發(fā)布時(shí)間：2023-12-26 10:41:28
序言：寫作是分享個(gè)人見解和探索未知領(lǐng)域的橋梁，我們?yōu)槟x了8篇的超聲波污水處理的方法樣本，期待這些樣本能夠?yàn)槟峁┴S富的參考和啟發(fā)，請(qǐng)盡情閱讀。
【關(guān)鍵詞】工業(yè)自動(dòng)化儀表；污水處理；設(shè)計(jì)改造
冶煉總廠原來的污水處理工藝較簡(jiǎn)單，基本由人工操作控制，隨著企業(yè)污水種類的增多，水質(zhì)復(fù)雜且不穩(wěn)定，采用人工操作控制污水很難達(dá)標(biāo)排放。近兩年此冶煉總廠對(duì)污水處理站的工藝和儀表進(jìn)行了技術(shù)改造，污水處理已基本實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)化操作控制。
1、自動(dòng)化儀表在污水處理中的重要性
在現(xiàn)代化污水處理過程中，無論采用何種工藝，其工藝過程都存存大量需要檢測(cè)的參數(shù)，因此目前大型生活污水處理廠或者工藝污水處理廠一般都設(shè)有液位、液位差、流量、壓力、PH值、溫度、溶解氧、污泥濃度、氧化還原電位、污泥界面、在線BOD、在線COD、在線氨氮、在線總磷等自動(dòng)化儀表。通過這些檢測(cè)儀表獲取的各種上藝檢測(cè)參數(shù)從而對(duì)工藝過程中的各種工藝設(shè)備進(jìn)行控制，協(xié)調(diào)供需之問、系統(tǒng)各組成部分之間、各污水處理工藝之間的關(guān)系，以便使各種設(shè)備與設(shè)施得到更充分、合理的使用。其中工藝過程中的一些重要工藝參數(shù)例如溶氧值、曝氣量等都是保證工藝自動(dòng)控制的重要保證，通過這些儀表檢測(cè)值來自動(dòng)調(diào)節(jié)和控制工藝設(shè)備的合理運(yùn)行。這些自動(dòng)化儀表不僅對(duì)于污水處理工藝過程起著不可替代的指導(dǎo)作用，同時(shí)也可以對(duì)工藝處理過程進(jìn)行監(jiān)控報(bào)警，保障生產(chǎn)和設(shè)備安全，而且還起著向相關(guān)管理部門提過檢測(cè)指標(biāo)的重要作用。綜上所述，可以看到自動(dòng)化儀表對(duì)于污水處理過程起著重要的作用，是計(jì)算機(jī)控制的前提條件和自動(dòng)化控制的基礎(chǔ) 。
2、主要儀表設(shè)計(jì)與應(yīng)用
在污水處理中的自動(dòng)化儀表主要分為熱工儀表和成分分析儀表。熱工儀表主要包括溫度、壓力、液位、流量這些物理量檢測(cè)儀表，熱工儀表大致都由測(cè)量元件(傳感器)部分、中間傳送部分和顯示部分(包括變換成其他信號(hào))構(gòu)成。成分分析儀表存污水處理過程中常常稱之為水質(zhì)分析儀表，例如溶解氧儀、在線BOD儀、在線COD儀等。這部分儀表的主要特點(diǎn)是專用性強(qiáng)，形式多樣，但每種成分分析儀的適用范圍往往都限于某種介質(zhì)成分分析。
2．1溫度與壓力儀表
在厭氧消化過程中為保證其正常良好反應(yīng)，介質(zhì)溫度需要保持在一定的溫度范圍內(nèi)，因此需要設(shè)置溫度檢測(cè)點(diǎn)，通常設(shè)計(jì)的典型熱敏元件是鉑熱電阻。由于熱電阻信號(hào)需要自動(dòng)控制系統(tǒng)配套專用熱電阻模塊，而水處理過程中的溫度監(jiān)測(cè)點(diǎn)并不多，因此可以考慮存儀表設(shè)計(jì)時(shí)采用溫度變送器將熱電阻信號(hào)轉(zhuǎn)換為4～20m A信號(hào)從而接入標(biāo)準(zhǔn)的模擬量模塊。
污水處理中壓力檢測(cè)多為泵出口處設(shè)置就地壓力表或壓力變送器，如果需要設(shè)置壓力變送器則多選用目前應(yīng)用非常廣泛技術(shù)也很成熟的智能型壓力變送器，以便于通過配合手操器對(duì)壓力變送器進(jìn)行量程設(shè)置、調(diào)零等操作。
2．2流量?jī)x表
相對(duì)而言，在污水處中流量計(jì)是非常重要的一類儀表。污水處理廠的進(jìn)出水水量、回流污泥量、曝氣量以及消化池產(chǎn)氣量等都是工藝生產(chǎn)所必須測(cè)量的流量參數(shù)。另外，為了對(duì)污水處理廠的運(yùn)行經(jīng)濟(jì)效果進(jìn)行考核、分析，也要依靠流量測(cè)量?jī)x表來提供必要的數(shù)據(jù)。
在污水處理廠流量測(cè)量?jī)x表中，目前應(yīng)用較為廣泛的是電磁流量計(jì)、超聲波流量計(jì)、差壓式流量計(jì)以及明渠流量計(jì)等。
2．3物位儀表
物位檢測(cè)儀表按照被測(cè)介質(zhì)分為液位檢測(cè)儀表和料位檢測(cè)儀表，污水處理中使用較多的是液位檢測(cè)儀表，其中又以超聲波液位計(jì)為主。這種液位計(jì)無機(jī)械可動(dòng)部分，可靠性高，安裝簡(jiǎn)單、方便，屬于非接觸測(cè)量，且不受液體的粘度、密度等影響，因此多用于藥池、排泥水池等的液位測(cè)量。
超聲波液位計(jì)的傳感器由一對(duì)發(fā)射、接收換能器組成。發(fā)射換能器面對(duì)液面發(fā)射超聲波脈沖，超聲波脈沖從液面上反射回來，被接收換能器接收。根據(jù)發(fā)射至接收的時(shí)間可確定傳感器與液面之問的距離，即可換算成液位。
其精確度為±0．5％。根據(jù)超聲波液位計(jì)的非接觸式測(cè)量原理，因此從理論上來講，它適用于污水處理工藝過程中的液位測(cè)量。但在實(shí)際應(yīng)用中它會(huì)受到各種因素如安裝位置、溫度、壓力、濕度以及被測(cè)介質(zhì)表面的泡沫、浪涌等的影響。因此，正確選擇和使用超聲波液位計(jì)有著十分實(shí)際的意義。應(yīng)根據(jù)實(shí)際的測(cè)量范圍來選擇合適的儀表。根據(jù)超聲波特性，頻率越低，傳輸距離越遠(yuǎn)，但聲波的指向性就越差；頻率越高，指向性越好，但傳輸距離越小。目前超聲波液位計(jì)的測(cè)量范圍從0．5米到幾十米。
此外對(duì)于工藝不要求連續(xù)檢測(cè)僅需報(bào)警或聯(lián)鎖設(shè)備動(dòng)作的池內(nèi)、活液罐等設(shè)備液位可采用液位開關(guān)進(jìn)行檢測(cè)，從而控制儀表設(shè)備的投資。
2．4分析儀表
在污水處理過程中，有許多反映水質(zhì)的重要參數(shù)如：溶解氧(DO)、PH、污泥濃度、濁度、SS懸浮物等。在線檢測(cè)這些參數(shù)可以實(shí)時(shí)地了解和掌握污水處理的情況，并根據(jù)這些參數(shù)對(duì)工藝及設(shè)備的運(yùn)行進(jìn)行自動(dòng)控制和調(diào)整，以確保污水處理的正常運(yùn)行并達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。在以往的水處理廠中大多是采用化驗(yàn)分析的方法來得到的，隨著自動(dòng)化儀表測(cè)量技術(shù)等領(lǐng)域技術(shù)的發(fā)展，越來越多的水質(zhì)分析儀表逐漸應(yīng)用于污水處理。這類儀表主要包括：溶解氧儀、化學(xué)需氧量(COD)分析儀、PH計(jì)等。
2．5其他儀表
污水處理系統(tǒng)自動(dòng)化儀表還有無紙記錄儀、電磁閥、自攪拌排污泵、壓力自動(dòng)開關(guān)等。無紙記錄儀具有高速信息采集和處理、萬能信號(hào)輸入、大容量閃存芯片實(shí)現(xiàn)超長(zhǎng)時(shí)間數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、使用us B接口存儲(chǔ)備份或轉(zhuǎn)存歷史數(shù)據(jù)等功能，并能同時(shí)指示各路通道的上、下限報(bào)警。合理的電路設(shè)計(jì)使攪拌器、泵和電磁閥聯(lián)鎖，實(shí)現(xiàn)了全自動(dòng)污水處理。
3、污水處理工藝流程
此冶煉總廠污水處理工藝流程見圖1。污水處理站污水處理能力約為500m／d，采用石灰中和加硫化處理的三級(jí)處理工藝，各級(jí)處理均通過儀表實(shí)行自動(dòng)控制。一級(jí)中和用石灰乳與酸性污水反應(yīng)生成石膏，通過在線pH計(jì)自動(dòng)控制石灰乳加入量，以保證反應(yīng)槽出口pH值在5左右。二級(jí)中和也通過在線pH計(jì)自動(dòng)控制石灰乳加入量，以保證反應(yīng)槽出口pH值在9左右，污水在調(diào)節(jié)池內(nèi)充分反應(yīng)后除去大部分重金屬。在硫化反應(yīng)槽內(nèi)，通過1臺(tái)電磁流量計(jì)按比例固定加入Na：S溶液，以除去污水中殘留的重金屬；同時(shí)通過在線pH計(jì)利用酸性污水反調(diào)將出口pH值控制在7～9。各級(jí)反應(yīng)槽出口pH值均控制在較小的范圍內(nèi)變化，如果人工操作控制是根本無法實(shí)現(xiàn)的。例如一級(jí)中和處理中石灰乳泵只要多開十幾秒，一級(jí)中和反應(yīng)槽出口pH值就會(huì)立刻由4變到8以上，由此可見用自動(dòng)化儀表進(jìn)行操作控制的必要性。
4、儀表設(shè)計(jì)原則與注意事項(xiàng)
4．1污水處理儀表主要設(shè)計(jì)原則
在污水處理工藝流程中，現(xiàn)場(chǎng)儀表不僅負(fù)責(zé)采集工藝參數(shù)，以確保自動(dòng)控制系統(tǒng)正常運(yùn)行和控制，還是科學(xué)管理、環(huán)保監(jiān)控的重要基礎(chǔ)保證，因此在設(shè)計(jì)選型時(shí)應(yīng)盡量選用高精度、高穩(wěn)定性、免維護(hù)或低維護(hù)的智能儀表，為了生產(chǎn)過程中便于現(xiàn)場(chǎng)巡視與儀表維護(hù)，設(shè)計(jì)中可采用帶現(xiàn)場(chǎng)顯示的變送器，與此同時(shí)也應(yīng)盡量注意儀表的性價(jià)。
比在設(shè)計(jì)配置污水處理儀器儀表時(shí)，必須考慮到安全防護(hù)手段。由于污水處理環(huán)境比較惡劣，很多現(xiàn)場(chǎng)儀表在井下或則露天環(huán)境，更有些浸泡在污水里。井下儀表和浸泡存污水里的儀表防護(hù)等級(jí)可選IP68，露天的儀表選IP65，同時(shí)應(yīng)該根據(jù)儀表的具體考慮設(shè)置儀表保護(hù)箱，在北方等溫度較低地區(qū)還應(yīng)考慮保溫措施。
儀表的設(shè)計(jì)應(yīng)考慮環(huán)境的適應(yīng)性。特別是傳感器如直接與污水、污泥介質(zhì)接觸，很容易腐蝕和結(jié)垢。因此應(yīng)盡量選擇非接觸式的、無阻塞隔膜式、電磁式和可清洗式的傳感器(如超聲波、電磁式等)。
在儀表設(shè)計(jì)中應(yīng)盡量選用不斷流拆卸式和維護(hù)周期較長(zhǎng)的儀表，方便維護(hù)管理。在儀表設(shè)計(jì)中優(yōu)先考慮節(jié)能型的儀表產(chǎn)品。儀表設(shè)計(jì)中對(duì)于特殊場(chǎng)合應(yīng)考慮儀表的防爆性能。對(duì)于處于雷區(qū)的污水處理，儀表變送器的電源和送信號(hào)到PLC的輸出端應(yīng)接防雷器，保證系統(tǒng)的安全可靠性。對(duì)于泥區(qū)的儀表，由十泥區(qū)的整個(gè)空氣中，有較大比例的沼氣。儀表配置應(yīng)選用本安型儀表，在進(jìn)行電器連接時(shí)應(yīng)與安全柵組成本安防爆系統(tǒng)。而且安全柵和電源置于安全區(qū)。安全柵在選型時(shí)一定要注意防爆等級(jí)及廠家是否有防爆合格證。
4．2 污水處理中儀表設(shè)計(jì)中的注意事項(xiàng)
許多分析儀表的傳感器是電極(PH計(jì)、溶解氧等)組成的，而在實(shí)際使用中，電極易被油脂或污物覆蓋而不能測(cè)量。因此在這些分析儀的選型時(shí)，必須充分考慮電極的清洗問題。目前，清洗方式有人工定期清洗，或機(jī)械清洗、超聲波自動(dòng)清洗、溶液噴射清洗以及空氣噴射清洗。在儀表設(shè)計(jì)中應(yīng)盡量選用不斷流拆卸式和維護(hù)閩期較長(zhǎng)的儀表的同時(shí)，對(duì)于清洗、維護(hù)及更換時(shí)必須拆卸的管道式安裝儀表及其傳感器，應(yīng)在管道上設(shè)計(jì)安裝旁通閥，以免在其更換或發(fā)生故障時(shí)，需要停止工藝運(yùn)行。
污水處理中儀表設(shè)計(jì)需要與工藝緊密結(jié)合，選取合適的測(cè)量或取樣位置。分析儀表的安裝位置一定要選擇在活動(dòng)的區(qū)域，不能設(shè)置在死區(qū)。若設(shè)置在引出工藝管路時(shí)，這根工藝管路中介質(zhì)必須是流動(dòng)的。
5、結(jié)束語
該冶煉總廠污水處理站自2007年開始實(shí)施自動(dòng)化儀表改造，目前各類設(shè)備運(yùn)行情況良好，處理后的污水能夠穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放。自動(dòng)化儀表的設(shè)置不但大大減少了操作人員的工作量，而且能夠?qū)崟r(shí)、準(zhǔn)確地反映污水處理裝置的重要參數(shù)，為保證整個(gè)污水處理系統(tǒng)長(zhǎng)期、穩(wěn)定運(yùn)行發(fā)揮了重要作用。
參考文獻(xiàn)
[1]武江津．三廢處理工藝技術(shù)手冊(cè)(廢水卷)[M]．北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2000．
關(guān)鍵詞：污水處理；AAO工藝；自動(dòng)化儀表；自動(dòng)控制系統(tǒng)
Abstract: the sewage treatment plant to automatic control system should not only security process equipment running water stability also to meet standards and saving energy and reducing consumption demand. This paper expounds the AAO sewage treatment process automation instrument Settings and the design of the automatic control system, in order to get good technical and economic indexes, and can have a long-term, stable and efficient operation.
Keywords: sewage treatment; AAO process; Automation instrument; Automatic control system
中圖分類號(hào)：[TU992.3] 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：
隨著社會(huì)的進(jìn)步，人類對(duì)環(huán)境保護(hù)越來越重視，國(guó)家對(duì)各個(gè)污水處理廠的排放標(biāo)準(zhǔn)也有了更高的要求，因此在新建污水處理廠中，AAO工藝越來越多的被應(yīng)用，已達(dá)到更好的脫磷除氮的效果。AAO工藝處理流程主要分四階段：預(yù)處理階段，生化處理階段，深度處理、出水階段以及泥處理階段，以下分別探討各個(gè)階段中儀表自動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。
一、 預(yù)處理階段
該階段主要包括粗格柵及進(jìn)水泵房、細(xì)格柵及沉砂池以及進(jìn)水水質(zhì)檢測(cè)、計(jì)量。主要需要參與聯(lián)鎖控制工藝設(shè)備為粗格柵、污水提升泵、細(xì)格柵等。因此需要設(shè)置的自動(dòng)化儀表為：
在粗格柵前以及進(jìn)水泵房分別設(shè)置超聲波液位計(jì)1套，利用2套超聲波液計(jì)檢測(cè)的液位值，由上位機(jī)計(jì)算出液位差值來控制粗格柵的運(yùn)行、停止；利用進(jìn)水泵房的超聲波液位計(jì)來控制污水提升泵的啟動(dòng)、停止。由于超聲波液位計(jì)檢測(cè)的液位值是連續(xù)的，因此可根據(jù)工藝要求，只用1套超聲波液位計(jì)即可在上位機(jī)通過軟件實(shí)現(xiàn)對(duì)多臺(tái)污水提升泵的啟動(dòng)停止控制。
在細(xì)格柵前后設(shè)置超聲波液位差計(jì)，直接檢測(cè)細(xì)格柵前后的液位差值，以控制細(xì)格柵的運(yùn)行、停止。
在細(xì)格柵后還應(yīng)該根據(jù)國(guó)家環(huán)保部門要求，對(duì)污水處理廠進(jìn)水水量、酸堿度（PH）、濁度（SS）、生物需氧量（COD）、氨氮（NH3-N）等檢測(cè)，相應(yīng)的需要設(shè)置電磁流量計(jì)、在線PH測(cè)定儀、在線SS測(cè)定儀、在線COD分析儀以及在線氨氮分析儀。該部分儀表檢測(cè)的數(shù)據(jù)不僅需要上傳到污水處理廠控制室，還需要上傳到當(dāng)?shù)丨h(huán)保部門。
在儀表設(shè)置上，粗格柵采用超聲波液位計(jì)而細(xì)格柵采用超聲波液位差計(jì)主要從經(jīng)濟(jì)指標(biāo)上考慮，粗格柵后面的超聲波液位計(jì)及參與粗格柵前后液位差的計(jì)算又可參與污水提升泵的控制。
二、 生化處理階段
該階段主要包括AAO生物反應(yīng)池（主要分為厭氧池、缺氧池以及好氧池）、鼓風(fēng)機(jī)房、污泥泵房、二沉池以及加藥部分。主要需要參與聯(lián)鎖控制的工藝設(shè)備為鼓風(fēng)機(jī)以及回流污泥泵等，生物處理階段是整個(gè)污水處理廠的核心部分，是影響出水水質(zhì)的關(guān)鍵。同樣也是整個(gè)處理過程中自動(dòng)化控制最復(fù)雜的部分。需要設(shè)置的自動(dòng)化儀表主要有：
在AAO生物反應(yīng)池的厭氧池設(shè)置在線氧化還原電位（ORP）測(cè)定儀，檢測(cè)厭氧池的厭氧程度；在缺氧池設(shè)置在線溶氧（DO）測(cè)定儀，檢測(cè)缺氧池的溶氧濃度值；厭氧和缺氧的溶氧值控制污泥回流量，為污泥反硝化和磷的釋放提供良好的反應(yīng)條件，確保生物除磷、脫氮的效果。在好氧池的中部以尾部設(shè)置在線溶氧（DO）測(cè)定儀以及在線污泥濃度（MLSS）測(cè)定儀，檢測(cè)好氧池的溶氧濃度值以及污泥濃度值。
在鼓風(fēng)機(jī)的出風(fēng)管設(shè)置熱值式空氣流量計(jì)以及壓力變送器，熱值式空氣流量計(jì)既可以檢測(cè)鼓風(fēng)機(jī)的曝氣量又可以檢測(cè)空氣溫度。
在污泥泵房設(shè)置超聲波液位計(jì)，檢測(cè)污泥泵房的液位值，用于對(duì)污泥泵的啟動(dòng)、停止控制。
鼓風(fēng)曝氣系統(tǒng)的控制：作為廠區(qū)的控制關(guān)鍵，控制水平的高低直接關(guān)系到整個(gè)污水處理廠的經(jīng)濟(jì)、合理運(yùn)行。傳統(tǒng)方法中主要采用溶氧單回路定制調(diào)節(jié)或者溶氧、流量串級(jí)調(diào)節(jié)的方法，由于鼓風(fēng)曝氣系統(tǒng)的非線性，大滯后性、多擾動(dòng)性、決定傳統(tǒng)的PID調(diào)節(jié)方法在控制的實(shí)時(shí)性，準(zhǔn)確性都有一定的欠缺，并且能耗相對(duì)高，因此為了節(jié)能降耗，越來越多的智能型精確曝氣系統(tǒng)被運(yùn)用到實(shí)際中，智能型精確曝氣系統(tǒng)的模型能在其控制過程中根據(jù)系統(tǒng)的在線數(shù)據(jù)（溶氧值、壓力、溫度、流量、PH）自動(dòng)的優(yōu)化調(diào)整，可以實(shí)現(xiàn)間歇曝氣、微量曝氣、正常曝氣以及溶解氧分布控制等各種復(fù)雜的的曝氣方案，并且根據(jù)曝氣量的需要，通過鼓風(fēng)機(jī)MCP控制柜實(shí)現(xiàn)對(duì)多臺(tái)鼓風(fēng)機(jī)的循環(huán)啟停，變頻控制等，譬如當(dāng)下比較流行的AVS（Aeration Volume control System）精確曝氣系統(tǒng)。
三、 深度處理、出水階段
該階段主要包括濾池(高效濾池/濾布濾池等)、紫外線消毒渠以及出水水質(zhì)、流量檢測(cè)部分。深度處理各個(gè)部分的設(shè)備一般成套化，有獨(dú)立的控制系統(tǒng)，水力學(xué)控制模型比較成熟。出水部分主要設(shè)置電磁流量計(jì)、在線PH測(cè)定儀、在線SS測(cè)定儀、在線COD分析儀、在線氨氮分析儀以及在線TP(總磷)分析儀。該部分儀表檢測(cè)的數(shù)據(jù)也既需要上傳到污水處理廠中央控制室，也要上傳到當(dāng)?shù)丨h(huán)保部門，做為污水廠收費(fèi)以及達(dá)標(biāo)排放的依據(jù)。
四、 泥處理階段
泥處理階段主要指剩余污泥的脫水、濃縮、暫時(shí)儲(chǔ)存以及外運(yùn)等，是整個(gè)污水處理工藝的附加階段。污泥的堆肥或者焚燒發(fā)電等處理方法是現(xiàn)階段污泥處理中比較先進(jìn)的工藝，也有利于實(shí)現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)和廢物的利用。
單獨(dú)的自動(dòng)化儀表僅做為檢測(cè)執(zhí)行級(jí)是不能夠滿足廠區(qū)的自動(dòng)控制運(yùn)行，根據(jù)集散型控制系統(tǒng)的原理，一個(gè)完整的控制系統(tǒng)由檢測(cè)執(zhí)行級(jí)、現(xiàn)場(chǎng)控制級(jí)以及中央監(jiān)控級(jí)組成。綜合污水處理工藝過程、構(gòu)筑物布局、設(shè)備和檢測(cè)儀表分布等相關(guān)因素，可在每個(gè)工藝處理階段設(shè)置一個(gè)現(xiàn)場(chǎng)控制站PLC，現(xiàn)場(chǎng)控制站PLC做為現(xiàn)場(chǎng)控制級(jí)負(fù)責(zé)各個(gè)工藝處理階段工藝設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)以及自動(dòng)化儀表數(shù)據(jù)的采集、控制。中央監(jiān)控級(jí)主要由互為熱備的兩臺(tái)中央監(jiān)控計(jì)算機(jī)組成，并設(shè)置相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)服務(wù)器以及投影儀、打印機(jī)等附屬管理設(shè)備。所有的工藝設(shè)備均采用手動(dòng)（就地）、自動(dòng)（遠(yuǎn)程）兩種控制方式，手動(dòng)－自動(dòng)控制轉(zhuǎn)換由設(shè)備就地控制箱上的轉(zhuǎn)換開關(guān)實(shí)現(xiàn)。二種控制方式手動(dòng)優(yōu)先，自動(dòng)次之。
中央監(jiān)控級(jí)通過組態(tài)軟件能直觀的對(duì)整個(gè)工藝流程進(jìn)行動(dòng)態(tài)模擬，趨勢(shì)分析，對(duì)整個(gè)污水處理過程實(shí)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，實(shí)時(shí)接收跟蹤PLC數(shù)據(jù)，并對(duì)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)分析處理，并且制表打印等，污水廠的三層控制結(jié)構(gòu)保證了生產(chǎn)過程的獨(dú)立性和安全性。
現(xiàn)場(chǎng)控制級(jí)與中央監(jiān)控級(jí)之間采用100M光纖快速工業(yè)以太網(wǎng)，組成環(huán)形冗余結(jié)構(gòu)，100M光纖快速工業(yè)以太網(wǎng)傳輸距離遠(yuǎn)和網(wǎng)絡(luò)速度快的特性適應(yīng)了中央監(jiān)控級(jí)覆蓋全廠地域的特點(diǎn)和大數(shù)據(jù)量交換的要求。冗余的通訊網(wǎng)絡(luò)避免了單一線路故障帶來的系統(tǒng)失效，大大提高了可靠性。以太網(wǎng)的應(yīng)用符合現(xiàn)代化信息技術(shù)的發(fā)展的趨勢(shì)，靈活的拓?fù)湫问胶烷_放的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議以便于系統(tǒng)擴(kuò)展。
隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,生產(chǎn)生活自動(dòng)化水平的提高是必然的趨勢(shì),關(guān)鍵要實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)的自動(dòng)化水平和應(yīng)用水平相結(jié)合,因此在線檢測(cè)儀表與自動(dòng)控制系統(tǒng)以適用、可靠、先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)為基本原則，充分考慮處理規(guī)模、工藝特點(diǎn)等綜合因素，對(duì)污水處理過程進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和控制，保證出水水質(zhì)、安全生產(chǎn)、降低運(yùn)行成本，獲得良好的經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)。同時(shí)可以減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，提高勞動(dòng)效率和效益，使污水廠的資源最優(yōu)組合，有效的節(jié)約能源。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞：污水 處理
從我國(guó)中長(zhǎng)期的發(fā)展戰(zhàn)略來講，污染物的減排將已經(jīng)被列為首位，能耗高的水處理工藝必然在未來失去競(jìng)爭(zhēng)力，節(jié)能降耗型的水處理工藝技術(shù)必然會(huì)成為我國(guó)長(zhǎng)期的發(fā)展方向。因而綠色水處理的技術(shù)開發(fā)，正在推動(dòng)著環(huán)境科學(xué)以及工程學(xué)科的進(jìn)步發(fā)展，對(duì)于人類社會(huì)的綠色的可持續(xù)發(fā)展有著現(xiàn)實(shí)意義。
一、現(xiàn)代污水處理技術(shù)
水處理的技術(shù)可以說在我國(guó)目前的國(guó)民生產(chǎn)生活當(dāng)中占重要地位，但是水處理的服務(wù)在中國(guó)還是一個(gè)新型行業(yè)，水處理的技術(shù)有以下幾種。
1、膜分離技術(shù)。膜分離的技術(shù)是近30年內(nèi)發(fā)展起來的。與常規(guī)的分離方法比較，膜分離的過程中存在著能耗低、單級(jí)的分離效率較高、工藝比較簡(jiǎn)單、對(duì)環(huán)境不會(huì)構(gòu)成污染等特點(diǎn)，在廢水的處理過程中可實(shí)現(xiàn)水閉路的循環(huán)，達(dá)到除污效果的同時(shí)化廢為寶，符合了綠色可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略技術(shù)。
2、綠色的氧化技術(shù)。綠色的氧化技術(shù)在處理廢水的研究上最近幾年取得了非常大的進(jìn)展。廢水綠色的氧化技術(shù)運(yùn)用了光催化氧化、無毒藥的荊催化氧化、化學(xué)的氧化以及生物的氧化都互相結(jié)合的手段來處理廢水技術(shù)。
3、臭氧生物氧化技術(shù)。利用臭氧的氧化相結(jié)合生物處理，是對(duì)來自填埋場(chǎng)中出現(xiàn)的濾出液和被染料或是表面活性劑等污染的工業(yè)廢水所進(jìn)行的生態(tài)性處理，這個(gè)技術(shù)目前也有良好的處理效果。
4、綠色中和技術(shù)。Mg(OH)2的緩沖性好、活性吸附的能力較強(qiáng)、無腐蝕性、并且安全、無毒害，因而被叫做“綠色的水處理劑”。近年來較多的應(yīng)用于工業(yè)廢水的處理。
5、綠色絮凝的技術(shù)。最近幾年，不同種類的生物絮凝劑得以開發(fā)利用，改方法處理廢水的技術(shù)也綠化起來。利用了絮凝劑所產(chǎn)生的菌產(chǎn)生生物絮凝物質(zhì)。其絮凝范圍廣泛、高效無毒、易于生物降解，可消除二次污染。生物絮凝劑處理廢水的技術(shù)是具有廣闊應(yīng)用前景的綠色技術(shù)。
6、超聲波技術(shù)。超聲波是一種比較新的綠色的水處理技術(shù)。它是頻率高于20kHz的聲波。一定強(qiáng)度的超聲波通過媒體時(shí)，會(huì)產(chǎn)生一個(gè)系列的物理的化學(xué)效應(yīng)。用超聲波處理有毒害和難降解的有機(jī)枷是非常簡(jiǎn)便和有效的。
二、水處理技術(shù)在污水處理中的運(yùn)用
我國(guó)的水處理技術(shù)在上個(gè)章節(jié)已經(jīng)描述過，本章主要講述的是水處理技術(shù)在污水處理中的運(yùn)用問題。污水處理的問題一直圍繞著解決水中的污染物質(zhì)來展開說明的,當(dāng)前CO2的排放是作為全球氣候變暖的罪魁禍?zhǔn)?，CO2的排放已經(jīng)被各國(guó)列入了控制排放的黑名單之中。這個(gè)變化對(duì)我們國(guó)家傳統(tǒng)使用的污水處理的觀念提出了新的挑戰(zhàn)。
污水回用在目前的水處理技術(shù)中逐漸被重視起來。這樣受重視的原因主要有:我國(guó)人口最近幾年不斷的增加，用水量也在不斷的提升，現(xiàn)有的水資源壓力已經(jīng)接近崩潰邊緣，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人民素質(zhì)的逐漸提升，越來越多的人意識(shí)到污水的回用是非常重要的，它是一種非常可靠的供水源。污水回用工程已經(jīng)逐漸的展開。蓄水工程(如水壩)的環(huán)境成本、經(jīng)濟(jì)成本則越來越高，而為滿足高品質(zhì)水的標(biāo)準(zhǔn)而進(jìn)行污水處理廠的更新改造的成本也是不斷增加，過度的用水已經(jīng)影響到有關(guān)的環(huán)境，供水以及污水的處理行業(yè)則意識(shí)到污水的回用具有著非常廣泛的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益，因而經(jīng)濟(jì)適用的趨向于回收成本的水價(jià)制度的則引入并促進(jìn)了污水的回用。
三、污水處理后的運(yùn)用
污水處理的應(yīng)用分為2個(gè)部分，一部分是工業(yè)用水的回用，還有就是生活用水的回用。
1、工業(yè)用水的回用。經(jīng)過處理的污水可以回用于各種不同程度的需要，以及符合飲用水的水質(zhì)要求的工業(yè)企業(yè)。各種工業(yè)的生產(chǎn)中所用的冷卻水、鍋爐的用水、生產(chǎn)加工產(chǎn)品的用水、清洗、輔助的用水(澆地)，都是可以利用經(jīng)處理過的污水的。當(dāng)然可以使用經(jīng)過處理的污水的行業(yè)也是非常多的。包括旅游點(diǎn)、商業(yè)洗衣、商業(yè)洗車、造紙廠、電站、、石油精煉廠、釀酒廠,以及混凝土、磚、紡織品、礦山、道路建設(shè)企業(yè)等。日本有接近40%經(jīng)處理的市政污水是被用在工業(yè)用途的。
(2)居民及社區(qū)的非飲用水回用。對(duì)居民來說，污水的回用可以用在沖洗馬桶、家庭洗車、家庭清洗以及澆植物、灌溉花園。社區(qū)的方面來看，污水回用的非飲用水的用途也是非常的廣泛的，還能夠節(jié)約成本，包括社區(qū)室外的植物灌溉，各種娛樂場(chǎng)所的用水。在美國(guó)的加利福尼亞州，在1961年就把經(jīng)處理的污水用在有游船或是能夠垂釣的湖泊附近了。提供一種非飲用水的使用，建立一套有效的分質(zhì)供水系統(tǒng)是我們的當(dāng)務(wù)之急。
三、總結(jié)
伴隨著人們認(rèn)識(shí)的發(fā)展，生活環(huán)境的進(jìn)一步改善，事前的處理(預(yù)防為主)的方式擺在人們面前，:這要求水系統(tǒng)要不結(jié)垢、不腐蝕、同時(shí)還要安全和衛(wèi)生、經(jīng)濟(jì)與環(huán)保，并且能夠持續(xù)的運(yùn)行。在面對(duì)著國(guó)際的競(jìng)爭(zhēng)，想要與世界接軌的中國(guó)要在節(jié)能減排等方面做出貢獻(xiàn)，獲得成功，這條路還需要我們繼續(xù)努力。
參考文獻(xiàn)：
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關(guān)鍵詞：污水處理；自動(dòng)化在線監(jiān)測(cè)儀表；作用；應(yīng)用；注意事項(xiàng)
一、污水處理中常用的儀表類型及其構(gòu)成
1、污水處理中常用儀表的類別。污水處理工作所要進(jìn)行測(cè)量的參數(shù)信息是多樣化的，其中就包括了液位、流量、溫度、壓力、酸堿值、污泥濃度、溶解氧、在線氨氮等。一般講液位、溫度與壓力等稱之為熱工量；而酸堿值、污泥濃度、溶解氧等則被稱之為成分量。應(yīng)用在對(duì)熱工量進(jìn)行測(cè)量的儀表通常即被稱作熱工測(cè)量?jī)x表；而進(jìn)行成分量測(cè)量的儀表則稱其為成分分析儀表。這些儀表在我國(guó)的普及應(yīng)用時(shí)間較短，因而選用國(guó)外性能優(yōu)越的產(chǎn)品，符合長(zhǎng)期性的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
2、測(cè)量?jī)x表構(gòu)成。測(cè)量?jī)x表的類型十分繁多且結(jié)構(gòu)復(fù)雜，同時(shí)各自還有著同樣的工作任務(wù)，即將測(cè)量出所需測(cè)量的參數(shù)值。因此，其在構(gòu)成上也就存在著十分顯著的共同特性，大都是經(jīng)由測(cè)量元件、中間傳送與顯示等部分共同構(gòu)成。
二、自動(dòng)化在線檢測(cè)儀表在污水處理中的作用
現(xiàn)代化污水處理廠的每一項(xiàng)生產(chǎn)過程都會(huì)同有關(guān)儀表及其自動(dòng)技術(shù)密切相關(guān)。儀表可對(duì)各工藝參數(shù)進(jìn)行持續(xù)性檢測(cè)，依據(jù)相關(guān)的參數(shù)內(nèi)容來實(shí)施手動(dòng)或自動(dòng)化控制，進(jìn)而對(duì)供需要求、系統(tǒng)各構(gòu)成部分、不同的污水處理工藝等方面進(jìn)行有效調(diào)節(jié)，從而促使各種設(shè)備與設(shè)施能夠更加全面、充分的得以應(yīng)用。并且，鑒于檢測(cè)儀表測(cè)定數(shù)值與設(shè)定值予以持續(xù)對(duì)比，在出現(xiàn)偏差情況時(shí)即刻予以調(diào)整，進(jìn)而便可保障污水處理的質(zhì)量水平。依據(jù)儀表檢測(cè)參數(shù)，可實(shí)現(xiàn)對(duì)污水處理設(shè)備的自動(dòng)化控制與調(diào)節(jié)，促使管理工作更加趨向于合理化，實(shí)現(xiàn)更好的經(jīng)濟(jì)效益。鑒于儀表有連續(xù)監(jiān)測(cè)、超高報(bào)警等相關(guān)功能，有助于對(duì)事故問題的快速反應(yīng)處置，并且儀表也是促成計(jì)算及控制的一項(xiàng)重要條件。因此在有關(guān)的污水處理系統(tǒng)之中，自動(dòng)化儀表的作用至關(guān)重要。
三、自動(dòng)化在線檢測(cè)儀表在污水處理中的應(yīng)用分析
1、污水處理中的流量測(cè)量?jī)x表應(yīng)用分析。流量測(cè)量?jī)x表在污水處理中應(yīng)用最為廣泛，是應(yīng)用最多的一類測(cè)量?jī)x表。在污水處理過程當(dāng)中所有的進(jìn)出水量、污泥回流量、曝氣量及消化池產(chǎn)氣量等均要進(jìn)行測(cè)量。此外，為了針對(duì)污水處理廠的運(yùn)行經(jīng)濟(jì)效果開展考核、評(píng)估工作，時(shí)常也需利用流量測(cè)量?jī)x來提供相應(yīng)的數(shù)據(jù)信息。（1）超聲波流量計(jì)。在儀表技術(shù)快速發(fā)展的背景之下，各類超聲波流量計(jì)主要被應(yīng)用在了渠道測(cè)量、管道測(cè)量以及管道鉗夾式測(cè)量當(dāng)中。超聲波流量計(jì)的主要優(yōu)勢(shì)特性體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：第一，安裝簡(jiǎn)易便捷，在對(duì)超聲流量計(jì)進(jìn)行安裝與維護(hù)時(shí)無須在管道中采取打孔處理或?qū)⒘髁壳袛啵稍谝汛嬖趫?chǎng)合直接進(jìn)行安裝，特別是在大口徑管道檢測(cè)系統(tǒng)中尤為適用。第二，具有較大的口徑范圍，同時(shí)不會(huì)產(chǎn)生額外的成本開支。第三，測(cè)量穩(wěn)定性較高。第四，不會(huì)發(fā)生壓力受損情況。第五，對(duì)于流體參數(shù)不會(huì)產(chǎn)生任何干擾。第六，可直接輸出標(biāo)準(zhǔn)直流信號(hào)，能夠極為便捷地進(jìn)入到自動(dòng)化控制系統(tǒng)當(dāng)中。（2）電磁流量計(jì)。采用電磁感應(yīng)原理制作出流量測(cè)量?jī)x表，可對(duì)包含纖維素、固體顆粒懸浮物以及其他具有導(dǎo)電性質(zhì)的介質(zhì)進(jìn)行測(cè)量。在實(shí)際的測(cè)量過程當(dāng)中，液體自身即為導(dǎo)體，磁場(chǎng)可基于安裝在管路上的兩個(gè)線圈形成。線圈通過交流抑或是直流電源來實(shí)現(xiàn)勵(lì)磁，磁場(chǎng)作用在管道之中所流經(jīng)的液體，在管道之中將形成一個(gè)和被測(cè)流體均勻流速V所對(duì)應(yīng)的電壓值，同時(shí)這一電壓值和液體流速分布沒有直接相關(guān)性。
2、污水處理中的液位測(cè)量?jī)x表應(yīng)用分析。隨著科技的進(jìn)步發(fā)展，污水處理廠測(cè)量設(shè)備的測(cè)量精度也越來越高，自動(dòng)化水平取得了顯著提升。超聲液位計(jì)的傳感器是由發(fā)射與接收換能器共同構(gòu)成，其測(cè)量精確高、性能穩(wěn)定，不僅能夠及時(shí)做出反應(yīng)指示，同時(shí)還可將信號(hào)進(jìn)行遠(yuǎn)程傳輸，尤其是超聲波液位計(jì)的應(yīng)用越發(fā)廣泛。依據(jù)發(fā)射到接收過程之間的間隔時(shí)間可確定出傳感和液面間的間隔距離這一原理，可將之轉(zhuǎn)換成為液位，精度誤差可限定在±0.5%之間。
3、污水處理中的溶解氧測(cè)定儀應(yīng)用分析。溶解氧測(cè)定儀應(yīng)用對(duì)于污水廠的y量工作具有重要意義。溶解氧在線測(cè)量是污水處理廠溶解氧進(jìn)行自動(dòng)調(diào)控的核心構(gòu)成部件，對(duì)整體系統(tǒng)的調(diào)控起著關(guān)鍵性的作用，同時(shí)，也是污水處理工作人員對(duì)運(yùn)行工藝進(jìn)行控制的一項(xiàng)核心依據(jù)。溶解氧測(cè)定儀器主要是由傳感器與變送器兩部分共同構(gòu)成。如果從傳感器結(jié)構(gòu)形式上進(jìn)行劃分，大致可劃分為有膜電極與無膜電極兩類。此兩類均通過陰、陽(yáng)兩極以及電解液共同構(gòu)成。對(duì)于溶解氧的測(cè)定采取傳統(tǒng)活性污泥法OOC工藝，在5個(gè)圓形曝氣池當(dāng)中全定出氧區(qū)，而后安裝測(cè)量范圍在0.05～10mg/L的溶解氧計(jì)，對(duì)于溶解氧氣濃度予以測(cè)定，進(jìn)而傳輸至PLC與上位機(jī)中。在實(shí)際所測(cè)得的濃度低于設(shè)定值時(shí)，自動(dòng)控制系統(tǒng)便會(huì)開啟鼓風(fēng)機(jī)設(shè)備，為曝氣池充氧；反之，若氧氣充足之時(shí)便會(huì)將鼓風(fēng)機(jī)關(guān)停。利用溶解氧計(jì)來控制鼓風(fēng)機(jī)開關(guān)，能夠在確保曝氣池菌群具備較好的生化能力時(shí)還可降低能源耗損，延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命，極大地促進(jìn)了好養(yǎng)菌群分解能力。
四、污水處理中自動(dòng)化在線檢測(cè)儀表應(yīng)用的注意事項(xiàng)
污水處理中自動(dòng)化在線檢測(cè)儀表必須使用固態(tài)電路，同時(shí)還要具備溫度補(bǔ)償功能；具備基礎(chǔ)的防塵、防水功能。室外應(yīng)用時(shí)，應(yīng)該具備防水、防雷擊和防曬功能，具有便于清晰的維護(hù)結(jié)構(gòu)。為了保證自動(dòng)化在線測(cè)量?jī)x表的使用安全，可以給其配置不間斷電源和開關(guān)，積極做好接地和屏蔽，儀表電纜還要使用封閉金屬管保護(hù)。此外還需要注意以下事項(xiàng)：
1、保證自動(dòng)化檢測(cè)儀表傳感器的清潔。定期由專人對(duì)探頭進(jìn)行清理，保證采集數(shù)據(jù)準(zhǔn)確。由于自動(dòng)化儀表在污水環(huán)境下工作，儀表的污染狀況較嚴(yán)重，所以必須及時(shí)對(duì)儀表進(jìn)行清潔，尤其是與污水直接接觸的溶解氧計(jì)，污泥濃度測(cè)量計(jì)和氧化還原電位計(jì)等分析儀表。清洗時(shí)可以每周急性一次，按照清洗要求，選擇柔軟的材料經(jīng)常清理，避免損壞儀表。
2、保證儀表供電的穩(wěn)定性，延長(zhǎng)儀表的使用時(shí)間。瞬間電擊最容易損壞儀表，很多污水處理廠在使用中，發(fā)現(xiàn)很多儀表運(yùn)行中的供電電壓非常不定，損壞了超聲波液位差計(jì)和超聲波液位計(jì)變送器，給系統(tǒng)自動(dòng)化工作造成了很大影響。
3、定期對(duì)各種儀表進(jìn)行矯正。儀表在長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行過程中經(jīng)常會(huì)產(chǎn)生各種測(cè)量誤差，所以在使用中必須及時(shí)對(duì)儀表進(jìn)行矯正，提高儀表測(cè)量的準(zhǔn)確性，可以每月對(duì)各種儀表進(jìn)行一次矯正。同時(shí)，還可以要求實(shí)驗(yàn)室工作人員選擇合適的方法對(duì)儀表項(xiàng)目進(jìn)行檢測(cè)，同時(shí)與下現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行比對(duì)分析，如果出現(xiàn)較大的偏差，必須及時(shí)矯正，保證測(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。
結(jié)束語
自動(dòng)化檢測(cè)儀表是自控系統(tǒng)之中最為核心的一項(xiàng)子系統(tǒng)。隨著科技的進(jìn)步發(fā)展，自動(dòng)化檢測(cè)技術(shù)取得了巨大進(jìn)步，并且在污水處理工作中得到了廣泛性的應(yīng)用，提高了污水處理工作效率，同時(shí)還能夠?qū)ξ鬯幚砉に囘M(jìn)行及時(shí)調(diào)整。
參考文獻(xiàn)：
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（3.5）
=0.517 0.4 (280-12.5) 0.001 kg/d
=0.055319 kg/d
≈ 0.056kg/d
總排泥量： 0.056/0.8 kg/d =0.07 kg/d
= 2 \* gb3 ② 按污泥泥齡計(jì)算:
（3.6）
=(0.05 3200 0.001) 2 kg/d
= 0.06kg/d
= 3 \* gb3 ③ 按排放濕污泥量計(jì)算：
剩余污泥含水率按99%計(jì)算，每天排放濕污泥量：
0.06/1000 t =6 10 -5 t(干泥)
(6 10 -5 ） (100%-99%) m³=0.006m³
3.5回流污泥流量計(jì)算
反應(yīng)池中懸浮固體（mlss）濃度：4000mg/l, 回流比r=0.75， =0.4 0.75 m³=0.3 m³/d，則回流污泥濃度：
（3.7）
=9333.3 mg/l
≈10000 mg/l
3.6好氧區(qū)需氧量計(jì)算
（3.8）
=0.4 (280-12.5) 0.68-1.42 0.056 1000kg/d
=77.833 kg/d
≈78 kg/d
3.7空氣量計(jì)算
采用管式微孔擴(kuò)散器，設(shè)計(jì)好氧池邊長(zhǎng)0.4m，有效水深0.37m，安裝距池底0.05m，則擴(kuò)散器上靜水壓0.32m，池缸封蓋部安裝一下垂攪拌器，水體從反應(yīng)池上部0.37m處流入沉淀池。
溶液中溶解氧濃度c取2.0，ρ=1，α取0.7，β取0.95, 曝氣設(shè)備堵塞系數(shù)f取0.8，ea=18%, 擴(kuò)散器壓力損失在4kpa，20℃水中溶解氧飽和度為9.17mg/l。
擴(kuò)散器出口處絕對(duì)壓力：
（3.9）
=（1.013 105+9.8 10 3 0.32）pa
= 1.04 10⁵pa
空氣離開好氧池面時(shí)，氣泡含氧體積分?jǐn)?shù)：
（3.10）
= [21 （1-0.18）] [79+ 21 （1-0.18）] 100%
=17.9%
20℃時(shí)好氧硝化區(qū)混合液中平均氧飽和度：
（3.11）
= 9.17 [ (1.04 10 3 2.026 10⁵)+(17.9 42) ]
= 8.62 mg/l
將計(jì)算需氧量換算為標(biāo)準(zhǔn)條件下（20℃，脫氧清水）充氧量：
（3.12）
=78 9.17 [0.7 (0.95 1 8.62-2.0) 1.024(20-20) 0.8] kg/d
=206.37 kg/d
=8.6 kg/h
好氧區(qū)供氣量：
=170.6 m³/h
3.8缺氧區(qū)容積設(shè)計(jì)
據(jù)a/o工藝設(shè)計(jì)參數(shù)計(jì)算，好氧區(qū)硝化段水力停留時(shí)間3h，則缺氧區(qū)反硝化水力停留時(shí)間根據(jù)a段：o段=1：3得出，缺氧區(qū)停留時(shí)間為1h。
=0.149m³
≈0.15 m³
缺氧區(qū)容器的邊長(zhǎng)大約在0.54m
3.9前置反硝化系統(tǒng)缺氧區(qū)需氧量計(jì)算
總凱氏氮（tkn）由氨氮和有機(jī)氮組成，一般氨氮占進(jìn)水tkn 60%-70%，計(jì)算取65%,進(jìn)水總凱氏氮nk=35/65%=53.85mg/l,出水總凱氏氮nke=5/65%=7.69 mg/l,出水總硝態(tài)氮濃度noe約取5 mg/l。
=19350.87 g/d
=19.35 kg/d
=0.806 kg/h
3.10豎流式二沉池設(shè)計(jì)
表面水力負(fù)荷范圍0.6-1.5 m³/（m²·h），q取0.6m/h. 沉淀時(shí)間常規(guī)可取范圍1.5-4.5 h，取1.0 h. 固體通量負(fù)荷≤150kg/（m²·d），取120 kgss/（m²·d）.
①沉淀池表面面積
=0.028 m²
二沉池進(jìn)水管、配水區(qū)、中心管、中心導(dǎo)流筒等的設(shè)計(jì)應(yīng)包括回流污泥量在內(nèi)。
②中心管面積
qmax —每池最大設(shè)計(jì)流量，m³/s ；
νo——中心管內(nèi)流速，取15mm/s.
③中心管直徑
=0.0198 m
≈0.02 m
④中心管喇叭口與反射板間的縫隙高度
=0.05m
ν1——污水從中心管喇叭口與反射板間縫隙流出速度，m/s，
取4 m/h，1.1 10-3 m/s.
h——喇叭口高度，h /do=1.35, h=0.027 m
⑤沉淀池直徑
=0.1899m
≈0.19m
⑥沉淀池部分有效水深
沉淀池水力停留時(shí)間（沉淀時(shí)間）一般取1.5-4h，取1.0h. 污水在沉
池中流速v取0.6 m/h，1.7 10-4 m/s。
（3.21）
=qt
=0.6 1.0 m
=0.6 m
⑦沉淀部分所需總?cè)莘e
（3.22）
= ∆x總 t 1000
=0.07 1.0 1000 m3
=0.007 m3
∆x總——每天總排泥量，kg/d
t —— 兩次排泥時(shí)間，d
s ——每人每日污泥量，l/(人∙d)，一般采用0.3-0.8
n ——設(shè)計(jì)人口數(shù)
⑧沉淀池污泥區(qū)容積（污泥斗容積）
（3.23）
=(0.75 0.4 1.0) 24 m3
=0.0125 m3
vs——污泥斗容積
ts——污泥在沉淀池中的濃縮時(shí)間
⑨圓錐部分容積
h5 = 0.24m
r——圓截錐上部半徑，m，取r= d=0.19m
r——圓截錐下部半徑，m，取r=0.06m
h5——污泥室圓截錐部分的高度，m.
⑩沉淀池總高度
超高h(yuǎn)1取0.06m，緩沖層高度h4取0.05m，h2=0.6m，h3=0.05m，
h5=0.24m，總高度h:
（3.25）
= （0.06 +0.6+ 0.05+0.05+ 0.24）m
= 1.00m
⑪排泥管下端距池底距離≤0.20m，取0.02m
⑫ 排泥管上端超出水面距離，取0.4m
3.11傳統(tǒng)工藝最終污泥產(chǎn)量
傳統(tǒng)活性污泥法以0.4m3/d流量 計(jì)算 ，大概排放的剩余污泥量為0.06kg/d—0.07kg/d。
3.12超聲波-缺氧/好氧工藝與傳統(tǒng)工藝污泥產(chǎn)量的比較
表3. 2[1]各種污泥減量化技術(shù)方法的比較
tablel 3.2[1] comparison of strategies for reducing the production of exeess sludge
技術(shù)方法
污泥減量化效率(%)
提高污泥停留時(shí)間
100
熱誘導(dǎo)溶解和隱性生長(zhǎng)
60
臭氧誘導(dǎo)溶解和隱性生長(zhǎng)
100
好氧中溫消化(20℃)
50
好氧高溫消化(60℃)
52
原生動(dòng)物捕食
12一43
原生動(dòng)物和后生動(dòng)物捕食
60一80
細(xì)菌過量產(chǎn)生代謝產(chǎn)物
59一61
解偶聯(lián)氧化磷酸化
45一100
增加維持功能的能量需求
12
好氧一沉淀一厭氧
20一65
活性污泥法
30
生物膜法
25
投加酶
50
蚯蚓生物濾池
95一100
超聲波輻射
90-100
傳統(tǒng)活性污泥法工藝污泥減量效果，大概可以減少30%—40%，超聲波-缺氧/好氧工藝在傳統(tǒng)活性污泥法的基礎(chǔ)上結(jié)合了超聲波預(yù)處理活性污泥的前沿技術(shù)，實(shí)驗(yàn)預(yù)計(jì)污泥減量效果將達(dá)到90%—100%。暫且以90%計(jì)算進(jìn)行比較：
以0.4m3/d流量計(jì)算，假設(shè)未用傳統(tǒng)活性污泥法前，總排泥量s，用傳統(tǒng)活性污泥法處理，污泥減量30%，s （1—30%）=0.06kg/d，s=0.06 /（1—30%）kg/d，超聲波-缺氧/好氧工藝處理，污泥減量90%，設(shè)剩余污泥排放量為x，x=s （1—90%）=（1—90%） 0.06 /（1—30%）kg/d=0.0086 kg/d.
結(jié) 論
超聲波—缺氧/好氧組合體系是前沿技術(shù)與傳統(tǒng)活性污泥法的綜合，該工藝能夠達(dá)到較高的污泥減量化效果，更加適應(yīng)了污水處理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)良性運(yùn)行、防止污水處理出現(xiàn)二次污染、使污水治理更具有環(huán)境效益的需要，是值得學(xué)術(shù)界進(jìn)一步探討和研究的領(lǐng)域。
整個(gè)設(shè)計(jì)中，某些設(shè)計(jì)參數(shù)是一個(gè)嘗試性選用，是一個(gè)摸索探究的領(lǐng)域，與常規(guī)性設(shè)計(jì)有些出入，有待在往后的實(shí)驗(yàn)、工藝運(yùn)用中，進(jìn)一步論證和加以完善。特別是超聲波處理裝置的設(shè)計(jì)以及污泥處理參數(shù)的選用，更加需要努力鉆研和探討。
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摘要：
隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，新型污染物塑化劑類對(duì)食物、大氣、水和土壤等環(huán)境的污染越來越突出。針對(duì)水體中較高的塑化劑類污染，本文選定塑化劑類中的鄰苯二甲酸二甲酯、鄰苯二甲酸二乙酯作為研究對(duì)象，采用超聲波、紫外光和超聲波聯(lián)用紫外光處理系統(tǒng)控制水中DMP、DEP的濃度。結(jié)果表明，在單一的超聲波條件下DMP和DEP的降解效率要稍高于紫外光的處理，但效果并不明顯。而將US/UV聯(lián)用后，經(jīng)過120min處理后，DMP的去除率為45.3%；DEP的去除率為50%,處理效果得到明顯提高。可見，US/UV聯(lián)用不失為控制水中塑化劑類污染物的有效方法。
關(guān)鍵詞：
塑化劑；紫外光；超聲波；控制
塑化劑主要用于增加塑料、橡膠產(chǎn)品的可塑性及強(qiáng)度，經(jīng)常出現(xiàn)在兒童玩具、化妝品、個(gè)人護(hù)理品、血袋、有機(jī)溶劑、殺蟲劑中。近年來，塑化劑被大量廣泛使用，逐漸成為普遍存在的環(huán)境污染物，由于它們與塑料分子之間不是通過化學(xué)連接而是物理連接，因此比較容易在包裝或者制造過程中遷移到食物、飲用水中[1]。加上化工廠、垃圾填埋場(chǎng)、城市和工業(yè)污水處理廠的排放，使得地表水、地下水、飲用水中都不同程度地受到了塑化劑的污染，在地表水、城市污水廠、底泥中的污染也很嚴(yán)重。研究發(fā)現(xiàn)塑化劑可干擾生物體的內(nèi)分泌調(diào)節(jié)，是常見的環(huán)境雌激素[2]，美國(guó)國(guó)家環(huán)保局（EPA）已將該物質(zhì)列為優(yōu)先控制的污染物[3]。塑化劑是由剛性平面芳環(huán)及可塑的脂肪側(cè)鏈組成，不同的脂肪側(cè)鏈決定了化合物的性質(zhì)。本文主要研究的DMP、DEP相對(duì)較易溶于水，分子量介于194.2～222.2，logKow介于1.60～2.42之間[4]。UV（紫外光）常用于飲用水消毒，主要通過對(duì)微生物的輻射損傷和破壞核酸的功能使微生物死亡，從而達(dá)到消毒的目的。UV氧化有機(jī)物的反應(yīng)過程非常復(fù)雜，其主要原理是產(chǎn)生氧化能力很強(qiáng)的自由基，將有機(jī)物氧化成水和二氧化碳。直接光解主要依賴于物質(zhì)吸收發(fā)射光的能力，當(dāng)有機(jī)物的最大吸收波長(zhǎng)和UV波普范圍重合時(shí)，降解效率較高[5]。US（超聲波）是近年來發(fā)展起來的一種可高效降解有機(jī)污染物的新型水處理技術(shù)，降解條件溫和、降解速度快、操作簡(jiǎn)單，是一種集多種高級(jí)氧化技術(shù)特點(diǎn)于一身的非常有前景的技術(shù)。它既可以單獨(dú)用于處理有機(jī)污染物，也可與其它技術(shù)聯(lián)用。US降解水體中有機(jī)污染物主要受超聲系統(tǒng)因素（超聲頻率、聲能強(qiáng)度、聲能密度、聲壓振幅、超聲波反應(yīng)器結(jié)構(gòu)）、反應(yīng)體系性質(zhì)因素（液體中的飽和氣體、液體的粘度、液體的表面張力、液體的靜水壓力、液體的溫度、液體的pH值、污染系的性質(zhì)、溶液的初始濃度）等影響[6]。US/UV體系聯(lián)合處理塑化劑中的DMP和DEP國(guó)內(nèi)外研究較少，將US/UV結(jié)合起來處理有機(jī)廢水，能在較短時(shí)間內(nèi)達(dá)到較高的降解率和礦化度，并且該法可以使包括難生物降解化合物在內(nèi)的大多數(shù)有機(jī)污染物氧化為無毒的H2O、CO2以及其他無機(jī)物，很少產(chǎn)生二次污染，是處理難降解有機(jī)污染廢水領(lǐng)域里的一項(xiàng)新技術(shù)。因此研究DMP和DEP在US/UV體系中降解規(guī)律，就能有效地預(yù)測(cè)該系統(tǒng)下的降解可行性，無疑對(duì)于將此聯(lián)用技術(shù)應(yīng)用于實(shí)際環(huán)境污染治理中具有非常重要的理論價(jià)值。
1實(shí)驗(yàn)部分
1.1主要試劑及儀器
試劑：碳酸氫鈉、丙酮、無水硫酸鈉（北京化工廠）；氯化鈣（分析純，國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司）；DMP；DEP；正己烷、二氯甲烷（色譜純，天津市富晨化學(xué)試劑廠）；甲醇（色譜純，天津市富宇精細(xì)化工有限公司）；超純水（電阻率為18.2MΩ•cm，MilliporeSAS67120）。儀器：氣相色譜儀(PerkinElmerClruas680)；毛細(xì)管柱（15m×0.25mm×0.25μm,DB-5）；K-D濃縮儀（上海化科實(shí)驗(yàn)器材）；水浴鍋（上海宜昌儀器紗篩廠HHS-2S）；抽濾裝置（天津津騰T-50）；分液漏斗（上海博賦玻璃儀器）；干燥柱（BondElute硫酸鈉干燥柱）；電子調(diào)光器（上海博堅(jiān)電器科技）；紫外光強(qiáng)度計(jì)（SENTRY®先馳光電股份公司）。
1.2試驗(yàn)裝置
本實(shí)驗(yàn)采用波長(zhǎng)為253.7nm、功率為10W的紫外燈為光源，ZFDY-200型超聲波發(fā)生器，超聲系統(tǒng)頻率為20kHz，研究了US/UV體系中DMP、DEP的降解效果。反應(yīng)裝置如圖1所示。實(shí)驗(yàn)基準(zhǔn)參數(shù)設(shè)定為：在實(shí)驗(yàn)開始后，于特定時(shí)間取樣分析，每組實(shí)驗(yàn)重復(fù)3次。
1.3樣品分析
方法水樣中鄰苯二甲酸酯分析方法參照EPA-606標(biāo)準(zhǔn)方法，主要檢測(cè)水樣中的DMP、DEP。混合標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液及混合標(biāo)準(zhǔn)系列溶液的配制過程如下：分別量取DMP和DEP標(biāo)準(zhǔn)品100mg溶于正己烷溶液中，定容至100mL完成單標(biāo)儲(chǔ)備液的配制。分別量取兩種單標(biāo)儲(chǔ)備液各10mL，使用正己烷定容至100mL，配制完成100mg/L的混合標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液。量取一定量的混合標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液，使用正己烷分別稀釋至0.5，1.0，2.0，5.0，10.0，20.0mg/L，置于4℃保存以進(jìn)行氣相色譜分析。DMP和DEP由GC-FID測(cè)定，色譜柱為DB-5毛細(xì)管柱（15m×0.25mm×0.25μm），高純N2為載氣，進(jìn)樣量為1μL，進(jìn)樣口溫度290℃，檢測(cè)器溫度300℃。程序升溫條件：150℃保持1min，然后以10℃/min升到280℃保持1.5min。
2結(jié)果與討論
2.1UV降解水中DMP和DEP實(shí)驗(yàn)研究
采用去離子水配制一定濃度的模擬廢水（約5mg/L），H2O2投加量為330mg/L，在常溫常壓下處理120min，研究UV對(duì)DMP、DEP的處理效果，DMP、DEP在波長(zhǎng)為253.7nm、功率為10W的紫外燈照射下的處理效果圖、一級(jí)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)擬合曲線如圖2、3所示。由圖可見在單一的紫外光輻照下DMP和DEP的降解效果并不很明顯，經(jīng)過UV照射120min后，DMP的去除率僅為17.6%，降解速率常數(shù)為0.0017min-1；DEP的去除率為24%，降解速率常數(shù)為0.0022min-1，這與SeungminNa等[7]測(cè)定的0.0023min-1相近。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果要低于曾燕艷[8]的研究結(jié)果，主要是因?yàn)楸緦?shí)驗(yàn)的UV光照強(qiáng)度相對(duì)要低，從而導(dǎo)致降解效率相對(duì)低一些。
2.2超聲波降解水中DMP和DEP實(shí)驗(yàn)研究
實(shí)驗(yàn)研究在頻率為20kHz超聲反應(yīng)器中DMP、DEP的處理效果，結(jié)果如圖4、5所示，從圖中可以看出在單一的超聲波條件下DMP和DEP的降解效率要稍高于紫外光處理，但效果也并不明顯。經(jīng)過120min處理后，DMP的去除率僅為20%，降解速率常數(shù)為0.0020min-1；DEP的去除率為30.5%，降解速率常數(shù)為0.0030min-1。Yim等[9]研究發(fā)現(xiàn)DEP在US輻照下的反應(yīng)有•OH反應(yīng)、熱反應(yīng)和水解作用，每個(gè)反應(yīng)占整個(gè)反應(yīng)的比例隨著溶液的pH而變化，在pH4～11的范圍內(nèi)，•OH反應(yīng)是主要的反應(yīng)過程。pH超過11時(shí)，由于水解作用的增強(qiáng)而使得降解速率得到提高。
2.3紫外光聯(lián)用超聲波技術(shù)控制DMP和DEP研究
研究波長(zhǎng)為253.7nm、功率為10W的紫外燈與頻率為20kHz的超聲發(fā)生器聯(lián)用對(duì)DMP和DEP的降解效果，結(jié)果如圖4、5所示，發(fā)現(xiàn)聯(lián)用系統(tǒng)處理DMP、DEP后降解效率得到明顯的提高。經(jīng)過120min處理后，DMP的去除率為45.3%，降解速率常數(shù)為0.0050min-1；DEP的去除率為50%，降解速率常數(shù)為0.0053min-1。UV、US、UV/US降解DMP、DEP一級(jí)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)方程及協(xié)同效應(yīng)見表1所示，從表中得出將US/UV聯(lián)用處理效果得到明顯提高，主要是因?yàn)閁V將US過程中產(chǎn)生的H2O2分解成•OH，•OH再與DMP、DEP反應(yīng)，從而提高了有機(jī)物的去除效率。Legrini等[10]研究發(fā)現(xiàn)H2O2吸收254nm輻射（摩爾吸收系數(shù)18.6Lmol-1cm-1），在此波長(zhǎng)下H2O2被分解成•OH。US/UV系統(tǒng)中的去除率要低于UV/H2O2系統(tǒng)，主要是因?yàn)樵诒狙芯恐胁捎玫某暡òl(fā)生器的頻率較低，導(dǎo)致系統(tǒng)產(chǎn)生的H2O2濃度較低，但是較低的超聲波頻率可以減少能量的消耗，同時(shí)可以降低超聲波對(duì)實(shí)驗(yàn)人員的身體健康的損害，在后續(xù)的實(shí)驗(yàn)中可以適當(dāng)提高超聲波的頻率以提高US/UV系統(tǒng)對(duì)DMP、DEP的去除效果[11]。為了估計(jì)US/UV系統(tǒng)中•OH的消耗量，Seung-minNa等[12]測(cè)定了US、UV、US/UV各個(gè)過程中H2O2的濃度，發(fā)現(xiàn)在單獨(dú)US系統(tǒng)中，H2O2的濃度隨著時(shí)間延長(zhǎng)而呈線性增長(zhǎng)，而在單獨(dú)UV系統(tǒng)中，H2O2的濃度非常低且?guī)缀鯙槌?shù)，而將UV與US聯(lián)用后，H2O2的濃度大幅度下降。H2O2hv•OH+•OH在相同的操作條件下，DEP的US/UV降解速率要高于DMP，然而協(xié)同效應(yīng)要低于DMP，這是因?yàn)镈MP在聯(lián)合處理系統(tǒng)中的降解效率要遠(yuǎn)高于單一處理（US或者UV），盡管DEP在聯(lián)合處理系統(tǒng)中的降解效率同樣高于單一處理（US或者UV），但是相比而言DEP的聯(lián)合處理與單一處理之間的差距并不太大，所以協(xié)同效應(yīng)要低于DMP。
3結(jié)論
（1）單一紫外光照射對(duì)DMP和DEP的降解效率不佳。
（2）在單一的超聲波輻照下DMP和DEP的降解效率要稍高于紫外光處理，但效果也并不明顯。經(jīng)過120min處理后，DMP的去除率僅為20%，降解速率常數(shù)為0.0020min-1；DEP的去除率為30.5%，降解速率常數(shù)為0.0030min-1。
（3）超聲波和紫外光體系聯(lián)用后，處理效果得到明顯提高，經(jīng)過120min處理后，DMP的去除率為45.3%；DEP的去除率為50%。
參考文獻(xiàn):
【關(guān)鍵詞】富營(yíng)養(yǎng)化；洗滌劑；超聲波
【中圖分類號(hào)】X524
【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A
【文章編號(hào)】1672—5158（2012）10-0331-01
水資源是人類賴以生存的基本物質(zhì)，隨著人口增長(zhǎng)和社會(huì)經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展，水的需要量急劇增加，而水資源污染也日益嚴(yán)重。我國(guó)自20世紀(jì)80年代以來，由于經(jīng)濟(jì)的急速發(fā)展和環(huán)境保護(hù)的相對(duì)滯后，許多湖泊、水庫(kù)已進(jìn)入富營(yíng)養(yǎng)化，甚至嚴(yán)重富營(yíng)養(yǎng)化狀態(tài)。2000年對(duì)我國(guó)18個(gè)主要湖泊的調(diào)查表明，其中14個(gè)已進(jìn)入富營(yíng)養(yǎng)化狀態(tài)。
1 水體富營(yíng)養(yǎng)化的危害
水華的出現(xiàn)使水味變得腥臭難聞，降低水體的透明度，增加濁度。水面被藻類遮蓋，陽(yáng)光難以進(jìn)入，嚴(yán)重抑制了深層水體的光合作用，降低溶解氧。死亡藻類不斷沉到底部，加快了底部氧的消耗，使表面以下的水體處于厭氧狀態(tài)，造成好氧生物死亡。除散發(fā)臭味、破壞景觀、破壞水生生態(tài)環(huán)境外，部分藻類還能分泌藻毒素，引起鳥類、牛、羊等動(dòng)物中毒，可能有致突變作用，對(duì)人類也有很大的潛在危險(xiǎn)。富營(yíng)養(yǎng)化對(duì)水體生態(tài)和人們生活造成很大影響，對(duì)于那些依靠富營(yíng)養(yǎng)化水體為飲用水源的城市來說，情況尤為嚴(yán)重。水中的藻類會(huì)大大提高化學(xué)需氧量（COD）、生物需氧量（BOD）、懸浮固體（SS）等的濃度，增加水處理負(fù)擔(dān)。藻類在過濾時(shí)會(huì)堵塞濾料，在氯化消毒時(shí)產(chǎn)生三鹵甲烷（THMs）等有毒副產(chǎn)物。藻類代謝物如糖酸等在混凝過程中與混凝劑反應(yīng)，降低處理效果，增加混凝劑用量，而生成的絡(luò)合物又會(huì)導(dǎo)致管網(wǎng)腐蝕。藻毒素不能以常規(guī)方法去除。因此，富營(yíng)養(yǎng)化水體作飲用水源會(huì)嚴(yán)重影響水廠的工藝運(yùn)行、腐蝕管網(wǎng)、惡化出水水質(zhì)。
2 處理工藝
2.1 營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的控制
2.1.1 工農(nóng)業(yè)廢水控制
改進(jìn)施肥方式，減少農(nóng)業(yè)廢水中氮磷的含量，加強(qiáng)水土保護(hù)，是全世界的共識(shí)，也是保護(hù)環(huán)境、防止水體富營(yíng)養(yǎng)化的最佳方案，我國(guó)在這方面也作了持續(xù)的努力。然而，由于種種原因，效果不佳，部分地區(qū)水土流失日益嚴(yán)重。工業(yè)廢水的處理近年來取得相當(dāng)成績(jī)，使水體富營(yíng)養(yǎng)化得到了有效控制。
2.1.2 洗滌劑禁磷
生活污水中的磷25％來自含磷洗滌劑，許多國(guó)家均有禁止或限制使用含磷洗滌劑的政策，我國(guó)深圳市、太湖與滇池流域也采取了類似措施。然而，日本在禁磷前后對(duì)琵琶湖的監(jiān)測(cè)表明，由于洗滌劑中的磷酸鹽占水體總磷污染的比例較低，該政策并不能明顯改變水中磷的含量。同時(shí)，洗滌劑中磷酸鹽的替代品沸石會(huì)較大程度地增加污水處理廠污泥的體積，給污泥處理帶來困難。因此，人們對(duì)洗滌劑禁磷的環(huán)境效應(yīng)有著很大的爭(zhēng)論。
2.1.3 城市污水除氮除磷
在城市污水處理中除氮除磷又稱三級(jí)處理，在歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家運(yùn)用較多。三級(jí)處理有化學(xué)法和生物法2種，化學(xué)法以絮凝劑沉淀溶解性磷，再通過硝化和反硝化工藝處理；生物法利用微生物除氮脫磷，常用的有AO、AAO（A20）、OAO（AO2）等工藝。為促進(jìn)除磷，也有工藝投加揮發(fā)性有機(jī)酸或糖類物質(zhì)。三級(jí)處理主要是除氮，除磷效果不明顯，而且某些工藝會(huì)造成二次污染。此外，三級(jí)處理工藝復(fù)雜，費(fèi)用較高，我國(guó)城市污水集中處理量還很低，難以大規(guī)模地在常規(guī)處理的基礎(chǔ)上再增加三級(jí)處理。因此，生活污水中氮磷的控制在我國(guó)大部分地區(qū)尚難實(shí)行。隨著城市化的進(jìn)程和居民生活水平的提高，生活污水中氮磷會(huì)有進(jìn)一步的上升。
2.1.4 分污引水
污水分流、部分排出污染水體中水量、引入清水沖污等措施雖然可以部分減輕污染水體的壓力，但是工程巨大，而且將污染轉(zhuǎn)移到分流區(qū)域，可能造成新的污染區(qū)。玄武湖和西湖的經(jīng)驗(yàn)表明，污水分流和引水沖污難以取得預(yù)期效果，藻類繁殖在短暫受抑制（3個(gè)月）后又恢復(fù)原狀。
2.1.5 底泥挖掘
富含營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的底泥在一定條件下會(huì)釋放出氮磷，成為水體的內(nèi)源性污染源，因而底泥挖掘一度成為富營(yíng)養(yǎng)化水體治理的重要措施。然而底泥挖掘工程巨大，挖出的底泥難以進(jìn)一步處理，從經(jīng)濟(jì)上來說，這可能是最昂貴的措施。由于底泥中氮磷的吸收和釋放過程復(fù)雜，目前尚無明確認(rèn)識(shí)，底泥挖掘常常收不到預(yù)期效果。甚至因?yàn)槠茐牧怂w底部生物和水生植物環(huán)境，將深層底泥暴露，使其中所含的氮磷溶解到水體中，而在一段時(shí)期內(nèi)加深水華。玄武湖和西湖的經(jīng)驗(yàn)證明了該法弊病很多，必須慎重考慮。
2.1.6 混凝除磷
投加混凝劑沉淀溶解性磷，使其不能被藻類利用，在美國(guó)和澳大利亞運(yùn)用較多，常用的混凝劑有鐵、鋁鹽。該法效果不錯(cuò)，特別是在較深的湖泊，磷酸鹽絡(luò)合物可沉降到湖底同溫層而不再返回表層。但是，在缺氧或氧化還原電位降低的條件下，這些絡(luò)合物不穩(wěn)定，會(huì)釋放出溶解性磷。此外，混凝劑用于大面積水體時(shí)用藥量大，可能與水體中其他物質(zhì)發(fā)生不利反應(yīng)，因此具有一定的潛在危險(xiǎn)。
2.2 抑藻殺藻
2.2.1 深層曝氣
針對(duì)藻類的過度繁殖引起表層以下厭氧狀態(tài)，導(dǎo)致其他生物死亡，人們?cè)噲D用機(jī)械攪拌或曝氣來提高水中的溶解氧量。然而水體中氧的主要來源是水生植物的光合作用，富營(yíng)養(yǎng)化水體表面并不缺氧，表面下水體因被藻類遮蓋得不到陽(yáng)光而缺氧，機(jī)械攪拌或曝氣不能改變這一根本原因，收效甚微。
2.2.2 藥物除藻
常用的除藻劑有硫酸銅、氯、二氧化氯等，此外，臭氧和高錳酸鉀作為除藻劑也有研究。這些氧化劑可以較快地殺藻，并進(jìn)一步氧化藻細(xì)胞損傷釋放的代謝物質(zhì)和有毒有害物質(zhì)，效果顯著。但是這些藥劑價(jià)格較貴，而且對(duì)水生生物的影響以及與河水中溶解性離子的反應(yīng)均未得到排除，可能引起二次污染。
2.2.3 生物控制
利用水生生物對(duì)藻類的捕食或競(jìng)爭(zhēng)作用，投加這些抑制性的生物，再定期捕撈。該法投資省，而且利于建立合理的水生生態(tài)循環(huán)，因此，國(guó)內(nèi)外從20世紀(jì)70年代起進(jìn)行了廣泛的研究。在分析魚的種群的基礎(chǔ)上，可針對(duì)實(shí)際情況選擇適當(dāng)?shù)聂~類以濾食藻類及食藻微生物，包括我國(guó)常見的梭魚、鰱魚、草魚等?？捎玫慕?jīng)濟(jì)類水生植物有鳳眼蓮、蓮子草、慈姑、茭白、水花生、菱角等。然而，這些生物在減少藻類的同時(shí)，本身也會(huì)排泄相當(dāng)量的營(yíng)養(yǎng)物，這意味著同時(shí)有較大比例的營(yíng)養(yǎng)物進(jìn)入礦化循環(huán)而沒有真正被去除。水生生態(tài)十分復(fù)雜，在人為強(qiáng)烈干擾下，將造成系統(tǒng)不穩(wěn)定，難以控制，不屬于當(dāng)?shù)刈匀环N群的引進(jìn)生物可能留下長(zhǎng)期隱患。因此，采用生物控制時(shí)必須仔細(xì)考慮帶來的不利生態(tài)后果。
2.2.4 機(jī)械捕集
在水華出現(xiàn)時(shí)用船只捕撈藻類，收獲的藻類可以加工成魚食，在上海等地有使用。該法易于控制，短期效果顯著，但在藻類大量繁殖后再去除，工作量極大，事倍功半。
2.2.5 超聲波除藻
一、培訓(xùn)情況
國(guó)家環(huán)境保護(hù)總局環(huán)境監(jiān)察局為切實(shí)解決好國(guó)內(nèi)污染源監(jiān)控裝置安裝、運(yùn)營(yíng)、管理中存在的問題，在組團(tuán)之初廣泛征求各省市環(huán)保職能部門的意見，制定了詳細(xì)的培訓(xùn)計(jì)劃。到達(dá)美國(guó)后即按計(jì)劃開展了培訓(xùn)，培訓(xùn)的主要內(nèi)容包括國(guó)外在線監(jiān)控儀器的新技術(shù)和新儀器;便攜式快速監(jiān)測(cè)儀器的新技術(shù)、新儀器;實(shí)驗(yàn)室分析的新技術(shù)及進(jìn)展;美國(guó)國(guó)家環(huán)保局對(duì)排污企業(yè)的管理和監(jiān)督模式;美國(guó)對(duì)城市及河流污染物進(jìn)行控制、消減的主要方法;現(xiàn)場(chǎng)參觀美國(guó)的城市及河流污水監(jiān)控儀器的運(yùn)行狀況等內(nèi)容。
(一)在線水質(zhì)監(jiān)控儀器
美國(guó)hach公司是世界著名的水質(zhì)監(jiān)測(cè)分析儀器的生產(chǎn)廠商，在線水質(zhì)監(jiān)測(cè)儀器產(chǎn)品眾多，且在技術(shù)上處于領(lǐng)先地位。我們主要接受了在線cod、在線流量計(jì)、在線氨氮、在線toc、多參數(shù)水質(zhì)分析儀等項(xiàng)目的培訓(xùn)。培訓(xùn)側(cè)重于目前世界上廣泛采用的技術(shù)原理、每種方法的優(yōu)缺點(diǎn)及該公司儀器的特點(diǎn)等方面內(nèi)容。
1、cod max 型水質(zhì)在線分析儀
美國(guó)hach公司生產(chǎn)的cod max 型水質(zhì)在線分析儀，主要用于企業(yè)排放的污水中cod的監(jiān)測(cè)，該儀器采用符合中國(guó)國(guó)家環(huán)?？偩执_定的cod鉻法進(jìn)行監(jiān)測(cè)，儀器中采用活塞泵代替了傳統(tǒng)的及目前國(guó)內(nèi)常用的蠕動(dòng)泵，解決了目前國(guó)內(nèi)通常所使用的儀器由于泵管的磨損及老化引起的每三～六月需要更換泵管的問題，同時(shí)提高了儀器的試劑加注精度。該儀器安裝了安全面板，在儀器中試劑不排空的情況下，該面板是不能被打開的，消除了因儀器內(nèi)含有高濃度硫酸而對(duì)操作人員可能造成的傷害，而且儀器在未安裝安全面板及關(guān)閉面板的情況下是不能開機(jī)的。該儀器在分析高濃度氯離子的污水等方面也有優(yōu)勢(shì)。
2、在線流量計(jì)
對(duì)排污企業(yè)排放的污水進(jìn)行準(zhǔn)確的計(jì)量一直是困擾國(guó)內(nèi)環(huán)保部門的難題。hach公司在污水計(jì)量方面有許多產(chǎn)品，且有優(yōu)勢(shì)。一種是8100、8500型，分固定和便攜兩種型式，主要用于對(duì)污水排放管為滿管狀態(tài)的測(cè)量，儀器采用超聲波多普勒原理，可方便安裝在水泥管、鐵管及玻璃鋼管外，與污水不直接接觸，安裝方便，測(cè)量精度高，適用范圍廣;另一種為900型，主要適用于排污管道水平且未充滿污水的狀態(tài)，該類儀器有兩個(gè)超聲波探頭，一個(gè)豎直安裝在管道內(nèi)側(cè)上壁處，用于對(duì)管道液面高度的測(cè)量，一個(gè)置于水底中，對(duì)液體流速進(jìn)行測(cè)量，通過對(duì)兩個(gè)探頭所得的數(shù)據(jù)及已知的管道尺寸參數(shù)進(jìn)行計(jì)算就可得到污水流量，儀器分便攜式和固定式兩種。目前世界上該類儀器普遍采用的是超聲波多普勒法，只是各家廠商生產(chǎn)的儀器在安裝、使用上有繁有簡(jiǎn)，使用的方便程度及測(cè)量方式不同，廣泛地了解每個(gè)公司的產(chǎn)品，對(duì)我國(guó)眾多的排污企業(yè)及其多變的排污方式的污水測(cè)量有較大的幫助。
