水处理仿真实训生物接触氧化法工艺.docx
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水处理仿真实训生物接触氧化法工艺
水处理仿真实训生物接触氧化法工艺
操作手册
北京东方仿真软件技术有限公司
2013年4月
工艺流程简介
1.工艺流程简介及工作原理
（1）污水简介
城市生活污水中含有大量的漂浮物、悬浮物（SS）以及BOD、COD、氨氮（NN）等有机和无机污染物质。
因此，在排放前，必须对城市生活污水进行物理、化学和生物处理，使出水水质达到国家规定的排放标准。
污水的化学生物处理法去除对象主要是污水中的污染物质如BOD、COD、氨氮（NN）、磷（P）等。
（2）沉淀
污水中的悬浮物质，可以在重力的作用下沉淀去除。
这是一种物理过程，简便易行，效果良好，是污水处理的重要技术之一。
沉砂池的功能是去除比重较大的无机颗粒（如泥砂、煤渣等）。
沉砂池一般设于泵站、倒虹管前，以便减轻无机颗粒对水泵、管道的磨损；也可设于初次沉淀池前，以减轻沉淀池负荷及改善污水处理构筑物的处理条件。
常用的沉砂池有平流沉砂池、曝气沉砂池、多尔沉砂池等。
沉淀池按工艺布置的不同，可分为初沉池和二沉池。
初沉池是一级污水处理厂的主体处理构筑物，或作为二级污水处理厂的预处理构筑物设在生物处理构筑物的前面，处理对象是悬浮物质（约可除去40%—50%），同时可以去除部分BOD（约可除去20%-30%的BOD，主要是悬浮性BOD），可改善生物处理构筑物的运行条件并降低其BOD负荷。
初次沉淀池中的沉淀物质称为初次沉淀污泥；二次沉淀池设在生物处理构筑物（活性污泥法或生物膜法）的后面，用于沉淀去除活性污泥或腐殖污泥（生物膜法脱落的生物膜），它是生物处理系统的重要组成部分。
沉淀池按池内水流方向的不同可分为平流式沉淀池、辐流式沉淀池和竖流式沉淀池。
a.初沉池
初沉池可除去废水中的可沉物和漂浮物。
废水经初沉后，约可去除可沉物、油脂和漂浮物的50%、BOD的20%，按去除单位质量BOD或固体物计算，初沉池是经济上最为节省的净化步骤，对于生活污水和悬浮物较高的工业污水均易采用初沉池预处理。
初沉池的主要作用如下。
（1）去除可沉物和漂浮物，减轻后续处理设施的负荷。
（2）使细小的固体絮凝成较大的颗粒，强化了固液分离效果。
（3）对胶体物质具有一定的吸附去除作用。
（4）一定程度上，初沉池可起到调节池的作用，对水质起到一定程度的均质效果。
减缓水质变化对后续生化系统的冲击。
（5）有些废水处理工艺系统将部分二沉池污泥回流至初沉池，发挥二沉池污泥的生物絮凝作用，可吸附更多的溶解性和胶体态有机物，提高初沉池的去除效率。
另外，还可在初沉池前投加含铁混凝剂，强化除磷效果。
含铁的初沉池污泥进入污泥消化系统后，还可提高产甲烷细菌的活性，降低沼气中硫化的含量，从而既可增加沼气产量，又可节省沼气脱硫成本。
b.二沉池
二沉池是活性污泥系统的重要组成部分，其作用主要是使污泥分离，使混合液澄清、浓缩和回流活性污泥。
其工作效果能够直接影响活性污泥系统的出水水质和回流污泥浓度。
原则上，用于初次沉淀池的平流式沉淀池，辐流式沉淀池和竖流式沉淀池都可以作为二次沉淀池使用。
大中型污水处理厂多采用机械吸泥的圆形辐流式沉淀池，中型也有采用多斗平流沉淀池的，小型多采用竖流式。
（3）生物接触池
生物接触氧化法属浸没型生物膜法,在生物接触氧化塔内设置一定密度的填料,在充氧的条件下,微生物在填料的表面形成生物膜,污水浸没全部填料并与填料上的生物膜广泛接触,通过微生物的新陈代谢作用,将污水中的有机物转化为新生质和CO2,污水因此得以净化。
2.工艺简介
生物接触氧化法是一种好氧生物膜法工艺，接触氧化池内设有填料，部分微生物以生物膜的形式固着生长在填料表面，部分则是絮状悬浮生长于水中。
该工艺兼有活性污泥法与生物滤池二者的特点。
生物接触氧化工艺是一种介于活性污泥法与生物滤池之间的生物膜法工艺，其特点是在池内设置填料，池底曝气对污水进行充氧，并使池体内污水处于流动状态，以保证污水同浸没在污水中的填料充分接触，避免生物接触氧化池中存在污水与填料接触不均的缺陷。
生物接触氧化工艺中微生物所需的氧常通过鼓风曝气供给，生物膜生长至一定厚度后，近填料壁的微生物由于缺氧而进行厌氧代谢，产生的气体及曝气形成的冲刷作用会造成生物膜的脱落，并促进新生物膜的生长，形成生物膜的新陈代谢，脱落的生物膜将随出水流出池外。
3.装置流程说明
下图是某污水处理厂生物接触氧化法工艺总流程界面。
具体的仿真流程图界面请查看本手册第四部分（仿DCS系统操作画面）。
图1传统活性污泥工艺流程图
（1）格栅间工艺流程
如图2所示，待处理的污水首先进入粗格栅，粗格栅将污水中大块污物拦截下来，防止堵塞后续单元的机泵和工艺管道。
经粗格栅处理的污水进入提升泵房，提升泵将进水提升至后续处理单元所要求的高度，使其实现重力自流，提升泵房出来的流水进入细格栅。
流水由提升泵流经细格栅进入旋流沉砂池，在旋流沉砂池中，在重力的作用下，部分大颗粒的悬浮颗粒SS从污水中沉淀分离出来，沉砂池出水由重力自流进入初沉池。
图2格栅间
（2）初沉池工艺流程
图3为初沉池流程图仿真界面，来自沉砂池的污水进入初沉池，在初沉池中通过物理沉降，去除40％的SS、25%的BOD和30%的COD。
初沉池出水进入接触池进行生物处理。
图3初次沉淀池
（3）生物接触池工艺流程
如图4所示，生物接触氧化工艺中微生物所需氧由鼓风曝气供给，生物膜生长至一定厚度后，近填料壁的微生物由于缺氧而进行厌氧代谢，产生的气体及曝气形成的冲刷作用会造成生物膜的脱落，并促进新生物膜的生长，形成生物膜的新陈代谢，脱落的生物膜将随出水流出池外。
图4生物接触池
（4）二沉池与污泥井工艺流程
如图5所示，经生物接触池处理的污水由重力自流进入二沉池，在二沉池中实现泥水分离，上清液经二沉池出口闸阀排放至紫外消毒池，污泥排到污泥井
，污泥经提升泵排放到浓缩池进行浓缩处理。
图5二沉池与污泥井
（5）浓缩池与脱水机房工艺流程
如图6所示，来自污泥井和初沉池的污泥在浓缩池中进行浓缩，剩余水经重力自流至粗格栅入口，污泥由提升泵送至脱水机房。
来自浓缩池的污泥在脱水机房中进行脱水、稳定处理和最终处置，滤饼排放，剩余水经重力自流至粗格栅入口。
图6二沉池
二、设备列表
表1主要设备一览表（设备作用正常值范围）
位号
名称
说明
1
S101
回转式粗格栅
去除污水大颗粒杂质
2
S102
回转式细格栅
去除污水较小颗粒杂质
3
S103
接触池
去除有机物，净化水质
4
S104
初沉池
去除固体悬浮物
5
S105
二沉池
分离活性污泥和处理水
6
S106
沉砂池
去除较小的沙粒
7
S107
污泥浓缩池
对污泥井沉积的污泥进行浓缩
8
S108
污泥井
将来自二沉池的污泥回流至氧化沟，循环利用
9
S109
污泥脱水机房
对污泥进行脱水处理
10
S110
紫外消毒池
对二沉池分离出的清水进行消毒
表2主要显示仪表一览表
位号
名称
说明
1
FI100
污水来源流量计
正常值3000m3/d
2
FI101
粗格栅出水量
正常值3060m3/d
3
FI102
沉砂池进水流量
正常值3060m3/d
4
FI104
沉砂池出水流量计
正常值3060m3/d
5
FI105
初沉池出水流量计
正常值3060m3/d
6
FI106
初沉池排泥
0000
7
FI107
接触池出水流量计
正常值3060m3/d
8
FI108
鼓风机排风量
正常值400m3/h
9
FI109
二沉池出水流量计
正常值2160m3/d随二沉池液面升高而增加
10
FI110
二沉池排泥流量计
间歇操作，最大值3000m3/d
11
FI111
污泥井排泥流量
间歇操作，最大值3000m3/d
12
FI112
浓缩池排泥量
13
FI113
浓缩池上层清液
14
FI114
脱水机排水
15
LI100
格栅井液位差
单位为m，
16
LI101
粗格栅液位
单位为m，设计最大为5m
17
LI102A
初沉池液位
单位为m，设计最大为5m
18
LI102B
初沉池泥位
单位为m，设计最大为5m
19
LI103
接触池液位
单位为m，设计最大为8m
20
LI104A
二沉池液位
单位为m，设计最大为5m
21
LI104B
二沉池泥位
单位为m，设计最大为5m
22
LI105
回流井液位
单位为m，设计最大为3m
23
AI101
污水源BOD值
正常值：
140mg/l，暂无相关事故值
24
AI102
初沉池出水BOD值
正常值：
105mg/l，暂无相关事故值
25
AI103
接触池出水BOD值
正常值：
15mg/l，暂无相关事故值
26
AI104
二沉池出水BOD值
正常值：
15mg/l，暂无相关事故值
27
AI201
污水源COD值
正常值：
350mg/l，事故值680mg/l
28
AI202
初沉池出口（COD值
正常值：
245mg/l，暂无相关事故值
29
AI203
接触池出水COD值
正常值：
60mg/l，事故值>65
30
AI204
二沉池出水COD值
正常值：
60mg/l，事故值>65
31
AI301
污水源SS值
正常值：
200mg/l，事故值300
32
AI302
初沉池进水SS值
正常值：
120mg/l，事故值180
33
AI303
初沉池出水SS值
正常值：
120mg/l，事故值180
34
AI304
二沉池出水SS值
正常值：
15mg/l，事故值>=18
35
AI401
污水源NH3-N值
正常值：
35mg/l，暂无事故值
36
AI402
接触池进水NH3-N值
正常值：
35mg/l，暂无事故值
37
AI403
接触池出水NH3-N值
正常值：
5.8mg/l，暂无事故值
38
AI404
二沉池出水NH3-N值
正常值：
5.8mg/l，暂无事故值
39
AI501
污水源PH值
正常值：
6.8
40
AI601
沉砂池有机物含量
正常值：
30%
41
AI701
接触池MLSS
正常值：
3900mg/l
42
AI702
二沉池MLSS
正常值：
3900mg/l
43
AI801
接触池DO
正常值：
0.20mg/l
44
WI101
浓缩池排泥浓度
正常值：
97.50%
45
WI102
泥饼含水率
正常值：
80%
表3主要泵类设备一览表
1.
P100
格栅A/B
2.
P101A/B
泵房提升泵两个
为经粗格栅过滤的污水提供压力，使之进入沉砂池
3.
P102
吸式排砂机
沉砂池刮渣机
4.
P103
初沉池转动刮泥机
初沉池刮泥机，清除初沉池累计的污泥
5.
P104
风机
6.
P106
二沉池刮泥机
二沉池刮泥机，清除二沉池累计的污泥
7.
P107A/B
污泥井污泥泵
为去浓缩池的污泥提供动力，使之到污泥浓缩池
8.
P108A/B
污泥浓缩池污泥泵
为去脱水机房的污泥提供动力，使之到脱水机房
9.
P109
浓缩池刮泥机
浓缩池刮泥机，清除浓缩池累计的污泥
10.
P110
凝絮剂加药系统计量泵
脱水机房加药系统的计量泵
11.
P111
板框压滤机
三、培训内容
1.初级仿真试题1：
巡视
正常工况：
各项指标均符合标准，过程稳定。
重在监控，基本不需要进行操作，巡视整个工艺后将结果填入巡视记录表中。
（1）选择巡视间隔时间：
2h
（2）巡视记录表：
巡检时间间隔
格栅提升泵房
进水流量
沉砂池
初沉池
接触池
二沉池
污泥浓缩池
污泥脱水
格栅A运行情况
格栅井液位差
流量
吸砂机运行状态
渣中有机物含量
刮泥机运行状态
出水情况
COD
风机A运行状态
刮泥机运行状态
出水情况
刮泥机情况
加药计量泵
板框压滤机的脱水状况
1）巡视时间间隔：
A0.5hB1hC2h答案：
C
2）粗格栅A运行情况：
进入格栅和旋流沉砂池页面，观察指示灯情况。
3）格栅井液位差：
进入格栅和旋流沉砂池页面，观察面板上的数据，例如：
0.33-0.43m之间的任意数据。
4）进水流量：
观察流量计读数。
5）吸砂机：
点击控制面板，观察面板上的指示灯情况。
6）渣中有机物含量：
设置在28-32%之间波动即可。
7）初沉池刮泥机：
点击控制面板，观察面板上的指示灯情况。
8）初沉池出水堰口情况：
观察是否有堵塞物，选择：
无堵塞物、有堵塞物。
9）初沉池出水情况：
观察出水是否均匀，选择：
均匀、不均匀。
10）接触池出水COD：
进入格栅和旋流沉砂池页面，观察面板上的数据，例如：
55-65m之间的任意数据。
11）风机A状态：
点击控制面板，观察面板上的指示灯情况。
12）二沉池刮泥机情况：
点击控制面板，观察面板上的指示灯情况。
13）二沉池出水堰口情况：
观察是否有堵塞，选择：
无堵塞物、有堵塞物。
14）二沉池出水情况：
观察出水是否均匀，选择：
均匀、不均匀。
15）污泥脱水加药计量泵：
点击控制面板，观察面板上的指示灯情况。
16）板框压滤机情况：
点击控制面板，观察面板上的指示灯情况。
17）污泥浓缩池刮泥机情况：
点击控制面板，观察面板上的指示灯情况。
2.初级仿真试题2：
二沉池排泥操作
事故原因：
水处理操作时间过长，导致二沉池中污泥积累过多。
需要进行排泥操作。
事故现象：
1）二沉池泥面上升
2）出水的SS值超标为40
3）出水中出现污泥悬浮颗粒
处理方法：
1）开大二沉池排泥阀门开度
2）观察出水情况，正常后结束操作
3.初级仿真试题3：
鼓风机启动
事故原因：
事故现象：
处理方法：
1）将风机B的频率调为50
2）打开P104B电源
3）启动风机P104B
4）关闭风机P104A
5）关闭风机A的频率
6）关闭风机P104A电源
4.初级仿真试题4：
压滤机的启动
事故原因：
事故现象：
处理方法：
1）打开板框压滤机的电源
2）半开清液出口阀
3）打开加药计量泵电源
4）半开加药出口阀
5）半开浓缩池排泥泵后阀
6）半开浓缩池排泥泵前阀
7）打开浓缩池排泥泵电源
8）运行板框压滤机
9）运行污泥排泥泵
10）运行加药计量泵
5.中级仿真试题1：
巡视
正常工况：
各项指标均符合标准，过程稳定。
重在监控，基本不需要进行操作，巡视整个工艺后将结果填入巡视记录表中。
（1）选择巡视间隔时间：
2h
（2）巡视记录表：
巡检时间间隔
格栅及提升泵房
初沉池
接触池
二沉池
污泥井
浓缩池
脱水机房
格栅运行
格栅井液位差
进水流量
出水情况
刮泥机状况
风机B状态
DO
MLSS
出水SS
出水COD
出水N-N
排泥量
污泥泵P107A
排泥泵P108B
排泥浓度
泥饼含水率
加药泵P110
1）巡视时间间隔：
A0.5hB1hC2h答案：
C
2）粗格栅运行情况：
点击进入格栅和旋流沉砂池页面，观察面板上的指示灯情况。
3）格栅井液位差：
点击进入格栅和旋流沉砂池页面，观察面板上的数据，例如：
0.33-0.43m之间的任意数据。
4）进水流量：
观察流量计读数。
5）初沉池出水状况：
观察出水是否均匀，选择：
均匀、不均匀。
6）初沉池刮泥机状态：
点击控制面板，观察面板上的指示灯情况。
7）氧化沟风机B状态：
点击控制面板，观察面板上的指示灯情况。
8）氧化沟DO：
观察面板上的数据。
9）氧化沟MLSS：
观察面板上的数据。
10）二沉池出水SS：
观察面板上的数据。
11）二沉池出水COD：
观察面板上的数据。
12）二沉池出水NH3-N：
观察面板上的数据。
13）二沉池排泥量：
观察面板上的数据。
14）污泥井污泥泵P107A：
点击控制面板，观察面板上的指示灯情况。
15）污泥浓缩池排泥泵：
点击控制面板，观察面板上的指示灯情况。
16）污泥浓缩池排泥浓度：
观察面板上的数据。
17）泥饼含水率：
观察数据，真空过滤的脱水泥饼含水率为60-80%，压滤脱水为65-80%，滚压带式脱水为78-86%，离心脱水为80-85%。
18）污泥脱水加药泵：
点击控制面板，观察面板上的指示灯情况。
6.中级仿真试题2：
曝气不足
事故原因：
曝气机曝气量不足，或者曝气池头有堵塞。
事故现象：
1）DO、COD值有波动
处理方法：
1）微开风机B的频率
2）打开风机B电源
3）运行风机B
4）调节风机B频率，调节DO、COD至正常值
7.中级仿真试题3：
二沉池污泥上浮
事故原因：
二沉池刮泥机发生故障停止运转，导致泥位上涨
事故现象：
1）二沉池泥位逐步增高
处理方法：
1）停止运行刮泥机
2）关闭刮泥机电源
3）维修二沉池刮泥机
4）打开刮泥机电源
5）运行刮泥机
8.高级仿真试题1：
出水COD增高
事故原因：
进水COD冲击，导致出水水质超标。
事故现象：
1）进水COD为600mg/L，出水COD为65mg/mL超标
2）DO值下降，出水水质超标
处理方法：
1）减小进水流量，增大停留时间
2）增大鼓风机的频率
9.高级仿真试题2：
液位差增高
事故原因：
过栅水量增加，导致水头损失加大，格栅局部被堵死。
事故现象：
1）粗格栅液位百分比降低
2）格栅井液位差增高
处理方法：
3）打开格栅B，停止格栅A
4）人工清捞格栅A的栅渣
5）启动格栅A
6）待格栅井液位差稳定时停止格栅B
四、仿DCS系统操作画面
1.流程图画面
表4流程图画面表
图 名
说 明
调图方式
总图
生物接触氧化法工艺总图
画面菜单、功能钮
格栅沉砂池
格栅和旋流沉砂池
画面菜单、功能钮
初沉池
初沉池
画面菜单、功能钮
接触池
生物接触池
画面菜单、功能钮
二沉池
二沉池与污泥井
画面菜单、功能钮
浓缩池
浓缩池与脱水机房
画面菜单、功能钮
泵房1
泵控制面板
画面菜单
泵房2
泵控制面板
画面菜单
巡视1
初级工工艺巡视题
巡视2
中级工工艺巡视题
2.传统活性污泥工艺流程图
图7总图
图8格栅沉砂池
图9初沉池
图10接触池
图11二沉池
图12浓缩池
图13泵房1
图14泵房2
图15初级工工艺巡视表
图16中级工工艺巡视表
3.培训内容一览表
表5培训内容一览表
初级仿真试题
1
巡视
2
二沉池排泥操作
3
鼓风机启动
4
压滤机的启动
中级仿真试题
1
巡视
2
曝气不足
3
二沉池污泥上浮
高级仿真试题
1
出水COD增高
2
液位差增高
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