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　　1 引言

　　CASS(Cyclic Activated Sludge System)工藝是循環(huán)活性污泥技術(shù)的一種形式。其主要原理是：把序批式活性污泥法(SBR)的反應(yīng)池沿長(zhǎng)度方向分為兩部分，前部為預(yù)反應(yīng)區(qū)，后部為主反應(yīng)區(qū)。CASS工藝操作工序繁瑣，與其它工藝相比較所需要控制的變量較多，為了保證污水處理過(guò)程的安全可靠和生產(chǎn)的連續(xù)性，同時(shí)為了滿足污水處理工藝的需要，必須采用自動(dòng)控制系統(tǒng)。采用自動(dòng)控制系統(tǒng)還能夠有效的降低系統(tǒng)的能耗和藥耗。目前在國(guó)內(nèi)外各污水處理廠普遍采用以PLC為主的集中管理和分散控制相結(jié)合的控制系統(tǒng)。國(guó)內(nèi)某污水處理廠采用CASS污水處理工藝，控制器采用和利時(shí)公司LK系列PLC產(chǎn)品。

　　2 CASS工藝特點(diǎn)

　　CASS(Cyclic Activated Sludge System)工藝作為SBR處理技術(shù)的一個(gè)改進(jìn)，不僅具備SBR法工藝簡(jiǎn)單可靠、運(yùn)行方式靈活、自動(dòng)化程度高的特點(diǎn)，而且具有明顯的除磷脫氮功能，這一功能的實(shí)現(xiàn)在于CASS池通過(guò)隔墻將反應(yīng)區(qū)分為功能不同的幾個(gè)區(qū)域，因在各分格中溶解氧、污泥濃度和有機(jī)負(fù)荷不同，各池中占優(yōu)化的生物相亦不同。盡管單池為間隙操作運(yùn)行，但使整個(gè)過(guò)程達(dá)到連續(xù)進(jìn)水，連續(xù)出水。同時(shí)在傳統(tǒng)SBR池前或池中設(shè)選擇器及厭氧區(qū)，相當(dāng)于厭氧、缺氧、好氧階段串聯(lián)起來(lái)，提高了除磷脫氮效果。

　　3 工藝控制策略

　　CASS工藝的污水處理廠主要由粗格柵間、進(jìn)水泵房、細(xì)格柵間、沉沙池、CASS反應(yīng)池、鼓風(fēng)機(jī)房、加氯間、接觸池及污泥脫水機(jī)房等構(gòu)成。

　　3.1 粗格柵間及提升泵房 粗格柵2

　　l控制模式一：格柵前、后設(shè)超聲波液位差計(jì)，根據(jù)設(shè)定的液位差判斷格柵是否堵塞，若堵塞，液位差ΔH增加，則除污機(jī)開(kāi)始連續(xù)工作，直至液位差ΔH小到滿足要求后，恢復(fù)正常的除污機(jī)操作。

　　l控制模式二：格柵機(jī)的操作是根據(jù)時(shí)間間隔及持續(xù)時(shí)間的定時(shí)法來(lái)控制，時(shí)間間隔及持續(xù)時(shí)間由PLC設(shè)定，操作人員調(diào)整所有格柵具有相同的時(shí)間間隔及持續(xù)時(shí)間。時(shí)間間隔能從零調(diào)整到24小時(shí)，但每一擋不少于30分鐘，持續(xù)時(shí)間能從零調(diào)整到3小時(shí)，但每一檔不少于5分鐘，最初應(yīng)將時(shí)間間隔設(shè)置為3小時(shí)，持續(xù)時(shí)間為15分鐘。

　　l柵渣輸送壓榨機(jī)與格柵聯(lián)動(dòng)運(yùn)行，當(dāng)任一臺(tái)或兩臺(tái)格柵機(jī)運(yùn)行時(shí)，柵渣輸送壓榨機(jī)隨之運(yùn)行。當(dāng)最后一臺(tái)格柵機(jī)停止運(yùn)行后，延時(shí)一定時(shí)間柵渣輸送壓榨機(jī)方能停止運(yùn)行。液位差的設(shè)定值、粗格柵的運(yùn)行周期以及運(yùn)行時(shí)間均可由觸摸屏或監(jiān)控計(jì)算機(jī)修改設(shè)定。

　　2提升泵

　　進(jìn)水泵房水泵可手動(dòng)/自動(dòng)控制，手動(dòng)狀態(tài)下，可在就地控制柜上單機(jī)起停，在自動(dòng)控制狀態(tài)下：

　　l根據(jù)集水池液位自動(dòng)控制變頻調(diào)速泵的轉(zhuǎn)速及水泵的開(kāi)/停。

　　根據(jù)集水池最低液位，自動(dòng)停泵，實(shí)現(xiàn)泵的干運(yùn)轉(zhuǎn)保護(hù)。l

　　l每一臺(tái)泵的起動(dòng)次數(shù)和總的運(yùn)行小時(shí)數(shù)應(yīng)均衡。初始設(shè)定使每臺(tái)泵的運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間相等。

　　控制系統(tǒng)監(jiān)視泵的運(yùn)行過(guò)程，如泵故障報(bào)警并自動(dòng)投入備用泵。l

　　lPLC接收所有故障信號(hào)，報(bào)警后做出相應(yīng)處理。

　　3.2 細(xì)格柵及旋流沉砂池

　　細(xì)格柵控制與粗格柵相同。細(xì)格柵與螺旋壓榨機(jī)、皮帶輸送機(jī)的聯(lián)動(dòng)順序?yàn)椋郝菪龎赫�機(jī)——螺旋輸送機(jī)——細(xì)格柵； 停止時(shí)，先細(xì)格柵停運(yùn)行后螺旋壓榨機(jī)及螺旋輸送機(jī)繼續(xù)運(yùn)行(30~60)秒時(shí)間(可調(diào))，當(dāng)螺旋輸送器或螺旋壓榨機(jī)發(fā)生故障，報(bào)警并順次停止細(xì)格柵運(yùn)行。

　　完成砂水分離控制方法如下：正常情況下，定時(shí)開(kāi)啟排砂泵；當(dāng)儲(chǔ)砂池砂位到達(dá)設(shè)定值時(shí)，隨時(shí)開(kāi)啟排砂泵。砂水分離器應(yīng)與砂泵聯(lián)動(dòng)，排砂泵啟動(dòng)后，相應(yīng)的砂水分離器隨之啟動(dòng)，排砂泵停止運(yùn)行后，砂水分離器也隨之關(guān)閉。排砂泵和刮渣機(jī)由PLC完成一部化操作。

　　2臺(tái)吸砂橋由PLC控制間歇運(yùn)行(運(yùn)行間隔時(shí)間可人工設(shè)定)。砂水分離器與吸砂橋連鎖：?jiǎn)��?dòng)時(shí)，順序依次為砂水分離器、吸砂橋，停車(chē)時(shí)相反；在吸砂橋停止運(yùn)行之后砂水分離設(shè)備繼續(xù)運(yùn)行1~5分鐘(可調(diào))，當(dāng)砂水分離設(shè)備發(fā)生故障時(shí)停止運(yùn)行吸砂橋。

　　3.3 CASS反應(yīng)池內(nèi)工藝控制

　　2預(yù)反應(yīng)區(qū)設(shè)計(jì)

　　為了使回流污泥和污水進(jìn)行充分混合，形成均勻的厭氧環(huán)境，在預(yù)反應(yīng)區(qū)內(nèi)設(shè)置潛水?dāng)嚢杵�，該攪拌器屬于高轉(zhuǎn)速類型，具有較好的混合攪拌功能，考慮到厭氧環(huán)境對(duì)磷的釋放影響較大，故在預(yù)反應(yīng)區(qū)內(nèi)還設(shè)置有DO在線測(cè)定儀，其輸出信號(hào)接入CASS反應(yīng)池PLC子站，PLC子站根據(jù)DO值的大小及變化，對(duì)回流污泥量進(jìn)行在線調(diào)節(jié)，以達(dá)到最佳的厭氧環(huán)境以利于磷的釋放。和利時(shí)LK系列PLC支持大容量的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間，可繪制預(yù)反應(yīng)區(qū)進(jìn)水水量、進(jìn)水水質(zhì)、污泥回流量與DO的關(guān)系曲線，存放在PLC的數(shù)據(jù)區(qū)內(nèi)，對(duì)運(yùn)行工作起到高效、優(yōu)質(zhì)的指導(dǎo)作用。

　　2主反應(yīng)區(qū)設(shè)計(jì)

　　主要的控制和檢測(cè)設(shè)備有：潷水器、回流污泥泵、剩余污泥泵、潛水?dāng)嚢杵�、電�?dòng)調(diào)節(jié)堰門(mén)、電動(dòng)蝶閥等。

　　污水處理廠設(shè)4個(gè)反應(yīng)池每?jī)蓚�(gè)反應(yīng)池為一個(gè)功能單元，PLC的邏輯電路代表了運(yùn)行方式、已設(shè)定的循環(huán)以及在設(shè)計(jì)負(fù)荷下設(shè)備操作的按序時(shí)間周期。這些時(shí)間參數(shù)并非固定不變的，而是可在需要的時(shí)候進(jìn)行必要的調(diào)整。基本循環(huán)分正常循環(huán)和大流量循環(huán)的操作。任何循環(huán)的操作都是有下面描述的控制方法決定的。正常循環(huán)4小時(shí)為一個(gè)周期，其中曝氣(A)2小時(shí)、沉淀(S)1小時(shí)、潷水(SS)1小時(shí)、空閑(時(shí)間變化)；大流量循環(huán)每周期2小時(shí)，其中曝氣(A)0.5小時(shí)、沉淀(S)1小時(shí)、潷水(SS)0.5小時(shí)、空閑(時(shí)間變化)。當(dāng)液位到達(dá)超高報(bào)警水位時(shí)，立即開(kāi)啟排放閥門(mén)。

　　正常循環(huán)時(shí)反應(yīng)池有關(guān)時(shí)間參數(shù)如表3-1：

　　在遠(yuǎn)程自動(dòng)模式下，回流污泥泵在曝氣、沉淀、空閑階段啟動(dòng)；在手動(dòng)控制模式下，回流污泥泵在整個(gè)循環(huán)過(guò)程中都可運(yùn)行，并可通過(guò)調(diào)節(jié)回流污泥管上的控制閘門(mén)開(kāi)啟度來(lái)調(diào)整回流污泥量的大小。在自動(dòng)模式下，剩余污泥泵在潷水之后啟動(dòng)，15分鐘后停止工作。此時(shí)間可根據(jù)MLSS值更新排泥程序。在手動(dòng)控制模式下，剩余污泥泵在整個(gè)循環(huán)過(guò)程中都可運(yùn)行。

　　進(jìn)水曝氣階段CASS主反應(yīng)區(qū)內(nèi)邊充水邊曝氣，同時(shí)池內(nèi)的回流污泥泵連續(xù)不斷的向預(yù)反應(yīng)區(qū)回流污泥。此時(shí)有機(jī)污染物被微生物氧化。

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