及发展前景浅析[J].山东工业技术，2015（03）.
[2] 宋卉卉，薛强，藏斌，马双忱.膜技术在城市中水回用于火电厂的应用研究[J].电力科技与环保，2013（02）.
关键词：污水规划重要参数；污水量预测；规划污水处理厂；规划污水泵站；污水分区主干管网规划
前言
结合清远市中心城区污水系统建设情况，清远市中心城区本规划共划分为13个污水处理系统，与本区域相关的污水系统主要有横荷污水处理系统、龙塘污水处理系统、洲心污水处理系统、东城污水处理系统。
1 污水规划重要参数
（1）城市污水系统收集的污水包括生活污水、公共设施污水、工业废水和渗入的地下水。根据《室外排水设计规范》（GB50014-2006）的规定，综合生活污水排放系数为80%～90%。对于排水设施相当完备的城区，综合生活污水排放系数一般取85%～90%。
在燕湖新城规划污水量预测时，从留有余地的角度出发，综合生活污水排放系数按0.85计。
（2）工业废水排水系数建议取0.7，根据燕湖新城总体规划，本规划远期突出以居住、商务为主的城市新区定位，无工业用地。现状有少量工业用地。
（3）考虑到燕湖新城的产业定位并参照类似片区的污水量指标，结合燕湖新城的现状特点，规划区大部分范围为农用地，现状人口较少。确定本次规划区域人均综合生活污水量指标为远期2020年取300L/（cap・d），近期取255L/（cap・d）。
（4）考虑到燕湖新城定位为高标准、高起点的建设区域，强调生态化，精品化，本规划按照清远市总体规划的要求。
人均综合用水量指标，取0.7万m3/万人.d；城市单位建设用地综合用水量指标取0.7万m3/（km2・d）；不同建设性质用地用水量指标按表1取值。
2 污水量预测
本污水量预测以目前最新燕湖新城总体规划中人口数量及建设用地规划成果为基础数据，分别采用分类水量预测法、人均综合指标法、单位建设用地指标法和不同建设性质用地指标法进行计算，通过分析比较各种方法的预测结果最终确定规划燕湖新城范围内规划远期污水量。
2.1 分类水量预测法
污水量=规划人口×综合生活污水量指标×（1+地下水渗入系数）=30万人×300（L/cap・d）×1.1=9.9（万m3/d）
2.2 人均综合指标法
污水量=规划人口×单位人口综合用水量指标÷日变化系数×污水排放系数×（1+地下水渗入系数）=30万×700（L/（cap・d））÷1.2×0.85×1.1=16.37（万m3/d）
2.3 单位建设用地指标法
污水量=建设用地面积×单位建设用地用水量指标÷日变化系数×污水排放系数×（1+地下水渗入系数）=28.7km2×0.7万m3/（km2・d）÷1.2×0.85×1.1=15.66（万m3/d）
2.4 不同建设性质用地指标法
污水量=建设用地面积×单位建设用地用水量指标÷日变化系数×污水排放系数×（1+地下水入渗系数）。
结果如表2所示。
2.5 综合上述几种方法，水量计算结果如表3
从表3可以看出，分类水量法的计算结果与其他几种计算方法相差较大。鉴于用地规划资料相比更详实，推算结果与规划较为吻合，本次规划采用不同建设性质用地指标法计算结果，即规划燕湖新城范围内远期污水量为15.52万m3/d。
3 规划污水处理厂
本次燕湖新城规划范围内新建污水处理厂一座：洲心污水处理厂，服务范围北江以南，大燕河以北，人工河以东，武广高铁以西，面积约为41.48km2。纳污范围包含本次燕湖新城规划范围内的河东分区以及规划范围外的新客站区域（不含仑洲岛）。
规划污水处理量：根据上节污水量计算，至2020年河东分区污水量约为9.50万m3/d；新客站区域规划水量约为2.4万m3/d，总和约11.9万m3/d，因此规划洲心污水处理厂2020年处理规模为12万m3/d，近期规模为4万m3/d。
占地面积：本次规划洲心污水处理厂为III类建设规模，由于燕湖新城作为清远市未来的城市中心区的高端定位，须考虑中水回用以及污泥浓缩等工艺，污水处理级别为三级。因此用地总规模约为13ha。
4 规划污水泵站
本次燕湖新城规划范围内新建污水泵站一座：新元污水泵站，服务范围凤翔北以东、北江以北、苏松岭以南的范围，面积约为858.1ha。
规划泵站规模：根据新元污水泵站服务范围内规划污水量预
测，泵站规模为4.5万m3/d。泵站占地面积约为1600m2。
5 污水分区主干管网规划
5.1 江北分区规划管网
本分区属于东城污水处理系统，规划地块以居民区为主，用地面积约为481.8ha。范围内无已建污水管。拟沿院南路自东向西敷设d800污水主干管收集转输两侧道路的污水接入西侧凤翔北路污水管，然后由南往北接入下游大学西路d1200污水管最终接入东城污水处理厂。
5.2 河西分区规划管网
本分区属于横荷污水处理系统，位于人工河以西，用地面积约为639.93ha。半环北路已建DN1000污水管自东向西接入三角污水厂（泵站），清远大道已建DN1000污水管自东向西接入规划凤凰泵站。清远大道以北区域主要在静福路敷设d400～d800污水管，自南向北接入半环北路d800规划污水管；清远大道以南区域在静福路、凤翔南路敷设d600～800污水管收集转输两侧污水自南向北接入下游清远大道已建d1000污水管，然后沿清远大道自东向西接入下游规划凤凰泵站最终进入横荷污水处理厂。
5.3 河东分区规划管网
本分区是本次燕湖新城规划范围面积最大的一个污水分区，位于人工河以东，青榄海以西；北江以南，大燕河以北。用地面积约为1716.42ha。规划范围内均无已建污水管及污水处理厂。以燕湖大道为界，燕湖大道以北区域由北至南分别沿人民东路、清远大道、燕湖大道北侧敷设d600～d1000污水干管自西向东收集转输两侧地块的污水至沥头路后敷设d800～d1350污水主干管接入燕湖大道与青榄海之间的规划洲心污水处理厂；燕湖大道以南区域则由南向北敷设d600～d800污水管汇入燕湖大道南侧的规划d800污水干管自西向东敷设至沥头路与燕湖大道路口后，向北接入进厂管接入洲心污水处理厂。此外新客站区域污水在迎宾大道敷设d800污水管接入清远大道干管。
5.4 河南分区规划
本分区位于大燕河以南，以非建设用地为主，大部分均为农林用地，区域定位为生态湿地，离龙塘污水系统管网较远，因此规划建议对河南分区的农村污水采用分散处理方法，采用如生态沟、氧化塘、人工湿地等处理工艺，进行就地生态处理。
6 结束语
为了提高城乡污水综合治理能力，逐步实现水资源综合利用，
建成适应燕湖新城作为现代化“绿色低碳生态新城”发展目标的要求，恢复主要景观河涌水体的生态功能，改善水环境。
参考文献
关键词：污水处理工艺；沉降；过滤；改造
中图分类号：TV5文献标识码：B 文章编号：1009-9166（2011）0014(C)-0123-01
一、污水处理存在的问题
坨二联合站是胜利油田胜利采油厂的一个大型联合站，全站共有七大系统，其中污水处理是生产中的重点和难点，注水水质能否达标是油田持续发展的重要保证之一。坨二污水处理站于1989年12月建成投产，设计规模为2.0×104m3/d，污水处理流程为重力式流程，目前污水站处理水量约2.4×104m3/d；2005年坨七断块调整建设，站内进行了局部改造，增加了处理量1.5×104m3/d的双滤料过滤系统。目前站内运行流程为：
外输泵坨三污水站油站来水一次除油罐二次混凝罐缓冲罐外输泵过滤罐胜九注
目前污水处理工艺存在的问题是：
（一）主要处理构筑物损坏严重。由于站内主要除油、除悬浮物的处理构筑物：一次除油罐、混凝沉降罐连续运行20年，罐内部集、配水管腐蚀、结垢严重，形成“油砂垢”，使集配水管发生堵塞，直接影响到罐的进、出水，该站于2003年将罐内集、配水管和中心反应筒全部拆除，造成这4座罐基本剩余为空罐、无内部集、配水结构的情况，因此污水在污水罐内不存在均匀配水、集水的工艺，污水只是短暂停留，处理效果变差。
（二）主要处理构筑物处理能力不足。该站4座1000m3一次除油罐和混凝沉降罐，总有效容积约为3000m3，处理能力不足，污水在罐内实际总停留时间约为3小时，沉降时间短，不能保证油、水、泥自然分离的效果，油和泥经常会随出水进入下一级构筑物，增加后续处理构筑物的负担，影响处理效果，造成出水水质差。
（三）污泥排放流程瘫痪。该站4座一次除油罐、混凝沉降罐排泥管线因腐蚀穿孔严重已报废，造成罐内污泥无法排除，悬浮物在罐内沉积，站内定期清罐处理时，排除罐内污泥。正常运行时，罐内的污泥易形成二次污染，同时造成SRB细菌的繁殖，影响了水质处理效果，加速了钢制罐体的腐蚀。在清罐时，由于单罐运行污水停留时间更短，处理效率更差，对后续构筑物影响更大。
（四）受当时技术条件和认识的限制，坨二污水站未建设污泥处理系统，污泥或排入站内污水事故池中，或直接在大罐中在支付一定费用后，由站周围村民进行清理，再将污泥运至站外自行填埋处理；随着人民环保意识的增强，含油污泥直接填埋已不可行，目前油田已建设了油泥砂堆放场，进行集中处理含油污泥，坨二污水站的含油污泥必须进行脱水处理，然后运至油泥砂堆放场，进行集中处理，解决日益迫切的环保问题。
由于上述原因，造成坨二污水站除油工艺处理效果较差，远远不能满足双滤料过滤器进口水质的要求，造成含油和悬浮物较高的污水进入过滤系统，使过滤阶段的负荷剧增，导致出水效果变差、过滤压力升高、反洗频繁、处理能力下降，最终使滤料造成不可恢复的污染、滤料严重堵塞或板结。目前坨二污滤后水质超标，其中污水含油为15mg/l，超出标准5mg/l；悬浮物含量16mg/l，超出标准12mg/l。
二、技术改造措施
（一）主流程改造
拆除已建4座1000m3除油及混凝罐，新建2座2100m3一次除油罐，污水停留时间为4h；新建2座1700m3混凝沉降罐，污水停留时间为3h，延长了污水停留时间，污水总停留时间约7h，强化了自然沉降除油和除悬浮物，从而保证了污油和悬浮物从水中分离，工艺上抗负荷冲击强，处理效果稳定，污水罐内部结构采用玻璃钢配水结构，以减少污水的腐蚀。新上2座Ф3.6m双滤料过滤器，更换已建双滤料过滤器滤料。
（二）辅助流程改造
污油回收系统，新建2座2100m3一次除油罐和2座1700m3混凝沉降罐中设置自动收油装置，保证原油的及时回收；拆除已建污油泵，新建2台污油泵，回收由新建污水罐排入已建污油罐的污油，将其提升至油站再处理。
污泥处理系统，在新建4座一次除油罐和混凝沉降罐中设置内置式刮泥机，保证污泥的及时回收，解决大罐污泥排放困难的问题，并通过污泥的正常排放，以减少污泥在罐内沉积造成的二次污染。新建污泥池1座，接收各构筑物排放的污泥，在池上设刮泥机2台；池边设置污泥泵2台，将浓缩的污泥输送至压滤机进行处理；污泥池上清液通过池边新建的污水回收泵，回收至污水主流程再处理；新建压滤间1座，内设压滤机1台，将站内污泥压缩至70%含水后外运。
三、改造效果
（一）改造后，滤前水质明显改善，滤前污水含油由25mg/l，降为15mg/l以内，过滤罐运行压力小于0.35MPa，满足双滤料过滤器进口水质的要求。
（二）目前，坨二污水处理系统运行正常，各项水质指标均达到B2级标准。2010年4月至2011年3月，坨二污水水站外输污水含油平均为5mg/l；悬浮物含量平均为3mg/l。
[关键词]污水处理工程 自动控制系统 设计与实现
中图分类号：R123.3 文献标识码：R 文章编号：1009914X（2013）34041701
污水处理是指将污水中的污染物质分离并去除，使有害物质转化为稳定的无害物质，从而使水得到净化，使资源得以更加充分的被利用。随着我国城市建设与现代工业的发展，水污染与水短缺越来越严重，而传统的人工控制污水处理常常导致泵机组磨损严重，甚至污水外溢，严重影响正常生产与生态环境。对污水处理过程进行智能化控制，使机组始终处于最佳状态，保证正常生产，保护生态环境成为污水处理的迫切需求。
一、污水处理工序流程
以某污水处理厂为例。该污水处理厂工程设计污水处理量为30万吨/天，总变化系数1.3。工业废水约占55%，生活污水可占45%，采用A2/O工艺，工序流程如下图所示：
二、污水处理过程自动控制系统
采用PLC+PC监控方式，将仪表测控系统、电气控制系统、PLC系统相结合，三电合一。有一个中央控制室与4个PLC现场控制站，多个I/O分站，采用光纤、以太网交换机、Profibus-DP总线等连接，形成工业以太网系统。
该系统分为管理层、控制层与执行层，实现污水处理的数据采集、显示，过程控制、报警，历史记录，数据查询等功能。操作方式有就地控制、自动控制与集中手动三种。
1.中央控制室
中央控制室配置两台计算机操作员站与1台打印机，连接以太网系统。两台计算机操作员站组成双机热备，一台正常监控，一台备用。操作员站有以下功能：
1）显示系统设备的运行状态，存储并显示工序流程的相关参数及其运行趋势，以及历史记录与历史数据。
2）打印处理工艺流程控制的日报表、月报表、参数报表及报警记录。
3）实现控制室集中操作――屏幕上设有设备的选择、启动、停止等操作选项。
4）设有报警优先级管理，任何异常情况均在屏幕上显示。
5）进行编程、组态与修改，装有功能丰富的组态软件，可直观进行组态、编程、设定和管理网络系统。
两台计算机均可提供数据采集与处理，流程控制与报警及打印报表等功能。图形界面包括主画面与各工艺流程、报表、参数、报警等分画面。主画面包括所有厂房、设备与管道流向，以不同颜色、形状表示。分画面显示各工艺流程的具体参数及测量值。在线过程参数（SS、DO、MLSS、ORP、PH等）实时监测，COD、TN、TP、NH4-N等分析仪每2小时检测一次数据。
2.PLC控制站
近年来，国家对污水处理监控的要求更加严格，从监控进出口指标提高到全面监控，污水处理也不再是以开关量为主，而是增加了大量模拟量和数据通讯控制。PLC系统对这些模拟量和通讯数据进行实时采集分析，再传输到中控室管理系统。不仅实现了污水处理系统运行情况的实时监控，也为设备自动化运行提供重要条件。
在本工程的设计中，有4个PLC现场控制站，5个I/O分站，PLC现场控制站与I/O分站通过总线相连接。按照如下方式对现场控制站进行划分：
①.PLC1――进水泵房
在进水泵房自动控制过程当中，需要通过监控的方式完成对以下操作单元的自动控制工作：（1）进水井（包括进水泵房在内）；（2）细格栅、以及旋流沉淀池反应装置；（3）预曝气池以及水解酸化池反应单元；（4）进水仪表间。在该现场控制站当中配有3个I/O分站，1-1*I/O分站设于沉砂池，控制沉砂池上的设备（含仪表），1-2*I/O分站设于预曝气池，控制预曝气池与初沉池，1-3*I/O分站设水解酸化池，控制进水、进气阀门。
②.PLC2――鼓风机房配电间
在鼓风机房配电间的自动控制过程当中，需要通过监控的方式完成对以下操作单元的自动控制工作：（1）生化反应池；（2）鼓风机房；（3）污泥泵房；（4）二次沉淀池。该现场控制站设有PLC操作员终端，可监视并控制PLC运行与显示状态，并设有报警功能。PLC工作方式采用循环法，每个周期扫描一次输入端口，读取输入模拟量与数字量，存储到指定的存储单元。
③.PLC3――排海泵房
在排海泵房的自动控制过程当中，需要通过监控的方式完成对以下操作单元的自动控制工作：（1）排海泵房；（2）雨水泵房。
④.PLC4――脱水机房
在脱水机房的自动控制过程当中，需要通过监控的方式完成对以下操作单元的自动控制工作：（1）储泥池；（2）污泥浓缩池反应装置；（3）脱水机房。该现场控制站当中配有两个I/O分站，3-1*I/O分站设于污泥浓缩池，控制排泥系统，3-2*I/O分站设于脱水机房，控制离心机、加药系统等运行。
3.现场测量仪表
主要测量与分析仪表包括电磁流量计、超声波液位计、pH计、超声波液位差计、污泥浓度计、悬浮物浓度计、超声波泥位计、溶解氧分析仪、压力变送器、TOC分析仪、总磷分析仪、总氮分析仪、氨氮分析仪等。
所有信号均就近输入PLC控制站或分站，并及时传输至中控室计算机操作员站，由系统软件处理后显示到界面，参与系统控制。
4.传输网络
由于污水处理厂因传输距离受限及故障检修不便等因素，没有采用投资比较大的光纤环网系统，也未使用单纯Profibus-DP总线连接的网络系统，而是将两种方式相结合，在中央控制室与PLC控制站配备1台工业以太网交换机，交换机之间通过光纤连接成线性主干网，中央控制室工控机与PLC控制站通过RJ45口连接至以太网交换机，PLC控制站与分站通过Profibus-DP总线连接，共同组成工业以太网系统。该系统的特点主要包括：
1）以光纤为主干，能避免传输中的信号干扰，且光纤与工业交换机成本较低，因而既能满足数据传输需要，又能节省投资。
2）通过网络系统实现数据共享，不局限于根据工艺系统设置PLC，而是通过PLC控制站与I/O分站，测控点就近连接网络。极大的减少了管线的数量，只在局部采用电缆桥架与电缆沟，能显著减少施工量。
3）系统扩展性与开放性较高。通过交换机与总线能方面连接设备配套控制系统，更加适合中小型污水处理厂需求。可通过中控室连接外网进行远程控制。此外，网络权限设定也实现了系统的分级控制。
结语：
总而言之，在我国当前水资源矛盾加剧的情况下，采用自动控制系统提高污水处理效率与质量是迫切需求。本文所探讨的污水处理工程自动控制系统具有投资少、设计简单、控制效果好、易于维护的优点，尤其适合在中小型污水处理厂中推广使用。
参考文献
[1] 张英.自动控制系统在某高浓度污水处理项目中的应用分析[J].电子制作，2013（02）
[2] 吴兴波，李金凯.污水处理计算机监控系统设计与开发[J].设备管理与维修，2008（08）
[3] 罗向阳.基于PLC及WinCC的控制系统在化工污水处理中的应用[J].机械与电子，2010（S1）
关键词：真空收集；重力排水系统；环境保护；排污改造
中图分类号：TU992.1文献标识码：A文章编号：16749944（2013）12015203
1引言
真空排水系统是一种新型的非重力排水系统，与传统重力排水系统相比，污水真空收集系统不但能节约用水、保护环境，而且具有管径相对较小、不受地形限制、管网安装方便、不易堵塞、经济性能好等优点[1]。与现行常规节水便器相比，粪尿分离真空便器冲厕耗水减少80%～90%，且产生的粪尿总量相应减少[2]。此系统己在欧美国家日益得到重视，用于城镇居民区、生态旅游区以及缺水和修建重力排污系统困难的地区＼[3＼]。室外真空排水系统由真空站（包括真空泵等真空源、排污泵及真空罐等）、收集室（包括真空阀门和控制装置的界面单元）以及真空管道组成。它使用收集坑（井）贮存污废水，通过真空阀门的开闭使污废水在压力差驱动和大流速气流裹挟条件下从收集坑室抽吸入真空管道，期间通过逐级提升的布管技术实现远距离输送至真空泵站中的真空罐，最后排入处理系统＼[4＼]。
真空排污是一种具有很大潜力的工程技术，应用十分范围广泛。1987年洛蒂格公司在无须改变原内部房屋的重力排污系统的基础上，首次将真空收集运用到户外排污系统＼[5＼]。美国的第一套民用真空排污系统建于1970年，在维吉尼亚州弗雷德里克斯堡附近的湖区。至今，美国有多达500套的不同规模的真空排污系统在运行或建设之中。美国国家环保局己指定真空排污系统为推广普及的新技术，用于替代传统的重力式排污管道系统。澳大利亚、英国等欧洲国家至今也有上千套的真空排污系统。1997年英国公共标准协会制定了真空排污系统的规范BS EN1091∶1997。目前室外真空排污系统己在欧美渐呈流行趋势。日本于20世纪90年代开始研宄真空排污系统，并较快地实现了实用化，《下水道设施计划与设计指针》1994年版收入了真空排污系统。
随着真空排污系统设备的国产化、系统设计水平的提高以及人们对环境问题的日益关注，真空排污系统作为一种新的替代型排污管道，正在逐渐引起关注。位于长三角地区的常熟市在生态城市建设和改造中，引进真空排污技术，首先应用于旧城改造，改变了常熟后桃花村区的原始排污方式，采用污水重力流进入积水井，井内真空输水装置将污水经真空管道收集至真空站的真空罐，再用污水泵排污至市政处理设施的排水方式。该项目取得了较好的成果，常熟市政府部门进一步推进节能减排，将真空排污技术与土壤渗滤工艺相结合，在城市景区排污改造上进行了应用，探索了一条生态城市排污改造的新思路。
2真空收集系统方案
2.1真空收集系统原理
真空集便器技术是一种高效的、依靠真空负压来实现污物收集及转储的技术。系统由真空集便器、真空管网、真空工作站（包括真空泵组、容错过渡罐、停电保障系统、控制箱、配电箱等）、GSM无线监控报警系统和污水处理设备组成。该技术体现在：真空产生、真空收集、污物粉碎、污物传输均在同一个过程中完成，从少到一个便器终端，多到数百个便器终端，都可以灵活设计成不同的系统解决方案。
水冲式公厕的生活污水主要分为两种：大小便产生的污水（简称“黑水”）和盥洗产生的污水（简称“灰水”）以及厕所打扫卫生产生的污水（简称“灰水”）。根据水冲式公厕的污水调查结果来看，黑水与灰水各占总污水量50%左右。但是灰水COD、TSS、N、P、K的指标分别占5%、8%、2%、10%、8%；黑水COD、TSS、N、P、K的指标分别占95%、92%、98%、90%、92%。通过上述分析可知：黑水和灰水的水量虽然基本相等，但水质却相差很大。传统的水冲式公厕将黑水和灰水混合排放，从而使得轻污染的灰水也变成了重污染的黑水，增加了黑水产生的总量，增加了收集与处理的成本。因此，采用真空源分离技术应先从源头将黑水和灰水分离，然后对黑水和灰水分别处理。
2.2真空收集系统特点
传统排污管道系统大部沿用重力排污系统，重力排污系统存在许多弊端，如易受地形限制，不能灵活地与其他专业管线进行综合协调，管道直径大，需较大的坡度和埋深，需设置大量污水检查井、提升泵站或倒虹吸管等附属构筑物，致使施工难度、建设成本、运行维护成本大幅度增加。
分散式真空污水收集技术是一种新技术，其核心为真空集便系统。
在真空收集过程中，负压不但有良好的隔臭性能，同时能够撕裂、粉碎和搅拌污物而无堵塞管道之虞，可减小管道直径，且方便其布置。真空工作站无视地形高差可直接将污水排放到黑水箱，发酵后可形成经济廉价的有机肥，变废为宝。真空集便器每次冲洗只需0.5L水，比传统的水冲厕所节约90%以上的水（传统抽水马桶冲洗水量约为6～12L/次），并且收集的高浓度黑水可用于堆肥、发酵等，具有节水和资源化的优点。由盥洗池、清洁厕所等产生的灰水则由渗滤系统进行简单处理，然后进行中水回用，这就基本实现了该公厕的污水零排放。
由于用水量大大降低，因此污水的总容积也大大缩小。在相同终端数目的情况下，黑水收集箱的体积远远小于传统的化粪池的体积。现状化粪池容积可利用改造成发酵池。真空集便器系统在正常情况下处于等待的状态，只有在按下冲水按钮以及管道内真空度不足的情况下，真空泵才会运转。据调查，真空集便器每使用一次的耗电量仅为0.005kW·h左右，所消耗的电能费用远远小于传统水冲式厕所多消耗的水资源费用。
2.3与真空收集系统配套的土壤渗滤工艺
土壤渗滤工艺是一种人工强化的污水生态工程处理技术，它充分利用在地表下面的土壤中栖息的土壤动物、土壤微生物、植物根系，以及土壤所具有的物理、化学特性将污水净化，属于小型的污水土地处理系统。日本在20世纪80年代开发出土壤毛管浸润沟污水净化工艺，处理生活污水的出水水质优于二级处理出水。美、法、德、以色列等发达国家也部在大力推行与土壤渗滤技术相关的土地处理工艺，美国大约有36%的农村及零星分散建造的家庭住宅采用了此类技术处理生活污水。
土壤渗滤系统设备简单、投资少、操作管理方便、能耗低、净化效果好，特别适用于污水管网不完备的区域，处理分散排放的生活污水。
3工程概况
3.1工程简介
维摩山庄位于虞山半山腰，是虞山尚湖旅游度假区及市民休闲聚集景点之一。每周人流量1200人左右。该处地面黄海标高约172.0m，城区地面标高2.6m左右。维摩山庄现状有一座传统水冲式厕所，污水进化粪池后外运。该处市政污水重力自流管无法到达，且远期无污水规划。本次维摩山庄整体综合改造，污水收集与处理是建设单位考虑的重点之一。
3.2设计方案
经过专家论证，确定采用黑水真空集便源分离收集及灰水土壤渗滤处理工艺，实现“节水、零排放、资源化”的综合治理目标。主要思路是：公厕小便、大便产生的黑水通过真空系统收集至黑水储存罐，发酵产生有机肥就地利用，或结合盥洗及厕所打扫卫生产生的灰水通过土壤渗滤系统处理，流入下游进行中水回用。
根据景区调查确定设计参数：总黑水量1029L/d，总灰水量6.9m3/d。维摩公厕污水收集与处理，通过采用真空蹲便器、真空坐便器、真空残疾人便器、真空小便斗等终端，利用真空管对人粪、尿的这部分高浓度的污水进行密闭收集，并经真空工作站存储到黑水收集箱发酵。黑水发酵完成为高浓度有机肥，而像盥洗盆排出的污染程度较低的灰水，可以通过渗滤系统进行处理，然后到下游钵孟潭进行中水回用。高浓度有机肥结合中水稀释后可作为肥料，如图1所示。
本工程拟采用土壤渗滤工艺：灰水通过进水布管进入土壤渗滤系统，首先在植物的作用下得到初步净化，然后逐步下渗，经过土壤的时候，在土壤毛细管作用以及土壤内微生物的降解作用下，灰水得到进一步的净化，然后由排水管排出。为防止灰水不断下渗污染地下水，土壤渗滤系统的底部铺有防水层。
3.3系统运行保障
本方案从设置、施工以及监控三方面来保障整个系统的安全性。
在管路设计方面，该系统在每一个终端及节点均设置一球阀。若某一终端出现故障，则可将该终端上的阀门进行手动关闭，从而防止某一点的故障对整个系统造成影响。也就是说，终端之间部是相互独立，互不干涉的，这就保证了整个系统的安全稳定运行。
在施工方面，该技术保证管道的优质施工。管道外部均采用混凝土包裹以增加管道强度，防止出现由于管道破裂产生的真空度受损问题。在管道必须过路的情况下，须在管道外部加套钢管，使管道能够承受车辆的重量。整个管线每隔一定距离设置一检查井，以定期进行检查。在整个施工完成之后，须对整个系统进行24h的测试才能投入运行。
该系统采用GSM实时监控，24h监测系统的正常运行。在正常情况下，监控中心每日将收到2条关于真空度等参数的信息。一旦系统监测到故障，将立即将故障信息反馈给监测中心，再由监测中心立即派专人维修，以使故障在最短的时间内被排除，保证系统的稳定高教运行。
3.4系统后期维护
在整个系统建设完全并稳定运行以后，工作人员将定期对系统进行检查和维护，具体操作为：每周检查真空过滤罐内污物是否超过容积的1/2，超过则需要及时清理；每天观察真空泵内水位是否大于1/2，如果水位不够，及时加水；巡检时，读取真空表数值，并做好记录；检查真空泵站控制箱，工作指示灯是否点亮，有无报警信号。
每个真空便器使用频率为n=1200×3÷7÷14=37次/d，真空便器每次冲洗收集的污水量为2L，按照10年的服务期限，对维护费用进行统计。真空站除橡胶易损件外，其余固件使用寿命在20年左右。
4结语
真空排污系统是新型的污水收运系统，它是利用真空负压产生的压差来强制性输送污水，与现行的重力排污系统相比，真空排污系统具有众多优势：适用范围广，节约水资源，系统综合费用较低。因此在旧城区改造中有特有的优越性。真空收集系统的耗水量仅为传统水重力方式的1/10，采用该系统进行分离收集，可以将高浓度的黑水变为有机肥，实现高浓度黑水的资源化再利用，具有很好的经济效益。同时也减少了污水的排放量，减轻了对水环境的污染。浓缩黑水的资源化利用也减少了对空气和土壤的污染，有效地保护了环境。
参考文献：
[1]郭晓，张杰.中国都市排水系统功能的变革[J].中国给水排水，2005，21（10）：21～24.
[2]张健，高世宝，章菁.真空便器与真空排水在节水和污水源分离中的应用[J].给水排水，2008，34（2）.
[3]杨维娟，戴镇生.新型的真空式和压力式下水道[J].给水排水，1996，22（6）：52～55.
[4]Little C J A comparison of sewer reticulation system desigirl standards gravity，vacuum and small bore sewers[J].Water SA，2004，5（30）：137～144.
[5]Anish R Jantrania. Wastewater Treatement in the 21st Century：Technology，Operation，Management，and Regulatory Issues[J].Environmental Health，2000，63（2）：19～25.
关键词：中小型污水处理站联网布点模式 灵活性 操作性 复制性
正文：
随着现代化建设事业的发展,资本主义国家“先污染后治理”凸现的环境污染问题在我国也逐渐显现出来。据环境部门监测，我国每年约有1/3的工业废水和90%以上的生活污水未经处理就排入水域，全国城镇每天至少有1亿吨污水未经处理直接排入水体。突发环境事件频频发生。2009年，环境保护部共接报并妥善处置突发环境事件171起，比上年增加26.7%，其中水污染事件为80起，占46.8%。水污染问题十分严峻。
济南市属于二线城市，却拥有了800万以上的人口。随着外来人口的不断增长、企业的不断增加，污水问题也日趋严重，有着“四面荷花三面柳，一城山色半城湖”美誉的泉城面临着严峻的挑战。济南市历史悠久，多条河道穿城密布，旧城区的城市管网纵横交错，在城市周边建立的水质净化一厂、净化二厂、净化三厂远远不能满足日益增长的城市污水的处理需求，而全部改建城区管网显然不现实。为恢复小清河、全福河、柳行头河、工商河、西泺河等景观河道昔日清澈见底、水草荡漾、鱼儿嬉戏的风貌，济南市政府、公用事业局对景观河道治理做出了积极探索。
中小型污水处理站联网布点模式是济南市政府、公用事业局、环保企业对济南市景观河道治理提出的新运作模式。该模式是在城区内根据该区域的污水水质、流量分布、服务区域大小、污水收集管网布置、厂址规划占地面积等技术参数选取不同的污水处理规模和污水处理工艺建立污水处理站，实现统一规划、划整为零、分区治理、点面结合的目标。目前，这一模式已被运用到济南市近期的中水站建设项目中，其效果初显睨端。从2009年开始至今，济南市已形成了13个中水处理站，每个中水处理站根据实际区域情况，采用多样化、先进化、有效化的处理工艺，污水取于河道用之于河道，并在济南市区形成了区域网络和整体覆盖网络，实现了由点到面的跨越。
济南市全福河起源于南部山区的浆水泉水库，最终进入小清河，是济南市东部地区重要泄洪通道，沿途有多家省直机关单位及旅游景点。近年来，随着济南市东部城区城市建设的飞速发展，全福河周边居民区日益增多，由于市东部城区污水管网建设相对滞后，全福河周边污水管网管径偏小，现有污水管线超负荷，部分生活污水直接排入全福河，致使全福河污染严重，对周边环境影响极大。2009年市公用事业局在全福河两个河段上分别进行部分截流，在岸边建立了两个污水处理站。两个处理站采用了不同处理工艺，其中物业管理学院中水站采用了ETS新型处理工艺，南全福中水站采用了水解酸化池+两级生物滤池处理工艺，经污水处理站处理后的水排入河道，河道沿线污水管网输水压力，在补充河道清洁水源的同时，解决小清河河段水质污染问题，同时大大提高了周边环境。
同样，在柳行头河、羊头裕河、东泺河、工商河、西泺河等河道污水治理上，市公用事业局分别在各区段河岸建立了柳行头河中水处理站（采用KIC处理工艺）、羊头裕中水站（采用了MBR膜处理工艺），东泺河中水站（采用了BIODITCH工艺）、工商河中水站（水解酸化池+两级生物滤池处理工艺）、聚贤片区中水站（采用了A2/O工艺）、广场东沟中水站和西圩子壕中水站（水解酸化池+两级生物滤池处理工艺）等等，可以说是百花齐放，各展丰姿。同时，污水处理与景观河道内河道清理、河岸景观绿化治理、棚户区改造相结合，不仅从根本上消除市内河道污水汇流的脏乱现象，而且提高河道行洪、排涝能力，真正实现了整修一条河，形成一线景观的目标。
通过对以上部分污水处理项目建设和运营的参与，纵观总体，笔者认为中小型污水处理站联网布点运作模式具有以下特点和优势。
（一）单体污水处理工艺灵活多样、便于操作管理。单个中水站可以根据所在片区的污水量、污水水质、占地面积等诸多因素，因地制宜，选择合适的污水处理工艺，而不受整个城市污水水量、水质等方面的影响，具有相对独立性。按片区划分，单个中水站污水处理量相对比较小，一般在3000-10000m3/d左右，设备少，便于操作和维护管理。
（二）新型处理工艺被广泛应用。新型污水处理工艺被广泛应用，也是此次13个中水站试点过程中凸现的新的特点。比如在济南市河道治理工程之第六中水站（含运营）项目中采用了ETS新型工艺，该生态污水处理技术借鉴自然界水体自净原理，加入人工强化技术，在系统中营造了一个平衡的自然生态环境，是传统污水处理技术与先进技术的结合。第九中水站（含运营）项目中采用的KIC新型工艺，彻底的改变了传统生物污水处理工艺中好氧工艺和厌氧工艺必须分开进行不能同时开展的弊端，将厌氧和耗氧工艺结合在一起，极大的提高了效率。这种模式也将成为未来新型处理工艺的试点平台。
（三）投资少、见效快、覆盖广。因单个中水站处理独立片区污水，可以利用原有的城市管网，大大减少了建设大型城市污水厂管网建设费用和维护费用。据初步计算，13个中水处理站总污水处理量79000吨，总建设投资费用约1.6亿元，每年减少COD排放量约1.0万吨，相当于一个同等处理能力的大型城市污水厂COD消减量的87.8 %，而中水站的总建设投资费却只占到建设一个大型城市污水处理厂的50-60%。除了投资少的优势，建设独立中水站还具有见效快、覆盖广的特点。单个中水站污水取之于河道用之于河道，处理后的污水一部分直接排入景观河道，起到瞬间美化环境的作用。
（四）易于复制。此种运作模式适应性强，在其他城市和地区也很容易实施，具有易于复制和推广的特点。
关键词：葡萄酒；浓缩果汁；污水；处理工艺
该公司年产干红干白葡萄酒5000t/a，葡萄蒸馏酒5000t/a，浓缩果汁5760t/a，该项目每年的8月至9月为葡萄榨汁期生产期为60天，果汁年生产时间为240天，果汁日产量为24t，项目榨期排放废水量为200m3/d，废水主要来源于榨汁设备清洗水、地面清洗水、循环冷却排水，非榨期废水排放量为355m3/d，废水主要来源于洗果水、设备清洗、工艺废水、气调保鲜库排水，项目污水的水质、水量随季节变化较大。
1 废水特征
该厂最大日产生废水355m3/d，废水水质见表1。
表1 废水水质一览表
本项目废水主要来自设备、管道内部清洗过程中，其主要成分为糖、蛋白质等有机污染物，BOD/COD在0.5左右，其污水特点是污染物浓度高，易于生化降解，并且氮磷含量较低，本项目在采取了多种节水措施后，日最大排水量为355m3/d，经污水处理站处理达到《污水综合排放标准》中的三级排放标准后排往园区下水管网，最终流向本市污水处理厂。
2 废水处理工艺选择
本项目最大日污水量约为355m3/d，为满足污水处理要求，拟建一座日处理规模为400m3/d污水处理站。参照《酿造废水治理工程技术规范》、《软饮料制造废水治理工程技术规范》，推荐采用“UASB+接触氧化”的处理工艺。
3 废水处理工艺简介
废水首先经粗格栅去除杂质后进入集水井在此平衡水质水量，再经细格栅去除细小杂质进入气浮池。气浮池出水进入UASB反应器，通过先进的补水系统和池底设置的潜水推流器，使污泥菌不会沉淀而降低其活化性，并运用固、液、气三相分离器，使反应器中的絮凝状污泥在水力、气力的综合作用下，形成0.5～5mm直径的生物颗粒。该污泥的沉降性能好，不会轻易流失，活性高。好氧段采用传统的接触氧化法，具有系统运行稳定、维修方便、技术成熟等优点。出水经沉淀后排入园区下水管网，最终排入到本市污水处理厂。
4 主要构筑物说明
（1）调节池：由于本项目废水水质不稳定，水质波动均较大，为了降低生化处理单元的冲击负荷，保证生化工艺正常运行。（2）集水井：集水井内设有2台潜污泵，将污水提升至调节池内。（3）气浮池：通过机械方法产生大量微气泡，粘附水中悬浮物，在水中上浮完成固液分离。（4）UASB：厌氧微生物对水中大量可降解有机物进行消化反应，同时产生沼气。（5）好氧池：UASB的出水自流至好氧池，好氧池填料上布满生物膜，污水与生物膜广泛接触，在生物膜上微生物的新陈代谢的作用下，污水中有机污染物得到去除，污水得到净化。（6）二沉池：二沉池主要起泥水分离的作用。
5 污水处理效果
本项目污水处理站设计最大处理水量为400m3/d，水质及处理效果见表3。
表3 污水站污水处理效果估算表 单位：mg/L
根据表3的估算，本项目产生的污水经该污水处理站处理后，各项出水指标均可达到《污水综合排放标准》表4中三级排放标准。
6 类似项目污水处理工艺
（1）烟台安德利果汁有限公司
烟台安德利果汁有限公司年加工苹果浓缩汁2.5万t/a，污水处理设施规模为500m3/d，污水处理工艺采用“UASB+活性污泥”工艺，采用该工艺处理后其出水水质可达到《污水排入城市下水道水质标准》表1中B级标准，污水处理站进水水质见表4。
表4 烟台安德利果汁有限公司污水处理站进出水水质 单位mg/L
（2）徐州安德利果汁有限公司
该公司年生产3.5万t苹果汁，其废水产生量为2000m3/d，其污水处理站采用“IC反应器+厌氧沉淀+好氧池”工艺，丰县监测站2010年至2012年对该公司的出水进行了监测，监测结果显示该污水站出水满足《污水综合排放标准》中一级标准。
根据以上工艺示例，该处理方法为目前有机废水处理工艺中最为成熟和经济的处理工艺，该工艺对COD、BOD5的去除效率较高，且本项目废水的可生化性较强，因此本评价认为该工艺适合于本项目废水处理，采用本套污水处理工艺本项目只需达到GB8978-1996表4中三级排放标准即可，建设方可在设计中通过控制工艺条件参数等条件控制出水水质，减少运行费用及成本。采用该污水处理工艺实现废水达标排放时可行的。
7 污水站投资及经济效益分析
本项目土建投资约220万元，设备投资约110万元，设计调试费约5万元，污水处理站总投资约335万元，运行费用参考同类型污水处理站约为2.2元/m3，全厂年COD削减量为122.2t。
8 结束语
采用上述工艺处理葡萄酒及浓缩果汁废水，处理后的水质达到8978-1996污水综合排放标准中的三级标准，项目建成后全厂COD削减量为193t/a，该污水处理站的建设可使项目区的水环境得到相应改善。
参考文献
