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环境科学 污水处理智能控制的研究、应用与发展钟晓辉1，张 平1，汪小平2（1.嘉兴市环境科学研究所有限公司杭州分公司，浙江 杭州 310000；2.杭州宇龙化工有限公司，浙江 杭州 311199）摘要：我国正在经历现代化和经济高速发展的时代，各行各业的用水量都在增加，造成用水量的严重不足，并且水资源的污染也在逐步加重，没有一个良好的水资源环境。
因此污水处理是我国进行环境保护的一个重要方面，近年随着科技的进步和人们环保意识的提升，我国污水处理行业获得了突飞猛进的建设，污水处理系统不断升级，污水处理行业不断扩大，但还是无法满足日益增长的各项废水的排放。
目前智能污水处理逐渐兴起，本文旨在分析智能控制在污水处理中的应用和前景。
关键词：智能控制；污水处理；模糊控制污水处理过程具有时变性、非线性和复杂性等特点，传统的人工控制污水处理系统有一定的限制。
智能控制实现污水处理的完全自动化，在大幅提高污水处理效率的同时，还可以降低污水处理费用。
但是，现在智能自动化污水处理技术还被深入研究，并没有广泛应用于污水处理厂。
智能控制在污水处理设备和过程中得到了有效的运用，为实现污水处理的智能自动化加快了速度。
1 污水处理信息化、智能控制的现状1.1 整体水平相对落后国内的水厂在各项水平都要落后于国外先进水厂，主要是企业内各项应用的不平衡，虽然国内水厂的硬件设备比较齐全，但是软件应用较少，无法支持管理和决策，没有大范围的应用智能控制系统。
如何在有限的资金支持下，科学合理的配置水厂的智能化建设水平是很多企业应该面对的问题，不能盲目的学习国外的水厂建设，需要有整体认识。
1.2 应用程序开发水平的提高随着自动化系统的普及，水厂自动化系统的稳定性和可靠性大幅提高。
为了提高水厂运营的安全性和便利性，依靠稳定的自动系统进一步开发的应用软件系统也在逐渐增加，突出的问题是应用软件的开发水平。
1.2.1 应用软件系统的可靠性低由于很多因素（投资、技术等）的限制，一部分水工厂降低了系统的可靠性标准，系统出现了故障，无法发挥其本来的作用。
Environmental Science对垃圾填埋场治理过程中渗滤液处理问题的探讨岳庆伟1，田喜在2（1.中节能大地（杭州）环境修复有限公司，浙江 杭州 310000；2.金华市金水建设发展有限公司，浙江 金华 321017） 摘要：现阶段人民群众已经从单纯的物质需求转为对生活质量、生态环保等更高层次的需求上，青山绿水就是金山银山的观念深入人心。
政府为了改变垃圾围城，减少垃圾填埋场占地问题，近年来大力地推动垃圾填埋场治理及减容工作。
在治理过程中，渗滤液的处理一直相伴其中，是治理工作中的重要一环。
本文通过工程案例对垃圾填埋场治理过程中渗滤液处理问题进行研究。
关键词：垃圾填埋场；渗滤液；处理1 工程概况该填埋场位于苏南地区，占地面积17万m2，场地北侧紧邻河道，东侧和西侧为水塘，南侧为道路。
填埋场原为废弃的砖厂取土场，最深处地面下去8m左右，垃圾填埋量达到了约85万方。
垃圾填埋场地四周水系发达，水位在垃圾堆体表面以下1m左右，垃圾整体浸泡在水体中。
开挖筛分前必须进行降水作业，预估整个场地施工降水收集的渗滤液约59.08万方左右。
2 渗滤液收集处理2.1 收集方案考虑项目工期、项目实际渗滤液量，采用分区止大，坑槽、集水明排和深井降水组合降水。
场地开挖前，开挖沟槽，利用大流量水泵抽出堆体内部上层水体, 同时布设降水井，进一步降低堆体水位，降出水排入周边排水沟中或用水泵直接泵送至污水预处理系统。
结合场地前期抽水试验结果，降水井间隔15m成梅花状设置。
降水井深12米，成孔直径为60cm，井管直径为30cmUPVC双壁波纹管，内填碎石滤料至井口下30cm，然后用黏土封住井管周边碎石，井内放置扬程20-25m潜水泵。
抽出的水排到沟渠中。
集水沟、排水渠尽量利用场内原有截洪沟，部分新建。
用挖掘机在垃圾堆体上开挖沟渠，横截面为倒梯形，边坡坡度为2：1，渠底宽度约1m，为确保排水顺畅，坡度为1%〜3%，当排水渠深度超过2m时，利用水泵将污水提升至下一段引水渠中直至进入调节池。
某电厂2X300MW燃煤机组废水处理回用及零排放技术方案介绍结晶盐分盐提纯零排放工艺流程，结晶盐分盐提纯零排放工艺作为一种高效的废水处理回用及零排放技术方案盐脱除率可达92%，对结晶分离出的固体盐开展资源化利用，生产出可以满足工业级标准的固体盐产品，提高经济效益，同时防止了高含盐废水污染环境和回收水资源。
1某电厂废水概况经过对某电厂2 # 300MW 燃煤机组的考察，对电厂废水初步分析可以分为两大类水，即：一普通废水，经过成熟处理工艺，絮凝、沉淀、中和和压滤等工艺，到达电厂废水综合利用；二含高盐废水，即部分酸碱再生水、循环外排废水（含盐量5000mg/L 以上）和脱硫废水（20000mg/L 左右），这部分废水含盐成分较高，按照国家最新环保要求，必须到达除盐零排放要求。
2零排放处理技术2.1 方案介绍与比选2.1.1 混盐工艺主要工艺路线为预处理+ 减量化+ 蒸发结晶。
此工艺主要优点是系统相对简单，处理步骤少，运行容易控制，设备投资一般，运行费用一般；缺点是产生大量固体杂盐废物，处置费用高昂。
该方案主要用于早期零排放项目。
2.1.2 烟道喷雾工艺主要工艺路线为预处理+ 减量化+ 烟道喷雾干燥。
此工艺主要优点是投资成本和运行成本相对较低，容易控制；缺点是高浓度杂盐浓缩液直接喷烟道会对烟道产生结垢、污堵、腐蚀等不良影响，长期运行后的各方面影响评价还有待考察。
2.1.3 结晶盐分盐提纯零排放工艺目前国内脱硫废水主流工艺为分盐提纯工艺，采用纳滤膜开展盐份分离，反渗透膜开展减量化及水资源回收，最后蒸发结晶。
此方案可做到真正的零排放，系统中除干污泥外，没有其它废弃物排出；结晶出的氯化钠可作为产品出售，大大降低废物处置费用，同时还弥补一部分运行成本。
根据本项目的情况，我们推荐选择结晶盐分盐提纯零排放工艺以到达脱硫废水资源化、减量化处理目的。
2.2 结晶盐分盐提纯零排放工艺流程说明2.2.1 预处理单元2.2.1.1 反应沉淀池反应沉淀池的目的主要是降低Ca2+、Mg2+、SiO2、悬浮物等的浓度，减轻其对蒸发单元的影响，并且去除部分SO42-离子保证纳滤单元进水水质稳定。
科 技·TECHNOLOGY64火电厂工业废水处理系统优化设计和改造文_柴伟1 王立文21.国家能源集团谏壁发电厂2.北京朗新明环保科技有限公司南京分公司摘要：某电厂工业废水处理系统经优化改造后，系统运行稳定，出水水质优良，浊度去除率为74%～86%，COD去除率为71%～85%，满足回收利用水质要求。
系统没有污泥产生，不需要污泥脱水设备，没有固体废物产生。
系统自动化程度高，操作方便、劳动强度低、运行更安全。
出水全部回用，回用水调配灵活，系统没有废水排放，没有固废产生，经济效益和环保效益明显。
关键词：工业废水处理；优化设计；废水改造；回收利用Optimization Design and Transformation of Industrial Wastewater Treatment Systemin Thermal Power PlantChai Wei Wang Li-wen[ Abstract ] The industrial wastewater treatment system of a power plant after optimization and Transformation,the system runs stably, the effluent water quality is excellent, the turbidity removal rate is 74% ~ 86%, the COD removal rate is 71% ~ 85%, which meets the water quality requirements of recycling. There is no sludge generated in the system, no sludge dewatering equipment is needed, and no solid waste is generated. The system has the advantages of high automation, convenient operation, low labor intensity and safer operation. The system has no waste water discharge and no solid waste. The economic and environmental benefits are obvious.[ Key words ] industrial wastewater treatment; optimization design; wastewater transformation; recycling火电厂废水种类繁多，成分复杂，水质差异大，需要经过适当的处理后才能排放的主要废水包括化学废水、工业冷却废水、含煤废水、含油废水、含泥废水、脱硫脱硝废水、生活废水。
火力发电厂工业废水处理系统优化及零排放探索【摘要】本文根据工程实践，就大唐某电厂（2x1000MW）新建工程的实际情况，提出了废水处理－回用－零排放的工程设想和优化方案：主要参数为，处理出力100 m3/h，废水贮存池容量7200 m3。
为节省占地面积，废水系统酸碱贮存系统与凝结水精处理再生系统共用，废水加药及电气设备放入化水楼，省去废水处理间。
【关键词】工业废水；处理系统；优化；排放一、本工程废水处理系统工艺及优化本工程废水处理系统工艺设计的主要原则有以下三点：1、废水处理的工艺设计按处理－回用－逐步达到零排放的原则进行。
2、对经常性废水进行分类收集，按照用水点的水质要求，尽量做到逐级使用，可直接回用的直接送到用水点，以减少废水处理装置的药耗和能耗。
3、系统配置经济、适用、合理。
二、废水水质和水量废水的水量水质与发生排水的车间所采用工艺有关。
如锅炉补给水处理，采用有离子交换的工艺，则日常就会有酸碱性废水产生；而采用全膜法，日常不单无酸碱性废水，而且，其装置排水基本可以直接回用至用水点。
如锅炉化学清洗，采用无机酸清洗，则废水COD值较低；采用有机酸清洗时，COD值高，且难处理；同样是采用有机酸处理，有机酸品种的不同，废水的水量水质均有不同，废液处理的方式也有差异。
电厂预计的部分工业废水发生量见表1。
三、本期废水处理工艺表1中，除了脱硫废水另行处理，含油废水就地处理外，其他废水收集到废水集中处理装置的处理。
废水集中处理工艺见下面1和2。
1、经常性废水废水集中处理工艺收集和处理表1中的1-4项。
经常性废水共分为二类，其中：第一类废水：预处理设施排污，此类废水含泥量0.5%，经浓缩池处理后，上部溢水的水质除悬浮物为70-200mg/l，水质同地表水，故拟将其收集至污水池，再送回净水系统澄清池；其底部排泥经脱水机脱泥后，泥饼送厂外处置地处置。
处理流程如下：第二类废水：是指那些仅需调节pH值的废水，如凝结水精处理的再生废水和主厂房排水。
目录1概述 (1)2厂址选择及厂房布置 (3)2.1厂址选择的基本条件 (3)2.1.1厂址选择要贯彻下列原则： (3)2.2建厂地区的地理，地质及气象条件 (4)2.3厂址选择 (4)3设计参数 (6)3.1原始资料 (6)3.2水汽质量标准 (7)4水处理主要工艺的论证及选择 (12)4.1锅炉补给水处理系统 (12)4.1.1.常用除盐方式技术性的比较 (12)4.1.2常用除盐方式的经济性比较 (13)4.1.3预处理系统的选择 (14)4.1.4反渗透进水前处理系统 (14)4.2凝结水精处理系统 (14)4.3循环水处理系统 (15)4.4废水处理系统 (16)5工艺计算 (17)5.1补给水系统工艺计算 (17)5.1.1补给水处理系统出力计算 (17)5.1.2除盐系统工艺计算 (18)5.1.3预除盐系统工艺计算 (27)5.2凝结水处理系统工艺计算 (30)5.3循环水处理系统的工艺计算 (33)5.3.1冷却水量的确定 (33)5.3.2循环冷却水补水水量的确定 (34)5.3.3循环水补充水处理工艺计算 (34)6主要设备选型 (38)6.1锅炉补给水处理系统主要设备选型 (38)6.2凝结水精处理系统主要设备选型 (39)6.3循环水处理系统的主要设备选型 (39)6.4废水处理系统主要设备选型 (40)参考文献 (41)专题论文部分 (43)翻译部分 (52)英文原文 (52)中文译文 (64)致谢 (73)1概述水是电厂锅炉系统中能量传递与转换的介质，其品质的高低直接影响设备的安全性与经济性。
近年来，随着电力工业的发展，高参数、大容量发电机组在我国相继建设投产，对火电厂的水质处理也提出了越来越严格的要求。
为降低锅炉管的腐蚀速率，减小炉管沉积物与结垢量，提高蒸汽品质，延长相关设备的使用年限，减少污染物的排放量，必须对锅炉补给水、凝结水、循环水、废水等一系列相关的水进行除盐等处理。
给水排水 Vol .35 No .4 200969 火力发电厂含煤废水处理系统设计杨 明(广西电力工业勘察设计研究院,南宁 530023) 摘要 依据对规范的理解和对电厂运行的调研,建议在含煤废水处理系统设计过程中应注意:转运站含煤废水和煤仓间含煤废水向煤水沉淀池宜采用压力输送,同时考虑采用从源头杜绝大颗粒煤进入含煤废水集水坑、含煤废水管网单元制和对含煤废水管网用输煤栈桥冲冼水冲冼三种措施。
煤场雨水沉淀池的容积应与当地降雨量资料相适应。
煤水处理装置能力宜与煤场雨水沉淀池的容量相匹配,按1～1.5d 处理完煤场雨水沉淀池的全部水量来确定。
关键词 含煤废水 收集 雨水量计算 处理流程 根据《火力发电厂废水治理设计技术规程》(DL /T 5046—2006)的要求,电厂内的输煤系统除尘、冲冼水、煤场初期雨水等区域的含煤废水需设置独立的收集系统和处理系统。
笔者通过对电厂调研和多次设计实践,提出一种设计思路。
1 含煤废水的收集输煤栈桥冲冼水和输煤除尘水一般在转运站底层设集水坑收集。
主厂房煤仓间的地面冲冼水采用排水管引到煤仓间±0.00m 层集水坑收集。
煤场雨水采用沟道收集到含煤废水初沉池。
转运站含煤废水集水坑、煤仓间含煤废水集水坑和含煤废水初沉池所在位置都比较分散,含煤废水的转输一般采用压力管输送或压力+自流输送这两种方式。
这两种方式均有堵塞的问题,特别是转运站含煤废水集水坑和煤仓间含煤废水集水坑向含煤废水初沉池转输过程中,由于栈桥和转运站的落煤全部冲冼到含煤废水集水坑中,导致含煤废水提升泵将大颗粒煤抽升到管网中造成堵塞,并且含煤废水管网长,含煤废水提升泵运行间隔时间又久,更加剧了管网的堵塞。
针对含煤废水管网堵塞的问题,笔者提出了三种解决思路:①从源头杜绝大颗粒煤进入含煤废水集水坑;②含煤废水管网单元制;③对含煤废水管网用输煤栈桥冲冼水冲冼。
从源头杜绝大颗粒煤进入含煤废水集水坑,一方面是需要清扫人员先对落煤进行清扫后再冲冼地面,另一方面在含煤废水集水坑前设置挡煤措施,其结构型式可参见图1。
含煤废水管网单元制是指一个或图1 含煤废水系统流程70 给水排水 Vol .35 No .4 2009两个集水坑对应一条输送管,降低母管制增加堵塞的概率。
对含煤废水管网进行高压冲冼是指在每个集水坑的含煤废水提升泵的出口接一路输煤栈桥冲冼水,在含煤废水提升泵停止后再启用输煤栈桥冲冼水冲冼管网几分钟,避免管网中残留大颗煤粒。
另外对于煤仓间集水坑到含煤废水初沉池较远的,可以考虑在渣仓附近加设一个小型煤水初沉池,一方面收集渣仓区域的排水,另一方面预先沉淀煤仓间的含煤废水。
按每天冲冼3次,每次0.01m 3/m 2,2×600MW 电厂煤仓间面积约2500m 2来计算,则每次煤仓间冲冼水量约为25m 3,渣仓旁的小型煤水初沉池的有效容积可取25m 3,尺寸6m ×2m ×2.3m 。
2 煤场雨水量计算和含煤废水处理装置能力的选择对于煤场雨水量的计算,有以下几种规定,一是《火力发电厂废水治理设计技术规程》(DL /T 5046—2006)中要求不宜小于设计暴雨重现期内煤场范围暴雨历时0.5h 汇集的含煤雨水水量。
但对于暴雨重现期没有相关规定,只是《火力发电厂水工设计规范》(DL /T 5339—2006)中规定厂区雨水管网设计宜按重现期2～5年。
二是《电力工程水务设计手册》中推荐按10年一遇24h 降雨量计算。
三是《火力发电厂煤场雨水沉淀池调研报告》中推荐按1～3年一遇1h 降雨量。
下面以某电厂为例进行计算,某滨海2×600MW 电厂,煤场面积约5.8hm 2,降雨量资料见表1。
表1 某电厂降雨量资料降雨历时降雨厚度/mm3年一遇5年一遇10年一遇50年一遇历年最大10min 23.125.728.935.30.5h 48.653.760.1731h 63.271.582103.7114.16h 131.4156.4191268.7342.724h169.8198.4237.2322.4649.1 煤场雨水量计算应按Q =降雨厚度×煤场面积×径流系数,对于径流系数的取值,与煤堆的压实程度有关,《火力发电厂水工设计规范》(DL /T 5339—2006)中规定取0.15～0.3。
根据气象数据及径流系数取0.3时,则煤场雨水量计算见表2。
表2 某电厂雨水量计算结果降雨历时煤场雨水量/m 33年一遇5年一遇10年一遇50年一遇历年最大10min 4024475036140.5h 846934104612701h 109912441427180419856h 2286272133234675596324h295434524127561011294 根据表2计算可知,5年一遇或10年一遇0.5h 煤场雨水量约占1h 煤场雨水量的73%～75%,笔者认为可根据受纳电厂排水的水体环境要求来选用5年一遇或10年一遇的暴雨重现期以及0.5h 或1h 暴雨历时,若受纳电厂排水的水体环境要求高,则宜选用10年一遇1h 来计算暴雨量。
笔者通过多次设计回访认为初期雨水半小时环境安全性偏低,暴雨历时选用1h 或更大会更有利于厂区含煤废水的收集和环境安全。
另外含煤废水初沉池的容量还应考虑正常情况下接纳输煤系统冲冼及除尘系统的含煤废水的要求。
关于煤水处理装置能力的选择规范中没有相关的规定,有些按1d 、2d 甚至更长时间处理完煤场含煤废水初沉池的全部水量来确定,笔者通过对南方一些电厂的调研,认为应与当地的降雨周期和煤质有关,有些电厂的煤在连续下雨0.5h 后煤水浓度仍较高,颜色较黑;有些电厂虽暴雨初期雨水被收集,但由于降雨间隔时间短,连续数天出现晴雨交替,使得煤水处理装置来不及处理,外排含煤雨水浓度较大。
煤水处理装置能力宜与煤场雨水沉淀池的容量相匹配,若含煤废水初沉池容量大,处理装置能力小,则含煤废水初沉池不能快速腾空,调节雨水能力差。
若含煤废水初沉池容量小,处理装置能力大,则煤水沉淀时间短,处理效果不好。
考虑到含煤废水初沉池的沉淀效果及煤水处理设备容量选择的经济性,按1～1.5d 处理完煤场雨水沉淀池全部水量来选择煤水处理装置较合适。
3 含煤废水处理系统流程转运站、栈桥、煤仓间的含煤废水通过管网输送到含煤废水初沉池后,再送到煤水处理装置处理,处理后再用于输煤除尘、栈桥冲冼和煤场喷洒用。
含煤废水系统流程见图1。
给水排水 Vol .35 No .4 200971 附安全保护系统的油品自动切水设备的应用赵 帜(南京扬子石油化工设计工程有限责任公司,南京 210048) 摘要 结合工程实例,剖析了含油废水中油相的形式,针对油品储罐人工操作切水存在的问题,提出了附安全保护系统的油品自动切水设备的应用,并系统地阐述了该设备的工作原理,实践证明,采用自动切水设备后,罐区含油废水的合格率由2006年的不足10%提高到95%以上,废水含油量年加权平均值也由2006年的6500m g /kg 左右下降到2008年的110m g /kg 左右。
关键词 油品自动切水设备 安全保护系统 应用1 工程概况含油废水中油相的形式有四类:上浮油、分散油、乳化油、溶解油。
油品储罐内的含油废水油相主要是以上浮油、分散油的形式存在,因而解决此类油罐切水中存在问题的关键是如何应用合理的方式除去废水中的上浮油及分散油。
扬子石化公司芳烃厂原有8座储罐是人工操作切水,存在以下问题:(1)人工操作不能保证储罐切水符合要求。
如果切水不符合要求,物料中带水,将影响装置稳定生产。
若发生跑油事故,不仅污染环境,甚至引起火灾、爆炸等事故。
(2)减压柴油(VGO )、重柴油(H GO )储罐储存温度较高,如果不及时切水会影响储罐安全。
(3)含油废水中含有大量刺激性和有毒有害气体(如H 2S 等),储罐切水时危害操作人员的健康。
(4)储罐切水是按照生产需要必须进行的,如果多座储罐同时切水或切水时间较长,由于操作人员数量有限,将影响其他的生产操作。
为保证储罐切水符合要求,及时、迅速地完成储罐切水作业,减轻操作人员劳动强度,2007年在原有8座储罐的切水口分别增设附安全保护系统的油品自动切水设备,将储罐切水由人工操作改造为自动工作,改造费用约70万元。
2 附安全保护系统的设备组成附安全保护系统的油品自动切水设备由油水探测器、总线控制器、嵌入式切水监控站、气动(电动)控制阀组成,同时配置计算机,并与工厂网连接(见图1)。
含煤废水处理装置一般设置在煤场的煤水沉淀池附近,便于含煤废水处理装置的反冲冼排水直接排到煤水沉淀池中。
输煤栈桥冲冼水泵宜选用变频恒压供水设备,一方面便于皮带除尘用水直接从栈桥管网上引接,另外也便于输煤栈桥冲水向含煤废水管网冲冼和向转运站集水坑冲冼。
4 结语(1)转运站含煤废水和煤仓间含煤废水向煤水沉淀池输送宜采用压力输送,同时考虑采用从源头杜绝大颗粒煤进入含煤废水集水坑,含煤废水管网单元制和对含煤废水管网用输煤栈桥冲冼水冲冼3种措施。
(2)煤场雨水沉淀池的容积应与当地降雨量资料相适应。
煤水处理装置能力宜与煤场雨水沉淀池的容量相匹配,按1～1.5d 处理完煤场雨水沉淀池的全部水量来确定。
参考文献1 DL /T 5339—2006火力发电厂水工设计规范2 DL /T 5046—2006火力发电厂废水治理设计技术规程3 李武全,安旭东.火力发电厂煤场雨水沉淀池调研报告.火力发电水工技术,1999,(3):55～58 ☆电话:(0771)5699218E -mail :yang m @gx ed .com 收稿日期:20081225修回日期:20090121。
