【正文】 此外，還有為了使污泥 濾餅含水濾保持一定的合適值，通過檢測(cè)壓濾機(jī)分離出的濾液量，來控制過濾和壓濾時(shí)間的控制方法。當(dāng)污泥壓入板框的壓力超過設(shè)定值時(shí)，安全閥自動(dòng)關(guān)閉停止送泥與過濾。此外，有人正在研究通過檢測(cè)濾餅的含水率和厚度，對(duì)真空濾機(jī)轉(zhuǎn)筒的旋轉(zhuǎn)速度進(jìn)行反饋控制。如果用這種方法也難于修復(fù)時(shí)，安全開關(guān)將動(dòng)作，脫水機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)將自動(dòng)停止。 真空濾機(jī)的控制 為了使真空濾機(jī)保持具有額定的過濾能力，應(yīng)當(dāng)控制污泥轉(zhuǎn)筒中保持一定的污泥量，一般通過檢測(cè)轉(zhuǎn)筒中的污泥量和調(diào)節(jié)進(jìn)泥管上的閘閥進(jìn)行控制。可是，為了使這些復(fù)雜的脫水裝 置穩(wěn)定運(yùn)行，尤其在多臺(tái)脫水機(jī)同時(shí)工作時(shí)，進(jìn)行適當(dāng)?shù)墓芾砜商岣咂淇煽啃?，因此，脫水機(jī)的自動(dòng)控制一直受到高度重視。 污泥脫水機(jī) 脫水機(jī)的種類有真空濾機(jī)、板框壓濾機(jī)、離心脫水機(jī)、帶式壓濾機(jī)等，它們各自的控制方法也有所不同。 污泥脫水預(yù)處理設(shè)施 藥品溶解控制 熟石灰溶 解的控制是，將貯存在筒倉或加料斗上的熟石灰用傳送帶送到溶解他，形成溶解濃度為 15％ 20％的乳狀物，溶解方式分為間歇式或連續(xù)式。 普通活性污泥法與階段曝氣法等的回流污泥量一般占進(jìn)水流量的 30％左右為宜．但是為了提高處理效率，保證處理效果，往往根據(jù)進(jìn)水有機(jī)負(fù)荷變化來調(diào)節(jié)回流污泥量。在實(shí)施這些控制時(shí)，通過曝氣池不同部件的空氣量調(diào)節(jié)閥，進(jìn)行供氣量分配的控制。 曝氣池 在向曝氣池供氣的控制中，曝氣池控制和鼓風(fēng)機(jī)控制是密切相關(guān)的。 排泥泵的常用控制方法包括，只靠定時(shí)器來控制其開閉，或者聯(lián)用定時(shí)器與流量計(jì)進(jìn)行控制，用定時(shí)器來決定泵的啟動(dòng)，用流量計(jì)來控制停泵，每日排放定量的污泥。 除沫設(shè)備常用管式集沫裝置，目前又開始采用浮動(dòng)式泵來除沫。由于在圓形沉淀池的刮泥周期長(zhǎng)，因而刮泥機(jī)連續(xù)運(yùn)行。傳送帶等附屬設(shè)備也常與除渣機(jī)連動(dòng)運(yùn)行。 粗隔柵一般用手動(dòng)控制，機(jī)械式除渣機(jī)也常在現(xiàn)場(chǎng)單獨(dú)控制。 第三節(jié)、污水處理廠的控制及應(yīng)用 污水預(yù)處理設(shè)施 這種控制一般根據(jù)監(jiān)測(cè)進(jìn)水渠水位來進(jìn)行，當(dāng)然，對(duì)于分流制排水管網(wǎng)且沉砂池?cái)?shù)很少的小規(guī)模污水處理廠，有時(shí)也不控制沉砂池的運(yùn)行數(shù)目。除了控制生物除磷過程，對(duì)輔助化學(xué)除磷藥劑的投加也應(yīng)進(jìn)行充分的控制。 應(yīng)用實(shí)時(shí)控制策略 生物脫氮控制應(yīng)加強(qiáng)曝氣和內(nèi)循環(huán)硝化液回流量的控制，利用硝酸鹽、氨氮和 ORP 在線儀來優(yōu)化氮的去除。 促進(jìn)缺氧吸磷 當(dāng)污水中 COD(SA)： P比值較低時(shí)，工藝設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)加強(qiáng)缺氧區(qū)吸磷的能力，由于反硝化和吸磷同時(shí)實(shí)現(xiàn)，所以相對(duì)于好氧吸磷可以節(jié)省有限的碳源，所以在設(shè)計(jì)時(shí)，在厭氧池后必須存在一個(gè)缺氧段，現(xiàn)在許多生物除磷污水廠的實(shí)際結(jié)構(gòu)采用這種方法。 確定厭氧池的結(jié)構(gòu) 1）采用推流結(jié)構(gòu)可 通過厭氧區(qū)分格或加大長(zhǎng)寬比來實(shí)現(xiàn)厭氧池的推流特性。 估算生物除磷能力 在選定厭氧池容積的條件下，計(jì)算聚磷菌所占比例以及出水正磷酸鹽濃度，厭氧池體積的選擇應(yīng)以厭氧停留時(shí)間確定，即根據(jù)聚磷菌的數(shù)量以及 VFA 的存在量、吸收量來計(jì)算厭氧停留時(shí)間。 以二沉池的污泥層高度作為控制目標(biāo)實(shí)現(xiàn)污泥回流量的控制是一個(gè)相對(duì)合理的控制策略。 回流污泥量的控制 以回流污泥量 作為主要控制目標(biāo)控制反應(yīng)器內(nèi)的污泥濃度是危險(xiǎn)的，尤其當(dāng)二沉池的實(shí)際固體容量不確定時(shí)更加危險(xiǎn)。眾所周知， SRT 的控制響應(yīng)較慢，但對(duì)于如何有效控制污泥排放莫衷一是。另外在內(nèi)循環(huán)回流量恒定時(shí)，需確定一個(gè) 使平均出水硝酸氮濃度滿足要求的內(nèi)循環(huán)量，為了最優(yōu)控制反硝化過程，提高進(jìn)水 COD 的利用效率，需要綜合控制內(nèi)循環(huán)回流量和外加碳源投加量。 內(nèi)循環(huán)回流量的控制 內(nèi)回流量的控制主要是維持缺氧區(qū)末端硝酸氮濃度處于較低的設(shè)定值（ 13mg/l），可以通過 PID 控制器實(shí)現(xiàn)控制策略，應(yīng)用硝酸氮測(cè)定儀來測(cè)定缺氧區(qū)末端硝態(tài)氮濃度，也可以測(cè)定回流液中的硝態(tài)氮濃度建立前饋－反饋控制器。這樣，將水位控制在 — 個(gè)較小的范圍內(nèi)波動(dòng)，并且避免了水泵的頻繁啟停。顯然僅僅根據(jù)水池水位來控制水泵是不科學(xué)的，這是因?yàn)樯?述控制策略只考慮了集水池的水位高低，并沒考慮其水位變比速率。 除以上功能以外，根據(jù)管理方法不同，有的還能給出記錄機(jī)器的運(yùn)行、停止和檢測(cè)值等每日和每月的報(bào)表，另外，由于信號(hào)及其傳送方法的不同，控制場(chǎng)所與被控場(chǎng)所的連絡(luò)方式也有很多種類型。 遠(yuǎn)距離監(jiān)視設(shè)備又分為具有監(jiān)視和檢測(cè)兩種功能和只具有監(jiān)視一種功能的設(shè)備，一般前者稱遙感遙測(cè)設(shè)備，后者稱遙感設(shè)備。 污水泵站的遠(yuǎn)距離監(jiān)視控制 遠(yuǎn)距離監(jiān)視控制是指通過有線或無線通訊，由設(shè)在遠(yuǎn)處的監(jiān)視控制盤發(fā)出對(duì)被控制對(duì)象的狀態(tài)監(jiān)視和控制所必要的操作指令和動(dòng)作監(jiān)視。此外，為了使污水泵的運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí) 間平均化、還應(yīng)當(dāng)進(jìn)行開啟的優(yōu)先順序和運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)組的選擇。 3) 對(duì)于吸入式起動(dòng)的污水泵，由于滿水水位計(jì)的濾網(wǎng)經(jīng)常被懸浮物堵塞，因而應(yīng)該到泵的運(yùn)轉(zhuǎn)現(xiàn)場(chǎng)檢查是否有堵塞現(xiàn)象，具體地說，污水泵的自動(dòng)控制是根據(jù)污水泵站集水池的水位計(jì)給出的測(cè)定值，保持某一范圍的水位，根據(jù)流量計(jì)維持設(shè)定的流量，來自動(dòng)進(jìn)行污水泵的啟動(dòng)、運(yùn)轉(zhuǎn)、電機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)和壓水管閘閥開啟度的調(diào)節(jié)、停泵等一系列操作。 1) 應(yīng)當(dāng)檢查是否按規(guī)定順序停泵。 (3)由于有關(guān)連動(dòng)機(jī)構(gòu)的故障，泵在啟動(dòng)過程中停止時(shí)，假如又正在下雨啟動(dòng)泵。 (2)進(jìn)入正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，記錄電流、功率、轉(zhuǎn)數(shù)、壓水管閘閥的開啟度、運(yùn)轉(zhuǎn)啟動(dòng)時(shí)間等必要事項(xiàng)。 啟動(dòng) 啟動(dòng)應(yīng)注意以下事項(xiàng)。因此，有 必要認(rèn)真檢查保護(hù)電路。 第六章：污水處理廠的監(jiān)視與自動(dòng)控制 第一節(jié)、污水泵站的自動(dòng)控制及設(shè)備 污水泵站的檢查與維護(hù) 由于控制電路只要在起動(dòng)、停止和增減負(fù)荷時(shí)就動(dòng)作，很容易發(fā)現(xiàn)其故障。 此外 ICA 技術(shù)的發(fā)展還需結(jié)合遙測(cè)技術(shù)、高速數(shù)字技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，使大量小型污水處理廠安裝遠(yuǎn)距離監(jiān)測(cè)和控制系統(tǒng)后，不再需要運(yùn)行人員，通過遙測(cè)就可實(shí)現(xiàn)污水廠的控制。 同時(shí)還需有較好的本地控制 (單元過程控制 )，避免局部最優(yōu)化。 在控制和自動(dòng)化領(lǐng)域，實(shí)現(xiàn)高級(jí)控制工具 (模型預(yù)測(cè)控制、模糊邏輯、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、多變量統(tǒng)計(jì)分析、在線模擬 )的穩(wěn)定高效也是 ICA技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)，基于軟件的監(jiān)測(cè)和探測(cè)技術(shù)也是其未來發(fā)展的重要領(lǐng)域。對(duì)儀器的冗余、傳感器綜合數(shù)據(jù)質(zhì)量的監(jiān)測(cè)和故障監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的需求也很大。 4 污水處理系統(tǒng) ICA技術(shù)的發(fā) 展趨勢(shì) 未來 1O年污水處理面臨的主要問題是新建或升級(jí)現(xiàn)有污水廠以實(shí)現(xiàn)脫氮除磷的深度處理，因此對(duì)營(yíng)養(yǎng)物去除效果的控制是 ICA技術(shù)一個(gè)重要內(nèi)容。由于設(shè)備配套性好、技術(shù)先進(jìn)、自動(dòng)化程度高，系統(tǒng)能夠連續(xù)、穩(wěn)定地運(yùn)行，并能保證出水水質(zhì)達(dá)標(biāo)。由于這些儀表的準(zhǔn)確性差且非連續(xù)性監(jiān)測(cè)，故設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的調(diào)整滯后，常常導(dǎo)致出水水質(zhì)不穩(wěn)定。 3 ICA技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀 目前，我國(guó)污水處理廠的自控系統(tǒng)一般設(shè)置手動(dòng)與自動(dòng)兩套系統(tǒng)。 2 ICA技術(shù)的限制性因素和發(fā)展動(dòng)力 目前 ICA技術(shù)并沒 有在污水廠獲得廣泛應(yīng)用，其主要原因有： ① 不完善的教育 培訓(xùn) 知識(shí)體系； ②風(fēng)險(xiǎn)投資者或組織機(jī)構(gòu)之間缺乏合作； ③缺乏應(yīng)用 ICA技術(shù)所能帶來的經(jīng)濟(jì)效益的認(rèn)識(shí)； ④檢測(cè)工具不可靠、不穩(wěn)定； ⑤污水處理廠設(shè)計(jì)存在限制性因素，排水收集系統(tǒng)不完善； ⑥ ICA技術(shù)缺乏透明度以及軟件和儀器行業(yè)不規(guī)范。 第二節(jié)、污水處理系統(tǒng) ICA技術(shù) 1 ICA技術(shù)簡(jiǎn)介 儀表、控制和自動(dòng)化 (ICA)技術(shù)在污水處理領(lǐng)域的重要性越來越明顯，在未來 10～ 20年內(nèi)其投資將占整個(gè)污水處理系統(tǒng)投資的 20％ ～ 50％。但是，二級(jí)處理水的 UV 與 COD 往往有很好的相關(guān)關(guān)系。 (2)TOD 自動(dòng)檢測(cè)儀 TOD 的檢測(cè)原理是將水樣和含有一定量氧的載流氣體一起，送人高溫加熱后的催化劑填充燃燒管中，使水樣中的有機(jī)物氧化分解，然后測(cè)定消耗的氧量。 有機(jī)物的檢測(cè)方法與儀表 (1)COD 自動(dòng)檢測(cè)儀 是將指定的檢測(cè)的步驟自動(dòng)化了的儀器，每隔 12h 間歇自動(dòng)檢測(cè)，根據(jù)氧化分解的條件有酸性法檢測(cè)儀和堿性法檢測(cè)儀。使用時(shí)應(yīng)注意的事項(xiàng)如下： 1)試樣中的氣泡將異常地增大超聲波的衰減量而引起檢測(cè)誤差； 2)當(dāng)有加壓消泡裝置時(shí)，應(yīng)定期檢查加壓機(jī)構(gòu)和空氣壓縮機(jī)； 3)當(dāng)由于季節(jié)變化而引起污泥顆粒形狀的變化，應(yīng)用正常的污泥檢測(cè)結(jié)果來校正。試樣中的氣泡也會(huì)引起檢測(cè)誤差。 4)在對(duì) MLSS 檢測(cè)儀進(jìn)行較正時(shí)，將 MLSS 的分析值和檢測(cè)儀的測(cè)定值進(jìn)行比較，并作成表示相關(guān)關(guān)系的曲線圖，用來校正檢測(cè)儀。在使用MLSS 檢測(cè)儀時(shí)應(yīng)注意以下事項(xiàng)： 1)為了避免由于檢視窗口的污染引起的檢測(cè)誤差，應(yīng)當(dāng)定期清洗。 MLSS 濃度的檢測(cè) MLSS 濃度 — 般在 15004000mg／ l 之間，屬于低濃度污泥，常采用光學(xué)式檢測(cè)計(jì)。 污泥濃度的檢測(cè)方法與儀表 由于污水處理過程中污泥產(chǎn)量大、成分復(fù)雜，污泥處理與處置是污水處理系統(tǒng)中重要的組 成部分，所以污泥的檢測(cè)也占有重要的地位。 第五章：污水處理廠的檢測(cè)儀表與 ICA 技術(shù) 第一節(jié)、污水處理廠常用檢測(cè)方法與儀表 概述 與給水處理廠相比，污水處理廠的處理方法、工藝流程、污水和污泥的指標(biāo)等都有很大不同，其檢測(cè)項(xiàng)目與方法也有很多特殊性。 6)送水泵房控制。 5)濾池控制。 3）投藥控制。 2)取水泵房控制。 c)配置大模擬顯示屏或高清晰度投影機(jī)，用以顯示工藝流程及水質(zhì)參數(shù)、過程參數(shù)、設(shè)備狀態(tài)等。 為了實(shí)現(xiàn)上述要求，典型的水廠自控系統(tǒng)功能介紹如下： 1)中央控制室的軟硬件配置與功能 中央控制室的硬件配置采用如下方案： a)三臺(tái)電腦：一臺(tái)用于控制，一臺(tái)用于監(jiān)視報(bào)管和報(bào)表輸出，另一臺(tái)用于驅(qū)動(dòng)模擬屏，用于控制和監(jiān)視的兩臺(tái)電腦可以互為備用，大大提高系統(tǒng)的可靠性。 (3)單體構(gòu)筑物運(yùn)行優(yōu)化。水廠是耗能大戶。例如可以根據(jù)濾池出水濁度及原水水質(zhì)情況，控制系統(tǒng)自功調(diào)節(jié)沉淀池出水濁度目標(biāo)，在保證出廠水水質(zhì)合格的前提下，實(shí)現(xiàn)水處理系統(tǒng)運(yùn)行的總費(fèi)用最低 (藥劑費(fèi)用、排泥水費(fèi)、濾池反沖洗水費(fèi)之和 )。 水廠 SCADA 系統(tǒng)的功能 (1)水質(zhì)優(yōu)化。 該系統(tǒng)的基本特點(diǎn)是： 1)采用分級(jí)分布式控制。通過網(wǎng)絡(luò)將現(xiàn)場(chǎng)控制站、監(jiān)測(cè)站俐操作管理站、控制管理站及工程師站聯(lián)接 起來，共同完成分散控制和集中操作、管理的綜合控制系統(tǒng)。 (2) DCS 系統(tǒng) DCS 稱為集散型 控制系統(tǒng)。 2)系統(tǒng)分為主控機(jī)和遠(yuǎn)程終端機(jī)兩部分，終端機(jī)處理能力較小。 該系統(tǒng)的基本特點(diǎn)是： 1)組網(wǎng)范圍大，通訊方式靈活。該系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)通訊功能鉸強(qiáng)。當(dāng)前水廠采用的自動(dòng)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式，從自控的角度可以劃分為 SCADA 系統(tǒng)、 DCS 系統(tǒng)、 IPC+PLC 系統(tǒng)、總線式工業(yè)控制機(jī)構(gòu)系統(tǒng)等。在這種控制系統(tǒng)中，集中檢測(cè)、控制運(yùn)算工作量大，要求計(jì)算機(jī)功能強(qiáng)大，有很高的可靠性。