南方污水處理廠普遍存在進水濃度低，水量季節(jié)波動大的特點，而節(jié)能降耗又是所有污水處理廠日常運行管理關(guān)注的重點，一個運營良好的污水處理廠，必然是有著合適的工藝，健康良好的設(shè)備，精細化運營管理，只有工藝、設(shè)備、運營管理三者完美結(jié)合才能發(fā)揮出最大效益。ICEAS工藝靈活的運行操作模式可以在節(jié)能降耗的前提下，很好的適應(yīng)進水濃度低，水量波動大的特點。

關(guān)鍵詞：ICEAS工藝，運營管理，節(jié)能降耗

前言：

黃岡伊高水務(wù)有限公司位于湖北省黃梅縣，處理規(guī)模3萬m3/d,出水執(zhí)行一級B標生化工藝采用加拿大premier tech公司ecoprocessTM SBR系列,該工藝耦合自控SCADA中控系統(tǒng)和專利漂浮式潷水器(通過中控空壓機系統(tǒng)控制), 2010年7月通過環(huán)保驗收，目前運營狀況良好，在低進水濃度(COD≤100mg/l,氨氮≤20 mg/l，TP≤2 mg/l)和水量波動大的情況下優(yōu)勢非常明顯，目前噸水電耗在0.09-0.11左右.

1.ICEAS工藝流程及ICEAS生化反應(yīng)池構(gòu)造

1.1工藝流程(見圖1)污水在經(jīng)過粗格柵由進水泵房的潛水泵提升進入廠區(qū)配水系統(tǒng)，由細格柵去除水中較小的柵渣后，通過旋流沉砂池將水中的泥砂沉淀除去，保證后續(xù)處理設(shè)備的安全和處理效果。接著，水在通過生化池的配水渠道進入4個ICEAS反應(yīng)池，在經(jīng)過一系列生化反應(yīng)后，達標的水經(jīng)過紫外消毒后，流入地表河流，生化反應(yīng)過程中的剩余污泥，被抽至儲泥池，經(jīng)過帶式壓濾機脫水后外運。至此，整個污水處理過程完成。

1.2 ICEAS反應(yīng)池構(gòu)造(見圖2)：ICEAS反應(yīng)池是整個污水處理工藝的核心，它集初沉池、曝氣池、沉淀池為一體，處理過程往復(fù)進行，4個反應(yīng)池結(jié)垢和尺寸完全一樣，每個ICEAS反應(yīng)池(40m*25m)內(nèi)主要有2115個盤式曝氣盤(盤徑270mm)，一臺進水閥門，2臺潷水器，一臺剩余污泥泵，1臺溶氧儀，一臺壓力式液位計。曝氣采用4臺羅茨風(fēng)機，壓縮空氣經(jīng)過空氣總管送至4個生化池。

1.3 ICEAS反應(yīng)池運行周期過程(見圖三)：ICEAS周期4.8小時，其中注水沉淀1小時，注水潷水0.8小時，注水曝氣2.4小時，靜態(tài)注水0.6小時。

注水沉淀：每個周期由注水沉淀開始，在正常設(shè)計水量時，沉淀時間為60分鐘，在沉淀階段結(jié)束時，SBR池的液位達到設(shè)定最高水位，隨后進入注水潷水階段。在高峰流量長時間持續(xù)時，液位升至設(shè)定最高液位的時間會縮短，此時沉淀時間會縮短，注水潷水階段提前開始(潷水注水：采用獨特的漂浮式潷水器，在潷水前各階段，潷水器漂浮于水面之上，潷水口脫離水面，避免未經(jīng)完全處理的污水排出，當進入潷水狀態(tài)時，潷水器收集管下沉到水面以下，靠上部浮筒的浮力使?jié)鲬腋∮谝好嫔?，排水口始終保持與液面相同的距離，保證排出的都是上部的澄清液)。為避免進水對排水造成沖擊，SBR池型采用適當?shù)拈L寬比，并在進水端設(shè)有水力分配和緩沖墻。

靜態(tài)注水：潷水階段在液面達到低液位時停止，壓縮空氣管道的電磁閥開啟，給潷水器進行充氣，使集水管上浮，排水口脫離液面，隨后程序進入靜態(tài)注水階段;在注水、注水沉淀、注水潷水階段，水中溶解氧處于低值，能有效抑制活性污泥絲狀菌的生長，有助于保持活性污泥良好的沉降性能。反硝化作用也同時在此階段進行，反硝化菌以剛進入的污水中有機物作為電子供體，將池內(nèi)NO3-N還原為N2逸出水面，并且消耗內(nèi)碳源，減少氧氣的需要量，縮短鼓風(fēng)機的運行時間，降低運行費用。

曝氣注水階段：鼓風(fēng)機開始運行，通過微孔曝氣頭向污水提供微生物增長繁殖所需要的氧氣。鼓風(fēng)機的運行同時受時間和溶解氧參數(shù)聯(lián)合控制，在溶解氧達到設(shè)定運行參數(shù)時，停止鼓風(fēng)機的運行，在溶解氧低于設(shè)定參數(shù)時重新啟動投入運行。

2.工藝優(yōu)化

通過近4年對該工藝的探討摸索與總結(jié)， 我司ICEAS工藝在目前的進水狀況下還有很大的改進空間，如果能在自控和工藝上做優(yōu)化，必然在節(jié)能降耗上更進一步，以下是個人對工藝優(yōu)化設(shè)想。

2.1優(yōu)化進水閥門開度控制：由于ICEAS是4池同時連續(xù)進水會存在水量分配不均問題，可能會對生化系統(tǒng)會造成一定影響，該自控程序本來就有單池的每個周進水量的統(tǒng)計，如果自控程序可以根據(jù)單池的進水量的多少，根據(jù)各個池子進水量的差值，自動調(diào)整閥門開度，或者更換菱形閥門，人工調(diào)整。

2.2進水口設(shè)置多個配水口，配水口通過管道連接到生化池的污泥區(qū)：目前該工藝的進水口僅僅是上端開孔，然后通過自然落差跌入到生化池，跌水會對預(yù)反應(yīng)區(qū)起到增氧作用，影響生物除磷效果。

2.3預(yù)反應(yīng)區(qū)和主反應(yīng)區(qū)中間連接方式最好用管道連接：目前兩個區(qū)域是通過底部開孔，底部開孔會造成兩區(qū)出現(xiàn)污泥和溶解氧的反混現(xiàn)象，也會對生物除磷造成影響，如果用管道連接就可以減輕反混現(xiàn)象。

2.4強化靜態(tài)注水作用，ICEAS生化池布置攪拌裝置，攪拌裝置可以采用類似于科爾庭的盤管式曝氣裝置的設(shè)備(可用于曝氣和攪拌)，單池需要增加兩臺44kw循環(huán)水泵(1用1備)和32個噴嘴(見圖4)：該工藝由于沒有安裝攪拌裝置，脫氮除磷功能有限.低進水濃度情況下，如果在曝氣階段延長靜態(tài)注水時間，就可以縮短曝氣時間(風(fēng)機功率75kw)，促進節(jié)能減排，降低運行費用。

2.5各曝氣支管閥門采用可以控制開度的菱形閥門，可以和DO儀表及出水數(shù)值聯(lián)動也可以根據(jù)實測DO值控制閥門開度，做到漸減曝氣和按需曝氣：由于ICEAS也是一種推流式的反應(yīng)器(前端進水，后端出水)就會出現(xiàn)前端進水瞬時濃度高，后端進水濃度低，前端需要DO高，后端需要DO低,曝氣裝置也是等距離均量布置，就會造成溶氧需求不均衡，如果現(xiàn)場可以自動微調(diào)控制，理論上就可以做到漸減曝氣和按需曝氣，強化節(jié)能減排成果。

2.6生化池末端布置靜壓排泥裝置，進水泵房設(shè)置攪拌裝置，強化預(yù)處理區(qū)域(進水泵房、細格柵區(qū)域、沉砂池區(qū)域)的作用：利用靜壓排泥原理，在高水位(沉淀中后期和排水前期)時候?qū)⑸匚勰嗷亓鞯筋A(yù)處理區(qū)域(進水泵房、細格柵區(qū)域、沉砂池區(qū)域)，可以減少DO對預(yù)反應(yīng)區(qū)的溶解氧的干擾，降低生化池進水負荷，降低能耗，同時無形擴大了厭氧區(qū)的有效容積，延長了反應(yīng)時間。

2.7漂浮式潷水器改造成無動力潷水器：巧妙的利用虹吸力與浮力的關(guān)系，在潷水器虹吸口增加一個浮球，利用浮球浮力與虹吸力的關(guān)系(非排水的階段，浮球的浮力遠大于其重力，浮球就會擋住虹吸口，泥水無法進入;排水階段排水閥門打開，虹吸力大于浮力，浮球會自動下落，虹吸口打開)，可以去掉空壓機系統(tǒng)，降低能耗，較少運行費用和維護費用。

2.8儲泥池用空氣攪拌替換攪拌機攪拌：利用空氣攪拌器系統(tǒng)可以減少儲泥池磷釋放的機率，低進水濃度的水質(zhì)，可以用富余的空氣進一步氧化污泥中的有機成分，理論上可以提高污泥的含水率。

2.9粗細格柵應(yīng)在時間控制的基礎(chǔ)的上增加一個浮球控制的保護措施：格柵的定時控制難免在雨季或者泵房垃圾較多的時候有水從渠道溢出的現(xiàn)象，如果在高水位的時候增加一個浮球開關(guān)(上開式)就會在高水位的時候強制開啟粗細格柵，避免污水外溢，造成不必要的二次提升，減少不必要的浪費。

3.自控優(yōu)化設(shè)想

SBR系統(tǒng)對自控系統(tǒng)要求非常高，高質(zhì)量設(shè)備和儀表是自控系統(tǒng)正常、穩(wěn)定運行的保障，而自控程序是否滿足工藝運行要求，就必須要工藝人員提供一個細化、全面的控制思路，再先進的自控系統(tǒng)沒有高質(zhì)量運營管理也是不能持久的，因此一個真正有效的自控系統(tǒng)必須是“自動”模式和“手動”微調(diào)相結(jié)合的，

我個人對我司ICEAS的幾點設(shè)想：

3.1 增加靜態(tài)注水的時間可控性：將靜態(tài)注水設(shè)置成固定時間段或者將靜態(tài)注水時間并入曝氣時間，然后設(shè)置一個曝氣延時時間段，然后將可控的延時時間段用來靜態(tài)注水攪拌，同時輔助液位控制。

3.2風(fēng)機控制模式(設(shè)置開啟風(fēng)機的臺數(shù)以及開啟那臺風(fēng)機)：合理利用分時電價制度，減少運行費用。

3.3風(fēng)機時間控制控制模式(風(fēng)機運行時間的開和停的設(shè)置及計時)，低進水濃度的進水水質(zhì)在曝氣階段采取：曝氣-閑置-曝氣-閑置循環(huán)是很有必要的(例如：一個的“病人”(長期饑餓)在沒有充足的事物的情況下去完成一個長跑，是邊跑邊休息還是跑完再休息呢?長期低進水濃度的微生物就相當于“病人”，曝氣階段就是長跑，曝氣時間就相當于路線。顯然前者更有優(yōu)勢)，風(fēng)機時間控制可以根據(jù)出水水質(zhì)狀況微動調(diào)整曝氣時間(若進水水質(zhì)沒有很大變化，出水水質(zhì)很穩(wěn)定，可以稍微延長風(fēng)機停頓時間，減少風(fēng)機開機時間，反之亦然)。

3.4剩余污泥泵控制模式(設(shè)置單個周期排泥時間、排泥量和剩余污泥泵運行時間的累計)：便于自動排泥和合理的控制各個生化池的污泥量，避免不均勻排泥。

4運營管理理念探索

運營管理是污水處理廠非常重要的一項工作，運營管理就是通過對設(shè)備維護保養(yǎng)和工藝調(diào)整，最大限度的給微生物創(chuàng)造一個合適的生存環(huán)境，由于微生物和設(shè)備難免有生老病痛，因此工藝調(diào)整和設(shè)備維護保養(yǎng)是運營管理中非常重要的一個環(huán)節(jié)，我們運營從業(yè)人員就相當于母親和醫(yī)生，微生物就是我們的“孩子”，我們唯一能做的就是愛護好自己的“孩子”(及時維護保養(yǎng)和更換配件)，在“好孩子”(對處理水質(zhì)有益的菌群)體弱多病的時候，我們可以提供一個舒適、穩(wěn)定的外部環(huán)境，并且能減輕“壞孩子”(影響出水水質(zhì)菌群)的帶來的影響，作為運行管理從業(yè)人員，我個人認為必須重視以下幾點：

4.1設(shè)備檔案管理(紙質(zhì)文檔)，開發(fā)電子設(shè)備檔案管理軟件，便于日后更快捷、更方便、更有效的服務(wù)于設(shè)備維護和保養(yǎng)，設(shè)備檔案應(yīng)當包含有設(shè)備資料檔案、設(shè)備維護保養(yǎng)日志、配件信息檔案等。

設(shè)備資料檔案：應(yīng)當含有說明書、合格證、設(shè)備型號、安裝調(diào)試記錄、廠家信息等，便于以后遇到設(shè)備問題咨詢第一時間可以咨詢廠家，也便于對廠家的綜合產(chǎn)品質(zhì)量、信譽和售后服務(wù)做出評價，為以后選取設(shè)備提供參考。

設(shè)備維護保養(yǎng)日志：維護保養(yǎng)日志和醫(yī)院病歷類似，簡單記錄設(shè)備從安裝到報廢過程中所有的維護保養(yǎng)和維修信息，便于以后及時對設(shè)備運行狀況做出準確的判斷和及時的維護保養(yǎng)，也便于日后查詢過往的設(shè)備維護保養(yǎng)臺賬。

配件信息檔案：記錄該設(shè)備所有更換的配件信息，廠家信息，安裝日期，便于第一時間找到質(zhì)量可靠和價格便宜的產(chǎn)品，也便于對產(chǎn)品的質(zhì)量做出評價和對比。

4.2關(guān)于了解最新、最前沿的工藝和設(shè)備：現(xiàn)代自然科學(xué)的發(fā)展日新月異，新的科技成果層出不窮，新的工藝和設(shè)備也大量涌現(xiàn)出來，選擇節(jié)能的工藝設(shè)備替代能耗高的設(shè)備是實現(xiàn)節(jié)能降耗的必然趨勢。

4.3與同行多交流，增長自己的見識和經(jīng)驗，培養(yǎng)思考問題的思維和方法，便于日后及時、準確、快速處理工藝和設(shè)備故障問題。

4.4人才梯隊建設(shè):以人為本，需要人去創(chuàng)造適合于微生物的外部環(huán)境和改善微生物的內(nèi)部環(huán)境，其中設(shè)計到很多不同專業(yè)部門的團隊協(xié)作。

4.5重視運行管理人員的職業(yè)心態(tài)：培養(yǎng)良好的職業(yè)心態(tài)，加強運行管理人員責(zé)任心，這是節(jié)能降耗的基礎(chǔ)，是非常關(guān)鍵的。如果運營管理人員不能履行良好的工作職責(zé)，即使擁有多先進的控制系統(tǒng)和工藝設(shè)備，那么節(jié)能降耗也無從做起。

五.總結(jié)

一個技術(shù)成熟的ICEAS工藝污水處理廠，必然是有著合適的工藝，健康良好的設(shè)備，“自動”模式和“手動”微調(diào)相結(jié)合的自控系統(tǒng)，精細化運營管理，只有工藝、設(shè)備、中控系統(tǒng)、運營管理四者完美結(jié)合才能最能發(fā)揮出ICEAS工藝最大優(yōu)勢，在取得良好的經(jīng)濟效益和環(huán)境效益同時，創(chuàng)造良好的社會效益。

來源:黃岡伊高水務(wù)有限公司  作者:劉志遠