污水处理行业解决方案

污水处理行业解决方案,污水处理全流程自动控制系统,前言,污水处理厂是从污染源排出的污（废）水，因含污染物总量或浓度较高，达不到排放标准要求或不适应环境容量要求，从而降低水环境质量和功能目标时，必需经过人工强化处理的场所。一般分为城市集中污水处理厂和各污染源分散污水处理厂，处理后排入水体或城市管道。,中国水资源人均缺口也日益增大。在这样的背景下，污水处理占有量少，空间分布不平衡。随着中国城市化、工业化的加速，水资源的需求行业成为新兴产业，目前与自来水生产、供水、排水、中水回用行业处于同等重要地位。,污水排放量大,截至2009年底，我国已经建成的污水处理厂有1993座，总处理能力超过1亿立方米/日,2010-1-19摘自：中国水网中国污泥处理处置市场报告（2010版）,已投建了大量的污水处理厂,我国污水处理行业的发展现状,城市污水处理厂的主要处理对象包括COD、BOD5、SS和氮磷营养物质。根据这些污染物的无机或有机属性，溶解态和非溶解态，按去除对象和设备归类城市污水处理方法主要包括：1、机械法2、化学法3、生化法一般情况下，生化处理部分是城市污水处理工艺的核心，也是工艺方案选择的主要对象。,水行业自控系统构成污水,活性污泥法主要有三类：1.传统活性污泥法，包括其改进型A/O、A2/O工艺2.SBR工艺，包括其改进型CAST、CCAS等3.BIOLAK污水处理技术,污水生化处理属于二级处理，以去除不可沉悬浮物和溶解性可生物降解有机物为主要目的，其工艺构成多种多样，可分成活性污泥法、生物膜法、生物稳定塘法和土地处理法等四大类。目前大多数城市污水处理厂都采用活性污泥法。,水行业自控系统构成污水,A2/O工艺目前在城市污水处理厂中有较为广泛的应用，它是传活性污泥工艺、生物硝化及反硝化除氮工艺及生物除磷工艺的结合。,A2/O工艺,A2/O工艺由厌氧、缺氧、好氧三部分组成,A2/O工艺流程图,1、脱氮除磷效果好2、运行操作简单3、水力停留时间少，相对节能4、有效防止产生污泥膨胀,A2/O工艺特点,A2/O工艺流程画面,A2/O工艺流程画面,循环式活性污泥法（CAST）,循环式活性污泥法(CyclicActivatedSludgeSystem或Technology，简称CASS或CAST)，该工艺的核心为间歇式反应器，在此反应器中按曝气与不曝气交替运行，将生物反应过程与泥水分离过程集中在一个池子中完成，属于SBR工艺的一种变型。,CAST工艺流程图,CAST工艺前置了一道“生物选择区”，形成浓度梯度；中间设厌氧区，可使磷释放；后设主反应区，主反应区除去除BOD和脱氮外，另有一部分污泥回流至生物选择区,CAST工艺特点,1、取消污泥回流和较少的污泥内回流2、具有除磷脱氮功能3、节省土建费用和工程建设用地4、耐冲击负荷、适应水质变化,CAST工艺流程画面,CAST工艺流程画面,悬挂链式曝气污水处理工艺是一种高效的生化处理系统，它采用活性污泥工艺，通过生化方法有效降解COD及BOD，并能对氮和磷进行高效清除。,悬挂链式曝气污水处理工艺,悬挂链式曝气工艺流程图,悬挂链式曝气工艺特点,1、低负荷活性污泥工艺2、曝气池采用士池结构3、高效的曝气系统4、简单而有效的污泥处理,悬挂链式曝气工艺流程画面,国外污水处理过程节能增效技术“水土不服”,结论：我国污水处理过程节能增效优化运行技术的难度更大，研究和应用必须结合我国国情！,我国污水处理行业的发展现状,目标：两高一低：提高处理能力，提高出水排放标准，降低处理能耗提高系统的稳定性与安全性关键技术工艺、设备、控制和管理四个方面,水处理行业的节能优化,水处理行业的节能优化,污水处理的节能优化工艺：,动态多级AO工艺,动态多级AO工艺的运行参数是基于污水处理过程模型和优化计算技术自动生成并由控制系统执行，从而工艺及其模型与优化技术成为不可分割的整体缺氧区和好氧区面积分配动态多级AO工艺的运行周期,工艺：动态多级AO工艺,状态方程性能函数,工艺：动态多级AO工艺,优化控制的核心在于维持系统中微生物、营养、供氧三者的平衡，即维持曝气池内污泥浓度、入水有机物浓度及流量和供氧量的平衡，当其中任一项出现变动（通常是进水水量与进水水质变动），应相应调整另外两项,控制：动态优化控制,污水生化处理过程模型,控制：动态优化控制,污水生化处理过程模型简化模型以活性污泥1号数学模型ASM1为基础，结合我国污水处理厂的实际情况进行合理化简，主要是对模型的反应过程和组分进行简化,建模原理：累积量=输入量-输出量+反应生成量,控制：动态优化控制,污水生化处理过程模型同时考虑温度对反应速率的影响，对模型参数进行校正（Arrhenius公式）,控制：动态优化控制,31,BOD,COD,SS,晴天,雨天,暴雨,活性污泥模型简化基于Benchmark模型验证,控制：动态优化控制,溶解氧浓度优化控制,控制：动态优化控制,通过对鼓风机变频器的控制，实现按需曝气，动态调整含氧量，以达到节约能源，降低处理成本的目的,溶解氧浓度优化控制,仿人智能控制,溶解氧浓度优化控制,控制污泥浓度既有足够数量的微生物去除入水负荷，保证出水稳定达标，又能最大限度的发挥微生物的去除能力，降低处理能耗。,微生物污泥浓度优化控制,毒水的诊断与应对系统,数据选择的两个原则：数据可实时测量，并且能够反应毒水信息数据的测点位置不能离入水口太远,工业毒水诊断与应对系统,工业毒水诊断与应对系统,工业毒水诊断与应对系统,管理：远程监控与诊断系统,为污水处理厂提供远程技术服务区域性的服务机构：以最少的人力运行多个污水厂0:8080或:8080,管理：远程监控与诊断系统,高效编程效率提高1倍以上,污水处理专用模块库,鼓风机单体图元,提升泵单体图元,格栅模板,沉淀池模板,污水专用模块库人机界面图元和专用模板,动态多级AO工艺工艺参数是基于污水处理过程模型动态优化的等流量行车吸泥口孔径设计方法流道阻力特性计算基于污水处理过程模型的出水水质预测方法实用性：活性污泥模型+我国污水处理过程特点工业毒水诊断与应对系统仪表数据+专家知识,创新点,动态多级AO工艺等流量行车吸泥口孔径设计方法基于污水处理过程模型的出水水质预测方法工业毒水诊断与应对系统,创新点,为海城污水处理厂创造利润110万元/年间接经济效益4200万元,47,使用报告,2008年7-12月生产运营相关数据,表中电量包含生产用电和办公、照明、取暖等用电，因此实际吨水处理能耗要更小,技术检验,2010年1-11月生产运营相关数据,表中电量包含生产用电和办公、照明、取暖等用电，因此实际吨水处理能耗要更小,技术检验,海城污水处理厂生产经营数据,技术检验,国家863计划项目：污水处理过程智能优化控制关键技术与系统集成（2009AA04Z155）国家自然科学基金面上项目：基于数据驱动的污水处理过程污泥膨胀预测与控制（61004051）国家自然科学基金重点项目：城市污水处理过程优化控制理论与关键技术研究（61034008）国家863计划项目：基于FF、Profibus等通信技术的智能化模块和仪表的研究和开发沈阳市科技攻关项目：高性能数字化智能模块及仪表关键技术攻关项目合同,取得的成果：项目,企业委托项目：海城污水处理厂优化运行项目企业委托项目：大连长兴岛临港工业区南部及北部污水处理厂电气自动化设备供货与安装项目合同企业委托项目：辽宁省组织建设县级污水处理厂自动化控制控制系统（北镇、大洼、沟帮子、盘山、台安、义县、黑山、法库、开原、彰武等18个县级污水处理厂）企业委托项目：广州市番禺区大岗污水处理工程溶解氧闭环控制系统软件开发,取得的成果：项目支持,取得的成果：项目支持,申请国家发明专利10项,取得的成果：发明专利,申请软件著作权11项,取得的成绩：软件著作权,发表学术论文28篇PingZhang,MingzheYuan,HongWang.Improvementofnitrogenremovalandreductionofoperatingcostsinanactivatedsludgeprocesswithfeedforward-cascadecontrolstrategy.BiochemicalEngineeringJournal.2008,41(8):53-58.PingZhang,MingzheYuan,HongWang.Self-TuningPIDBasedonAdaptiveGeneticAlgorithmswiththeApplicationofActivatedSludgeAerationProcessA.The6thWCICA,Dalian,June21-23,2006，9327-9330苑明哲,于海斌.流水线型并行控制器.控制理论与应用,2004,21(4):646-650樊立萍,于海斌,袁德成.SBR污水生化处理系统的最优控制及改造.控制与决策,2005,20(2),237-240,取得的成绩：学术论文,取得的成果获奖,取得的成果工程业绩,国家863项目“污水处理过程智能优化控制关键技术”（2009AA04Z155,国家自然科学基金重点项目“城市污水处理过程优化控制理论与关键技术研究”（61034008）,国家自然科学基金面上项目“基于数据驱动的污水处理过程污泥膨胀预测与控制”（61004051）,辽宁省朝阳净源10万吨/日污水处理厂自动化控制系统,辽宁省营口南部产业区第一污水处理厂（5万吨/日）仪表及自控化控制系统,取得的成果工程业绩,辽宁省辽阳弓长岭4万吨/日污水处理厂自动化控制系统,阜新市引白水源生产调度监控、通信系统工程,黑龙江省哈尔滨松北区前进水厂5万吨/日改扩建工程控制系统,山东省青州6万吨/日污水处理厂自动化控制系统,辽宁省沈阳味精厂污水处理计算机控制系统,大连长兴岛临港工业区南部污水处理厂电气自动化系统,大连长兴岛临港工业区北部污水处理厂电气自动化系统,取得的成果工程业绩,辽宁海城污水处理厂（一期和