南方污水處理廠普遍存在進(jìn)水濃度低，水量季節(jié)波動(dòng)大的特點(diǎn)，而節(jié)能降耗又是所有污水處理廠日常運(yùn)行管理關(guān)注的重點(diǎn)，一個(gè)運(yùn)營(yíng)良好的污水處理廠，必然是有著合適的工藝，健康良好的設(shè)備，精細(xì)化運(yùn)營(yíng)管理，只有工藝、設(shè)備、運(yùn)營(yíng)管理三者完美結(jié)合才能發(fā)揮出最大效益。ICEAS工藝靈活的運(yùn)行操作模式可以在節(jié)能降耗的前提下，很好的適應(yīng)進(jìn)水濃度低，水量波動(dòng)大的特點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：ICEAS工藝，運(yùn)營(yíng)管理，節(jié)能降耗

前言：

黃岡伊高水務(wù)有限公司位于湖北省黃梅縣，處理規(guī)模3萬(wàn)m3/d,出水執(zhí)行一級(jí)B標(biāo)生化工藝采用加拿大premier tech公司ecoprocessTM SBR系列,該工藝耦合自控SCADA中控系統(tǒng)和專利漂浮式潷水器(通過(guò)中控空壓機(jī)系統(tǒng)控制), 2010年7月通過(guò)環(huán)保驗(yàn)收，目前運(yùn)營(yíng)狀況良好，在低進(jìn)水濃度(COD≤100mg/l,氨氮≤20 mg/l，TP≤2 mg/l)和水量波動(dòng)大的情況下優(yōu)勢(shì)非常明顯，目前噸水電耗在0.09-0.11左右.

1.ICEAS工藝流程及ICEAS生化反應(yīng)池構(gòu)造

1.1工藝流程(見(jiàn)圖1)污水在經(jīng)過(guò)粗格柵由進(jìn)水泵房的潛水泵提升進(jìn)入廠區(qū)配水系統(tǒng)，由細(xì)格柵去除水中較小的柵渣后，通過(guò)旋流沉砂池將水中的泥砂沉淀除去，保證后續(xù)處理設(shè)備的安全和處理效果。接著，水在通過(guò)生化池的配水渠道進(jìn)入4個(gè)ICEAS反應(yīng)池，在經(jīng)過(guò)一系列生化反應(yīng)后，達(dá)標(biāo)的水經(jīng)過(guò)紫外消毒后，流入地表河流，生化反應(yīng)過(guò)程中的剩余污泥，被抽至儲(chǔ)泥池，經(jīng)過(guò)帶式壓濾機(jī)脫水后外運(yùn)。至此，整個(gè)污水處理過(guò)程完成。

1.2 ICEAS反應(yīng)池構(gòu)造(見(jiàn)圖2)：ICEAS反應(yīng)池是整個(gè)污水處理工藝的核心，它集初沉池、曝氣池、沉淀池為一體，處理過(guò)程往復(fù)進(jìn)行，4個(gè)反應(yīng)池結(jié)垢和尺寸完全一樣，每個(gè)ICEAS反應(yīng)池(40m*25m)內(nèi)主要有2115個(gè)盤(pán)式曝氣盤(pán)(盤(pán)徑270mm)，一臺(tái)進(jìn)水閥門(mén)，2臺(tái)潷水器，一臺(tái)剩余污泥泵，1臺(tái)溶氧儀，一臺(tái)壓力式液位計(jì)。曝氣采用4臺(tái)羅茨風(fēng)機(jī)，壓縮空氣經(jīng)過(guò)空氣總管送至4個(gè)生化池。

1.3 ICEAS反應(yīng)池運(yùn)行周期過(guò)程(見(jiàn)圖三)：ICEAS周期4.8小時(shí)，其中注水沉淀1小時(shí)，注水潷水0.8小時(shí)，注水曝氣2.4小時(shí)，靜態(tài)注水0.6小時(shí)。

注水沉淀：每個(gè)周期由注水沉淀開(kāi)始，在正常設(shè)計(jì)水量時(shí)，沉淀時(shí)間為60分鐘，在沉淀階段結(jié)束時(shí)，SBR池的液位達(dá)到設(shè)定最高水位，隨后進(jìn)入注水潷水階段。在高峰流量長(zhǎng)時(shí)間持續(xù)時(shí)，液位升至設(shè)定最高液位的時(shí)間會(huì)縮短，此時(shí)沉淀時(shí)間會(huì)縮短，注水潷水階段提前開(kāi)始(潷水注水：采用獨(dú)特的漂浮式潷水器，在潷水前各階段，潷水器漂浮于水面之上，潷水口脫離水面，避免未經(jīng)完全處理的污水排出，當(dāng)進(jìn)入潷水狀態(tài)時(shí)，潷水器收集管下沉到水面以下，靠上部浮筒的浮力使?jié)鲬腋∮谝好嫔?，排水口始終保持與液面相同的距離，保證排出的都是上部的澄清液)。為避免進(jìn)水對(duì)排水造成沖擊，SBR池型采用適當(dāng)?shù)拈L(zhǎng)寬比，并在進(jìn)水端設(shè)有水力分配和緩沖墻。

靜態(tài)注水：潷水階段在液面達(dá)到低液位時(shí)停止，壓縮空氣管道的電磁閥開(kāi)啟，給潷水器進(jìn)行充氣，使集水管上浮，排水口脫離液面，隨后程序進(jìn)入靜態(tài)注水階段;在注水、注水沉淀、注水潷水階段，水中溶解氧處于低值，能有效抑制活性污泥絲狀菌的生長(zhǎng)，有助于保持活性污泥良好的沉降性能。反硝化作用也同時(shí)在此階段進(jìn)行，反硝化菌以剛進(jìn)入的污水中有機(jī)物作為電子供體，將池內(nèi)NO3-N還原為N2逸出水面，并且消耗內(nèi)碳源，減少氧氣的需要量，縮短鼓風(fēng)機(jī)的運(yùn)行時(shí)間，降低運(yùn)行費(fèi)用。

曝氣注水階段：鼓風(fēng)機(jī)開(kāi)始運(yùn)行，通過(guò)微孔曝氣頭向污水提供微生物增長(zhǎng)繁殖所需要的氧氣。鼓風(fēng)機(jī)的運(yùn)行同時(shí)受時(shí)間和溶解氧參數(shù)聯(lián)合控制，在溶解氧達(dá)到設(shè)定運(yùn)行參數(shù)時(shí)，停止鼓風(fēng)機(jī)的運(yùn)行，在溶解氧低于設(shè)定參數(shù)時(shí)重新啟動(dòng)投入運(yùn)行。

2.工藝優(yōu)化

通過(guò)近4年對(duì)該工藝的探討摸索與總結(jié)， 我司ICEAS工藝在目前的進(jìn)水狀況下還有很大的改進(jìn)空間，如果能在自控和工藝上做優(yōu)化，必然在節(jié)能降耗上更進(jìn)一步，以下是個(gè)人對(duì)工藝優(yōu)化設(shè)想。

2.1優(yōu)化進(jìn)水閥門(mén)開(kāi)度控制：由于ICEAS是4池同時(shí)連續(xù)進(jìn)水會(huì)存在水量分配不均問(wèn)題，可能會(huì)對(duì)生化系統(tǒng)會(huì)造成一定影響，該自控程序本來(lái)就有單池的每個(gè)周進(jìn)水量的統(tǒng)計(jì)，如果自控程序可以根據(jù)單池的進(jìn)水量的多少，根據(jù)各個(gè)池子進(jìn)水量的差值，自動(dòng)調(diào)整閥門(mén)開(kāi)度，或者更換菱形閥門(mén)，人工調(diào)整。

2.2進(jìn)水口設(shè)置多個(gè)配水口，配水口通過(guò)管道連接到生化池的污泥區(qū)：目前該工藝的進(jìn)水口僅僅是上端開(kāi)孔，然后通過(guò)自然落差跌入到生化池，跌水會(huì)對(duì)預(yù)反應(yīng)區(qū)起到增氧作用，影響生物除磷效果。

2.3預(yù)反應(yīng)區(qū)和主反應(yīng)區(qū)中間連接方式最好用管道連接：目前兩個(gè)區(qū)域是通過(guò)底部開(kāi)孔，底部開(kāi)孔會(huì)造成兩區(qū)出現(xiàn)污泥和溶解氧的反混現(xiàn)象，也會(huì)對(duì)生物除磷造成影響，如果用管道連接就可以減輕反混現(xiàn)象。

2.4強(qiáng)化靜態(tài)注水作用，ICEAS生化池布置攪拌裝置，攪拌裝置可以采用類似于科爾庭的盤(pán)管式曝氣裝置的設(shè)備(可用于曝氣和攪拌)，單池需要增加兩臺(tái)44kw循環(huán)水泵(1用1備)和32個(gè)噴嘴(見(jiàn)圖4)：該工藝由于沒(méi)有安裝攪拌裝置，脫氮除磷功能有限.低進(jìn)水濃度情況下，如果在曝氣階段延長(zhǎng)靜態(tài)注水時(shí)間，就可以縮短曝氣時(shí)間(風(fēng)機(jī)功率75kw)，促進(jìn)節(jié)能減排，降低運(yùn)行費(fèi)用。

2.5各曝氣支管閥門(mén)采用可以控制開(kāi)度的菱形閥門(mén)，可以和DO儀表及出水?dāng)?shù)值聯(lián)動(dòng)也可以根據(jù)實(shí)測(cè)DO值控制閥門(mén)開(kāi)度，做到漸減曝氣和按需曝氣：由于ICEAS也是一種推流式的反應(yīng)器(前端進(jìn)水，后端出水)就會(huì)出現(xiàn)前端進(jìn)水瞬時(shí)濃度高，后端進(jìn)水濃度低，前端需要DO高，后端需要DO低,曝氣裝置也是等距離均量布置，就會(huì)造成溶氧需求不均衡，如果現(xiàn)場(chǎng)可以自動(dòng)微調(diào)控制，理論上就可以做到漸減曝氣和按需曝氣，強(qiáng)化節(jié)能減排成果。

2.6生化池末端布置靜壓排泥裝置，進(jìn)水泵房設(shè)置攪拌裝置，強(qiáng)化預(yù)處理區(qū)域(進(jìn)水泵房、細(xì)格柵區(qū)域、沉砂池區(qū)域)的作用：利用靜壓排泥原理，在高水位(沉淀中后期和排水前期)時(shí)候?qū)⑸匚勰嗷亓鞯筋A(yù)處理區(qū)域(進(jìn)水泵房、細(xì)格柵區(qū)域、沉砂池區(qū)域)，可以減少DO對(duì)預(yù)反應(yīng)區(qū)的溶解氧的干擾，降低生化池進(jìn)水負(fù)荷，降低能耗，同時(shí)無(wú)形擴(kuò)大了厭氧區(qū)的有效容積，延長(zhǎng)了反應(yīng)時(shí)間。

2.7漂浮式潷水器改造成無(wú)動(dòng)力潷水器：巧妙的利用虹吸力與浮力的關(guān)系，在潷水器虹吸口增加一個(gè)浮球，利用浮球浮力與虹吸力的關(guān)系(非排水的階段，浮球的浮力遠(yuǎn)大于其重力，浮球就會(huì)擋住虹吸口，泥水無(wú)法進(jìn)入;排水階段排水閥門(mén)打開(kāi)，虹吸力大于浮力，浮球會(huì)自動(dòng)下落，虹吸口打開(kāi))，可以去掉空壓機(jī)系統(tǒng)，降低能耗，較少運(yùn)行費(fèi)用和維護(hù)費(fèi)用。

2.8儲(chǔ)泥池用空氣攪拌替換攪拌機(jī)攪拌：利用空氣攪拌器系統(tǒng)可以減少儲(chǔ)泥池磷釋放的機(jī)率，低進(jìn)水濃度的水質(zhì)，可以用富余的空氣進(jìn)一步氧化污泥中的有機(jī)成分，理論上可以提高污泥的含水率。

2.9粗細(xì)格柵應(yīng)在時(shí)間控制的基礎(chǔ)的上增加一個(gè)浮球控制的保護(hù)措施：格柵的定時(shí)控制難免在雨季或者泵房垃圾較多的時(shí)候有水從渠道溢出的現(xiàn)象，如果在高水位的時(shí)候增加一個(gè)浮球開(kāi)關(guān)(上開(kāi)式)就會(huì)在高水位的時(shí)候強(qiáng)制開(kāi)啟粗細(xì)格柵，避免污水外溢，造成不必要的二次提升，減少不必要的浪費(fèi)。

3.自控優(yōu)化設(shè)想

SBR系統(tǒng)對(duì)自控系統(tǒng)要求非常高，高質(zhì)量設(shè)備和儀表是自控系統(tǒng)正常、穩(wěn)定運(yùn)行的保障，而自控程序是否滿足工藝運(yùn)行要求，就必須要工藝人員提供一個(gè)細(xì)化、全面的控制思路，再先進(jìn)的自控系統(tǒng)沒(méi)有高質(zhì)量運(yùn)營(yíng)管理也是不能持久的，因此一個(gè)真正有效的自控系統(tǒng)必須是“自動(dòng)”模式和“手動(dòng)”微調(diào)相結(jié)合的，

我個(gè)人對(duì)我司ICEAS的幾點(diǎn)設(shè)想：

3.1 增加靜態(tài)注水的時(shí)間可控性：將靜態(tài)注水設(shè)置成固定時(shí)間段或者將靜態(tài)注水時(shí)間并入曝氣時(shí)間，然后設(shè)置一個(gè)曝氣延時(shí)時(shí)間段，然后將可控的延時(shí)時(shí)間段用來(lái)靜態(tài)注水?dāng)嚢瑁瑫r(shí)輔助液位控制。

3.2風(fēng)機(jī)控制模式(設(shè)置開(kāi)啟風(fēng)機(jī)的臺(tái)數(shù)以及開(kāi)啟那臺(tái)風(fēng)機(jī))：合理利用分時(shí)電價(jià)制度，減少運(yùn)行費(fèi)用。

3.3風(fēng)機(jī)時(shí)間控制控制模式(風(fēng)機(jī)運(yùn)行時(shí)間的開(kāi)和停的設(shè)置及計(jì)時(shí))，低進(jìn)水濃度的進(jìn)水水質(zhì)在曝氣階段采?。浩貧?閑置-曝氣-閑置循環(huán)是很有必要的(例如：一個(gè)的“病人”(長(zhǎng)期饑餓)在沒(méi)有充足的事物的情況下去完成一個(gè)長(zhǎng)跑，是邊跑邊休息還是跑完再休息呢?長(zhǎng)期低進(jìn)水濃度的微生物就相當(dāng)于“病人”，曝氣階段就是長(zhǎng)跑，曝氣時(shí)間就相當(dāng)于路線。顯然前者更有優(yōu)勢(shì))，風(fēng)機(jī)時(shí)間控制可以根據(jù)出水水質(zhì)狀況微動(dòng)調(diào)整曝氣時(shí)間(若進(jìn)水水質(zhì)沒(méi)有很大變化，出水水質(zhì)很穩(wěn)定，可以稍微延長(zhǎng)風(fēng)機(jī)停頓時(shí)間，減少風(fēng)機(jī)開(kāi)機(jī)時(shí)間，反之亦然)。

3.4剩余污泥泵控制模式(設(shè)置單個(gè)周期排泥時(shí)間、排泥量和剩余污泥泵運(yùn)行時(shí)間的累計(jì))：便于自動(dòng)排泥和合理的控制各個(gè)生化池的污泥量，避免不均勻排泥。

4運(yùn)營(yíng)管理理念探索

運(yùn)營(yíng)管理是污水處理廠非常重要的一項(xiàng)工作，運(yùn)營(yíng)管理就是通過(guò)對(duì)設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)和工藝調(diào)整，最大限度的給微生物創(chuàng)造一個(gè)合適的生存環(huán)境，由于微生物和設(shè)備難免有生老病痛，因此工藝調(diào)整和設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)是運(yùn)營(yíng)管理中非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，我們運(yùn)營(yíng)從業(yè)人員就相當(dāng)于母親和醫(yī)生，微生物就是我們的“孩子”，我們唯一能做的就是愛(ài)護(hù)好自己的“孩子”(及時(shí)維護(hù)保養(yǎng)和更換配件)，在“好孩子”(對(duì)處理水質(zhì)有益的菌群)體弱多病的時(shí)候，我們可以提供一個(gè)舒適、穩(wěn)定的外部環(huán)境，并且能減輕“壞孩子”(影響出水水質(zhì)菌群)的帶來(lái)的影響，作為運(yùn)行管理從業(yè)人員，我個(gè)人認(rèn)為必須重視以下幾點(diǎn)：

4.1設(shè)備檔案管理(紙質(zhì)文檔)，開(kāi)發(fā)電子設(shè)備檔案管理軟件，便于日后更快捷、更方便、更有效的服務(wù)于設(shè)備維護(hù)和保養(yǎng)，設(shè)備檔案應(yīng)當(dāng)包含有設(shè)備資料檔案、設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)日志、配件信息檔案等。

設(shè)備資料檔案：應(yīng)當(dāng)含有說(shuō)明書(shū)、合格證、設(shè)備型號(hào)、安裝調(diào)試記錄、廠家信息等，便于以后遇到設(shè)備問(wèn)題咨詢第一時(shí)間可以咨詢廠家，也便于對(duì)廠家的綜合產(chǎn)品質(zhì)量、信譽(yù)和售后服務(wù)做出評(píng)價(jià)，為以后選取設(shè)備提供參考。

設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)日志：維護(hù)保養(yǎng)日志和醫(yī)院病歷類似，簡(jiǎn)單記錄設(shè)備從安裝到報(bào)廢過(guò)程中所有的維護(hù)保養(yǎng)和維修信息，便于以后及時(shí)對(duì)設(shè)備運(yùn)行狀況做出準(zhǔn)確的判斷和及時(shí)的維護(hù)保養(yǎng)，也便于日后查詢過(guò)往的設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)臺(tái)賬。

配件信息檔案：記錄該設(shè)備所有更換的配件信息，廠家信息，安裝日期，便于第一時(shí)間找到質(zhì)量可靠和價(jià)格便宜的產(chǎn)品，也便于對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量做出評(píng)價(jià)和對(duì)比。

4.2關(guān)于了解最新、最前沿的工藝和設(shè)備：現(xiàn)代自然科學(xué)的發(fā)展日新月異，新的科技成果層出不窮，新的工藝和設(shè)備也大量涌現(xiàn)出來(lái)，選擇節(jié)能的工藝設(shè)備替代能耗高的設(shè)備是實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗的必然趨勢(shì)。

4.3與同行多交流，增長(zhǎng)自己的見(jiàn)識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，培養(yǎng)思考問(wèn)題的思維和方法，便于日后及時(shí)、準(zhǔn)確、快速處理工藝和設(shè)備故障問(wèn)題。

4.4人才梯隊(duì)建設(shè):以人為本，需要人去創(chuàng)造適合于微生物的外部環(huán)境和改善微生物的內(nèi)部環(huán)境，其中設(shè)計(jì)到很多不同專業(yè)部門(mén)的團(tuán)隊(duì)協(xié)作。

4.5重視運(yùn)行管理人員的職業(yè)心態(tài)：培養(yǎng)良好的職業(yè)心態(tài)，加強(qiáng)運(yùn)行管理人員責(zé)任心，這是節(jié)能降耗的基礎(chǔ)，是非常關(guān)鍵的。如果運(yùn)營(yíng)管理人員不能履行良好的工作職責(zé)，即使擁有多先進(jìn)的控制系統(tǒng)和工藝設(shè)備，那么節(jié)能降耗也無(wú)從做起。

五.總結(jié)

一個(gè)技術(shù)成熟的ICEAS工藝污水處理廠，必然是有著合適的工藝，健康良好的設(shè)備，“自動(dòng)”模式和“手動(dòng)”微調(diào)相結(jié)合的自控系統(tǒng)，精細(xì)化運(yùn)營(yíng)管理，只有工藝、設(shè)備、中控系統(tǒng)、運(yùn)營(yíng)管理四者完美結(jié)合才能最能發(fā)揮出ICEAS工藝最大優(yōu)勢(shì)，在取得良好的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益同時(shí)，創(chuàng)造良好的社會(huì)效益。

來(lái)源:黃岡伊高水務(wù)有限公司  作者:劉志遠(yuǎn)