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水中雜質(zhì)和處理方法

水中雜質(zhì)包括挾帶的粗大物質(zhì)、懸浮物、膠體和溶解物。粗大的物質(zhì)如河中漂浮的水草、垃圾、大型水生物、廢水中的砂礫以及大塊污物等。給水工程中，粗大雜質(zhì)由取水構(gòu)筑物的設(shè)施去除，不列入水處理的范圍。

廢水處理中，去除粗大的雜質(zhì)一般屬于水的預(yù)處理部分。懸浮物和膠體包括泥沙、藻類、細(xì)菌、病毒以及水中原有的和在水處理過程中所產(chǎn)生的不溶解物質(zhì)等。溶解物有無機(jī)鹽類、有機(jī)化合物和氣體。去除水中雜質(zhì)的處理方法很多，主要方法的適用范圍可以大致按雜質(zhì)的粒度來劃分（圖1）。由于原水所含的雜質(zhì)和成品水可允許的雜質(zhì)在種類和濃度上差別很大，水處理過程差別也很大。

就生活用水（或城鎮(zhèn)公共給水）而論，取自高質(zhì)量水源（井水或防護(hù)良好的給水水庫）的原水，只需消毒即為成品水；取自一般河流或湖泊的原水，先要去除泥沙等致濁雜質(zhì)，然后消毒；污染較嚴(yán)重的原水，還需去除有機(jī)物等污染物；含有鐵、錳的原水（例如某些井水），需要去除鐵、錳。生活用水可以滿足一般工業(yè)用水的水質(zhì)要求，但工業(yè)用水有時(shí)需要進(jìn)一步的加工，如進(jìn)行軟化、除鹽等。

當(dāng)廢水的排放或再用的水質(zhì)要求較低時(shí)，只需用篩除和沉淀等方法去除粗大雜質(zhì)和懸浮物（常稱一級(jí)處理）；當(dāng)要求去除有機(jī)物時(shí)，一般在一級(jí)處理后采用生物處理法（常稱二級(jí)處理）和消毒；對(duì)經(jīng)過生物處理后的廢水，所進(jìn)行的處理過程統(tǒng)稱三級(jí)處理或深度處理，如當(dāng)廢水排入的水體需要防止富營(yíng)養(yǎng)化所進(jìn)行的去除氮、磷過程即屬于三級(jí)處理（見水的物理化學(xué)處理法）。當(dāng)廢水作為水源時(shí)，成品水水質(zhì)要求以及相應(yīng)的加工流程隨其用途而定。理論上，現(xiàn)代的水處理技術(shù)，可以從任何劣質(zhì)水制取任何高質(zhì)量的成品水。

污水處理廠的基本組成成分：
①生產(chǎn)性構(gòu)筑物，包括處理構(gòu)筑物、泵房、風(fēng)機(jī)房、加藥間、消毒間、變電所等；
②輔助建筑物，包括化驗(yàn)室、修理車間、倉庫、車庫、等。 
當(dāng)個(gè)構(gòu)筑物的個(gè)數(shù)和面積確定后，根據(jù)工藝流程和功能要求綜合考慮，并結(jié)合場(chǎng)內(nèi)地形和地質(zhì)條件，進(jìn)行平面布置，一般應(yīng)考慮下列幾點(diǎn)要求：
①布置緊湊，減少占地面積和連接管長(zhǎng)度，并應(yīng)考慮工人施工和操作運(yùn)行的方便。
② 各處理構(gòu)筑物之間鏈接管渠簡(jiǎn)捷，應(yīng)盡量避免立體交叉。
③充分利用地形，以節(jié)省挖、填土方工程量，使處理水或排放水能自流輸送。
④考慮構(gòu)筑物的放空超越，以便檢修。至好做到自流放空，在污水處理廠內(nèi)，如構(gòu)筑物較深，可放空管連接到提升泵房集水間內(nèi)。
⑤考慮環(huán)境衛(wèi)生及安全，氯庫、鍋爐應(yīng)布置在主導(dǎo)風(fēng)向下風(fēng)向，化驗(yàn)室、辦公室原理風(fēng)機(jī)房、泵房、曬泥場(chǎng)，沼氣罐、隔油室的抽油管與其他構(gòu)筑物的間距要符合防爆、防火規(guī)定，交大處理廠至好是將生產(chǎn)區(qū)與生活區(qū)隔離，以確保生產(chǎn)安全。
⑥考慮擴(kuò)建的可能性，留適當(dāng)?shù)臄U(kuò)建余地。
⑦一種處理構(gòu)筑物有多座池子時(shí)，要注意配水均勻性，為此在平面布置時(shí)構(gòu)筑物設(shè)置配水井。
⑧在適當(dāng)位置上設(shè)置水、污泥和氣體等的計(jì)量設(shè)備。
⑨廠內(nèi)布置道路和停車場(chǎng)地，車行道路面寬為3-4m，轉(zhuǎn)彎半徑為6m，人行道寬為1.5-2.0m。（2）污水處理廠高程布置。 污水處理廠高程布置的目的是：確定各處理構(gòu)筑物和泵房標(biāo)高，確定處理構(gòu)筑物之間連接管渠的尺寸及其標(biāo)高，計(jì)算確定各部位的水面標(biāo)高，使水能按處理流程在處理構(gòu)筑物之間靠重力自流，確定提升水泵揚(yáng)程，以降低運(yùn)行管理和維護(hù)管理費(fèi)用。
污水處理工藝與裝置應(yīng)用效果
一體化污水處理裝置來源于領(lǐng)域現(xiàn)代化的處理工藝手段，在應(yīng)對(duì)生活污水工作中具有良好的效果，可全面控制生活污水污染自然環(huán)境的總體程度。再者，一體化工藝技術(shù)手段在保護(hù)環(huán)境以及節(jié)能節(jié)水工作中可發(fā)揮明顯的作用。為此，引入一體化污水處理工藝與裝置。不但可創(chuàng)設(shè)明顯的社會(huì)效益，同時(shí)還可贏得經(jīng)濟(jì)效益以及環(huán)保效益，并推進(jìn)現(xiàn)代社會(huì)的和諧、文明以及可持續(xù)發(fā)展。在處理生活污水之中的病原物過程中，由于其主要形成自居民生活使用水以及生活垃圾，呈現(xiàn)出總量龐大、生長(zhǎng)繁殖快速、分布范疇較廣、生長(zhǎng)存活期較長(zhǎng)的特征。為處理污水階段中較為困難的環(huán)節(jié)之一。倘若無法有效的處理，便可能會(huì)令污染源更加快速的擴(kuò)散。
應(yīng)用一體化污水處理工藝裝置可通過無污染以及污染影響較低的現(xiàn)代技術(shù)手段，秉承優(yōu)先在排污口終端前綜合處理的工作原則，合理的應(yīng)對(duì)病原物質(zhì)再次進(jìn)行污染的現(xiàn)實(shí)問題。處理生活污水工作中產(chǎn)生的良好效果為，可有效消除病原物質(zhì)，并可為大眾健康的工作生活加上可靠的保險(xiǎn)。水源呈現(xiàn)為富營(yíng)養(yǎng)化的明顯特點(diǎn)，由于大眾生活過程中應(yīng)用到豐富的含磷、氮物質(zhì)、進(jìn)而令生活污水之內(nèi)含有較多的營(yíng)養(yǎng)物，較易導(dǎo)致水源污染不良問題。

污水處理系統(tǒng)的功能要求

污水處理系統(tǒng)的主要功能是完成對(duì)城市污水的凈化的作用，將城市中排除的污水通過該系統(tǒng)處理后，輸出符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的水質(zhì)。長(zhǎng)期以來，工業(yè)污水處理技術(shù)雖然經(jīng)過了迅速發(fā)展，但仍滯后于城市發(fā)展的需要，工業(yè)污水處理率低、設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)率低等很大地影響了城市發(fā)展。為實(shí)現(xiàn)工業(yè)污水處理技術(shù)的簡(jiǎn)易、、低能耗的功能，并且實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的控制過程，采用PLC作為核心控制器是個(gè)較好的方案。

PLC作為工業(yè)污水處理系統(tǒng)的控制系統(tǒng)使得設(shè)計(jì)過程變得更加簡(jiǎn)單，可實(shí)現(xiàn)的功能變得更多。與各類人機(jī)界面的通信可完成PLC控制系統(tǒng)的監(jiān)視，同時(shí)使用戶可通過操作界面功能控制PLC系統(tǒng)。由于PLC的CPU強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)通信能力，使得工業(yè)污水處理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸與通信變得可能，并且也可實(shí)現(xiàn)其遠(yuǎn)程

利用PLC作為控制器的工業(yè)污水處理系統(tǒng)主要涉及兩個(gè)方面：一是信號(hào)輸入；二是控制輸出信號(hào)。

1、信號(hào)輸入

工業(yè)污水處理系統(tǒng)信號(hào)輸入檢測(cè)方面主要涉及四類信號(hào)的監(jiān)測(cè)，主要包括：按鈕的輸入檢測(cè)、液位差的輸入檢測(cè)、液位高低的輸入檢測(cè)，以及曝氣池中含氧量的輸入檢測(cè)。

（1）按鈕輸入檢測(cè)。大多數(shù)為人工方式控制的輸入檢測(cè)，主要有自動(dòng)按鈕、手動(dòng)按鈕、格柵機(jī)啟動(dòng)按鈕、清污機(jī)啟動(dòng)按鈕、潛水泵啟動(dòng)按鈕、潛水?dāng)嚢铏C(jī)啟動(dòng)按鈕、污泥回流泵按鈕、曝氣機(jī)工頻、變頻按鈕，以及變頻加速減速按鈕等。

（2）液位差輸入檢測(cè)。檢測(cè)粗細(xì)格柵兩側(cè)液位差，用來控制清污機(jī)的啟動(dòng)與停止。

（3）液位高低輸入檢測(cè)。檢測(cè)進(jìn)水泵房和污泥回流泵房中液位的高低，用來控制潛水泵或污泥回流泵的啟動(dòng)和停止，以及投入運(yùn)行的潛水泵的數(shù)量。

（4）含氧量輸入檢測(cè)。以上三種都為數(shù)字量輸入，該輸入為模擬量輸入。曝氣過程是工業(yè)污水處理系統(tǒng)中zui重要的環(huán)節(jié)，為了保證微生物所需要的氧氣，必須檢測(cè)污水中的含氧量，并通過曝氣機(jī)增加或減少其含氧量。通過將溶解氧儀設(shè)置在適當(dāng)位置上，將檢測(cè)值反饋到PLC中，通過運(yùn)算輸出控制曝氣機(jī)的轉(zhuǎn)速信號(hào)。當(dāng)溶解氧值偏低時(shí)，降低了微生物分解的效果，延長(zhǎng)了處理時(shí)間，嚴(yán)重時(shí)甚至導(dǎo)致處理失效，因此需要增加曝氣機(jī)轉(zhuǎn)速以增加供氧量；當(dāng)溶解氧值偏高時(shí)，導(dǎo)致微生物過氧化，降低了其活性，也不利于處理，因此減小曝氣機(jī)轉(zhuǎn)速以減少供氧量，zui終使污水中的溶解氧保持在一定的范圍內(nèi)。

2、控制輸出信號(hào)

信號(hào)輸出部分主要包括兩個(gè)方面：一個(gè)是數(shù)字量輸出，即各類設(shè)備的接觸器；另外一個(gè)是模擬量輸出，用來控制曝氣機(jī)變頻器。

（1）數(shù)字量輸出?？刂聘黝愒O(shè)備的啟動(dòng)和停止，包括：格柵機(jī)啟停、清污機(jī)啟停、潛水泵啟停、潛水?dāng)嚢杵鲉⑼?、污泥回流泵等設(shè)備。

（2）模擬量輸出通過PLC中PID運(yùn)算后的數(shù)據(jù)，通過其功能模塊輸出控制信號(hào)，該控制信號(hào)輸入到變頻器的控制端子上，改變變頻器的輸出頻率，從而控制曝氣機(jī)的轉(zhuǎn)速，zui后達(dá)到控制污水中含氧量的要求。