CASS工艺节能建议
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工艺节能计划方案背景随着经济的发展,各种产业的发展速度越来越快。
在工业生产领域,能源的消耗也越来越大,工厂和企业需要花费大量的资金来支付能源费用。
针对这一情况,我们提出了一种工艺节能计划方案,以降低生产成本,提高企业的经济效益。
目标本计划的主要目标是降低生产过程中的能源消耗,从而降低企业的生产成本,并提高企业的经济效益。
同时,通过减少能源消耗,也可以减少企业的对环境的影响,保护环境,保障人民的生命安全和健康发展。
方案提高设备利用率为了提高工厂设备的利用率,我们建议做以下方面的工作:1.对设备进行全面的维护和检修,确保其正常运转,减少能源浪费。
2.优化设备的使用方案,合理规划运转时间,将低效率、高能耗的时段调整到低峰期,降低能源成本。
3.在设备约束较少的情况下,提高设备协同工作的效率,减少等待时间和能源浪费。
4.引入新的自动化技术和管理系统,有效地提高设备的利用率。
采用高效节能技术为了减少能源消耗,我们建议采用以下节能技术:1.突破传统技术,采用高效节能设备,如采用高效节能电机、变频器和能源回收技术等,将大幅度降低能源消耗。
2.采用高效采暖和空调设备,选择合适的供暖方式和节能型冷却设备,减少用能成本。
3.输送和储存能源时,采用高效输送和储存技术,如低气压输气、地热库、蓄电器和电容器等。
4.优化生产流程,利用余热和余压等副产品,采取重复利用、回收、再生技术等,减少能源浪费。
提高员工节能意识在工艺节能计划中,员工是至关重要的环节。
建议采用以下措施,提高员工的节能意识:1.加强员工培训和教育,让员工了解能源消耗的影响,以及如何节约能源。
2.建立员工节能奖励制度,奖励员工取得良好的节能效果。
3.营造良好的节能氛围,鼓励员工主动发现能源浪费现象,并采取相应的措施。
通过采取以上方案,我们可以从多个方面取得显著的节能效果:1.降低企业日常生产成本,提高经济效益,提高企业的竞争能力。
2.减少能源消耗,降低二氧化碳排放,提高企业环保形象。
浅谈CASS工艺优缺点及其工艺优化运行作者:崔伟来源:《中国科技博览》2013年第18期摘要:本文主要介绍了目前生活和工业废水中应用较多的CASS工艺,主要包括介绍了该工艺拥有的五点优点以及其存在的两点主要的缺点,根据笔者多年从事的设计和运行经验提出了优化CASS池、增设Phostrip 工艺和优化排水方式。
关键词:CASS工艺;优点;缺点;工艺优化中图分类号:S141.8随着我国经济的发展,环境污染日益严重,特别是水污染,因此,水处理的工艺也越来越多,几乎每种传统工艺都有许多种变形工艺,有的变形工艺虽然没有出现在正规的规范中,但在实际应用中效果确实不错。
比如CASS工艺,就是众多的污水处理工艺中的一种,是SBR 的一种变形工艺。
对生活污水污水和与生活污水类似的污水,CASS工艺对预处理的要求很低,只需设置格栅、沉砂池,大部分情况无需初沉池和二沉池,对污泥回流系统的要求也很低[1]。
目前CASS 工艺主要用于需脱氮除磷的污水、或有机物浓度较高而不用厌氧处理或经厌氧处理后的污水,如小区生活污水以及发酵行业、印染、屠宰、制药等行业生产废水。
由于国外厂商对CASS工艺技术的保密以及知识产权的保护,目前,我国没有CASS工艺设计的成熟资料,实际工程中通常采用经验或半经验数据[2],本文通过笔者多年的设计和运行与大家分享其经验。
1. CASS工艺的主要优点1.1 工艺流程简单、占地面积小、投资较低、运转费用低CASS工艺的核心构筑物为反应池,没有二沉池及污泥回流设备,一般情况下不设调节池及初沉池。
与传统活性污泥工艺相比,建设费用可节省10%-25%,占地面积可减少20%-35%。
由于CASS工艺曝气是周期性的,池内溶解氧的浓度也是变化的,沉淀阶段和排水阶段溶解氧降低,重新开始曝气时,氧的浓度梯度大,传递效率高,节能效果显著,运转费用可节省10%-25%。
有机物去除率高,出水水质好[3]。
1.2 生化反应推动力大CASS工艺从污染物的降解过程来看,当污水以相对较低的水量连续进入CASS池时即被混合液稀释,从空间上看CASS工艺属变体积的完全混合式活性污泥法范畴;从CASS 工艺开始曝气到排水结束整个周期来看,基质浓度由高到低,浓度梯度从高到低,基质利用速率由大到小,因此,CASS工艺属理想的时间顺序上的推流式反应器,生化反应推动力较大。
cass工艺技术方案CASS(Copper Accelerated Dry Storage)工艺技术方案一、方案目标:CASS工艺主要用于对金属材料进行防腐蚀处理,提高材料的抗氧化性能,延长材料的使用寿命。
本方案旨在研究和开发一种高效、环保的CASS工艺技术,以达到优化金属材料的防腐蚀效果和降低生产成本的目标。
二、方案内容:1. 方案选择:选择与CASS工艺相关的材料和设备,并制定相应的工艺流程。
2. 表面处理:利用化学方法进行表面处理,包括去除金属表面的氧化层和附着物、清洗材料表面,使其准备就绪。
3. 镀液准备:选择合适的镀液成分,按照一定比例混合,保证镀液的稳定性和均匀性。
4. 镀液处理:将材料浸泡在预先调配好的镀液中,通过电解过程进行镀液处理,提高其表面硬度和耐腐蚀性能。
5. 干燥处理:将镀液处理好的材料进行干燥处理,保证镀层的牢固性和光洁度。
6. 检测和质量控制:对镀液处理后的材料进行检测和质量控制,确保其满足相关标准和要求。
三、方案优势:1. 高效性:采用化学方法进行表面处理,能够快速而彻底地清除金属表面的氧化物和附着物,提高金属材料的表面质量。
2. 环保性:CASS工艺不使用重金属等有害物质,对环境友好。
3. 经济性:CASS工艺相对于传统的防腐蚀工艺,生产成本更低,能够为企业节约成本。
4. 耐久性:通过将材料浸泡在镀液中进行处理,能够形成均匀、致密的镀层,提高材料的抗氧化性能和耐腐蚀性能,延长材料的使用寿命。
四、方案实施:1. 市场调研:对市场上已有的CASS工艺进行调研,了解目前的技术发展状况和应用现状。
2. 实验研究:开展实验研究,确定适合本方案的材料和设备,并优化工艺流程。
3. 工艺参数调试:对已确定的工艺流程进行参数调试,确保工艺的稳定性和可靠性。
4. 工艺应用:将优化后的CASS工艺技术应用于实际生产中,进行试用和推广。
5. 质量控制:建立健全的质量控制体系,对产品进行检测和质量控制,确保产品满足质量标准和要求。
SBR工艺与CASS工艺的比较引言废水处理是一项重要的环境保护措施,通过科学有效地处理废水,可以减少对自然环境的污染。
SBR工艺(Sequential Batch Reactor)和CASS工艺(Cycle Activated Sludge System)是常见的废水处理工艺。
本文将对这两种工艺进行比较,从污水处理效果、能耗、运行控制和适用范围等方面进行分析,旨在为废水处理工程的选择提供参考。
一、SBR工艺1. SBR工艺基本原理SBR工艺是一种通过周期性的进水、搅拌、沉淀、排水的方式完成废水处理的工艺。
其基本原理是将污水在同一处理池中进行一系列的处理步骤,包括曝气、沉淀和排水。
通过适当的运行控制,可以实现高效的氮、磷等污染物的去除。
2. SBR工艺的优点(1)具有良好的适应性。
SBR工艺适用于各类废水处理,包括生活污水、工业废水以及特殊领域的废水。
它能够在不同的处理条件下实现高效的废水处理。
(2)操作简单灵活。
SBR工艺具有较低的运行成本,不需要大量的运行人员和复杂的设备。
同时,处理过程中的各个阶段可以根据实际需要进行调整,从而实现最佳的处理效果。
(3)系统稳定性高。
SBR处理系统具有较好的抗冲击负荷能力,能够适应污水水质和水量的波动。
同时,由于处理池内只存留污泥,避免了活性污泥初始沉淀产物的冲积,减少了浮游生物的损失。
3. SBR工艺的劣势(1)处理周期较长。
SBR工艺的处理周期相对较长,通常为6-12小时,这导致投入使用的流量比较低,工程占地面积较大。
(2)SBR系统启停过程中产生的废气处理较困难。
SBR工艺在启动和停止过程中会产生大量的气体,例如甲烷、硫化氢等。
这些废气的处理对于工程的运行和环境的保护提出了一定的挑战。
二、CASS工艺1. CASS工艺基本原理CASS工艺是一种利用同步循环澄清池来控制生物处理过程的工艺。
其基本原理是通过循环澄清池来控制运行周期,并通过循环氧化槽和沉淀池的连续操作完成废水处理。
浅谈CASS工艺优缺点及其工艺优化运行摘要:本文主要介绍了目前生活和工业废水中应用较多的cass工艺,主要包括介绍了该工艺拥有的五点优点以及其存在的两点主要的缺点,根据笔者多年从事的设计和运行经验提出了优化cass 池、增设phostrip 工艺和优化排水方式。
关键词:cass工艺;优点;缺点;工艺优化中图分类号:s141.8随着我国经济的发展,环境污染日益严重,特别是水污染,因此,水处理的工艺也越来越多,几乎每种传统工艺都有许多种变形工艺,有的变形工艺虽然没有出现在正规的规范中,但在实际应用中效果确实不错。
比如cass工艺,就是众多的污水处理工艺中的一种,是sbr 的一种变形工艺。
对生活污水污水和与生活污水类似的污水,cass工艺对预处理的要求很低,只需设置格栅、沉砂池,大部分情况无需初沉池和二沉池,对污泥回流系统的要求也很低[1]。
目前cass 工艺主要用于需脱氮除磷的污水、或有机物浓度较高而不用厌氧处理或经厌氧处理后的污水,如小区生活污水以及发酵行业、印染、屠宰、制药等行业生产废水。
由于国外厂商对cass工艺技术的保密以及知识产权的保护,目前,我国没有cass工艺设计的成熟资料,实际工程中通常采用经验或半经验数据[2],本文通过笔者多年的设计和运行与大家分享其经验。
1. cass工艺的主要优点1.1 工艺流程简单、占地面积小、投资较低、运转费用低cass工艺的核心构筑物为反应池,没有二沉池及污泥回流设备,一般情况下不设调节池及初沉池。
与传统活性污泥工艺相比,建设费用可节省10%-25%,占地面积可减少20%-35%。
由于cass工艺曝气是周期性的,池内溶解氧的浓度也是变化的,沉淀阶段和排水阶段溶解氧降低,重新开始曝气时,氧的浓度梯度大,传递效率高,节能效果显著,运转费用可节省10%-25%。
有机物去除率高,出水水质好[3]。
1.2 生化反应推动力大cass工艺从污染物的降解过程来看,当污水以相对较低的水量连续进入cass池时即被混合液稀释,从空间上看cass工艺属变体积的完全混合式活性污泥法范畴;从cass 工艺开始曝气到排水结束整个周期来看,基质浓度由高到低,浓度梯度从高到低,基质利用速率由大到小,因此,cass工艺属理想的时间顺序上的推流式反应器,生化反应推动力较大。
CASS工艺在城镇污水处理厂的应用引言城镇污水处理是现代城市建设中的重要环节,对保卫环境、维护生态平衡具有重要意义。
随着城市化进程的不息推行,城市污水排放量呈现出快速增长的趋势,要求污水处理技术务必不息创新和完善。
CASS工艺作为一种高效、可靠的城市污水处理工艺,在城镇污水处理厂的应用中发挥着重要作用。
一、CASS工艺的特点CASS工艺全称为Continuously Aerated Suspended Sludge Process,是一种连续曝气悬浮污泥工艺。
它将活性污泥悬浮在曝气区内,利用氧气对废水进行曝气处理,并通过沉淀区使悬浮污泥与废水进行接触,完成废水的去除有机物和氮磷等杂质。
CASS工艺具有以下几个特点:1. 高效:CASS工艺能够高效处理城镇污水,去除有机物和氮磷等污染物,使废水能够达到国家排放标准。
CASS工艺接受了曝气悬浮污泥和沉淀区的结构设计,使得废水与悬浮污泥充分接触,提高了处理效果。
2. 稳定性好:CASS工艺对水质变化和污水冲击具有较好的适应性,可依据进水水质波动进行自动调整,确保出水水质稳定。
3. 占地面积小:相比传统的污水处理工艺,CASS工艺占地面积较小,适用于城市有限的用地条件。
4. 运维成本低:CASS工艺的运行成本相对较低,设备简易易用,维护保养成本低。
二、1. 工艺流程CASS工艺的处理流程包括进水、初沉池、曝气悬浮污泥反应器、污泥浓缩池、沉淀池等环节。
废水起首进入初沉池进行初步沉淀,去除废水中的大颗粒杂质。
然后,废水进入曝气悬浮污泥反应器,与悬浮污泥进行接触并进行曝气处理。
随后,废水进入污泥浓缩池进行污泥的浓缩处理,将含水率降低。
最后,废水进入沉淀池,污泥与废水形成新的沉淀层,并通过污泥回流进行处理。
2. 应用案例以某城市污水处理厂的CASS工艺应用为例,该城市污水处理厂日处理能力为50000吨,接受CASS工艺进行污水处理。
经过该工艺的处理,进水COD浓度平均为250mg/L,出水COD浓度控制在30mg/L以下,出水达到国家排放标准。
某处理厂CASS池改造工艺选择及运行效果CASS池是一种常用的污水处理设施,用于处理生活污水和工业污水。
为了改善CASS池的处理效果,有必要对其进行改造工艺的选择。
改良CASS池的工艺选择应该考虑以下几个方面:处理能力、出水水质、运行成本和投资成本。
处理能力指的是CASS池能够处理的污水量,必须与实际污水量相匹配,避免处理能力过低导致处理效果不佳或处理能力过高导致资源浪费。
出水水质需要符合国家标准,达到排放要求。
运行成本包括运维人员工资、能耗和化学药剂的费用等,需要尽量降低以节约成本。
投资成本指的是改造CASS池所需的设备和工程费用,在选择工艺时需要考虑其投资成本是否可接受。
针对以上考虑因素,我建议采用增加曝气池和增加滤料层的工艺改造方案。
增加曝气池可以提高CASS池的处理能力。
通过增加曝气池,可以增加CASS池的活性污泥量,提高污水中有机物的降解能力。
曝气池还能够增加氧气供应,促进好氧微生物的生长,提高处理效果。
曝气池也可以增加CASS池的搅拌效果,提高悬浮体的悬浮性,减少污泥堆积和沉淀,减少CASS池的污泥处理量。
增加滤料层可以提高CASS池的出水水质。
通过增加滤料层,可以加强污水的过滤和吸附作用,去除水中的悬浮物和有机物。
滤料层可以选择生物活性炭、石英砂等材料,具有良好的吸附能力和过滤效果。
滤料层还能够提供微生物附着面,促进好氧微生物的生长,进一步提高CASS池的处理效果。
选择增加曝气池和增加滤料层的工艺改造方案可以提高CASS池的处理能力和出水水质。
该方案不仅可以提高处理效果,还可以降低运行成本和投资成本。
我认为这是一种值得推荐的工艺改造选择。
污水处理CASS工艺介绍简介CASS(Continuous Activated Sludge System)工艺是一种连续活性污泥系统,用于污水处理。
该工艺具有高效、稳定和节能的特点,适用于各种规模的污水处理厂。
工艺流程CASS工艺包括以下主要步骤:1. 污水进水:污水首先通过入水管道进入处理系统。
2. 预处理:污水进行初步过滤和除沉淀处理,以去除大颗粒的悬浮物和沉淀物。
3. 活性污泥反应池:经过预处理后的污水进入活性污泥反应池。
在反应池中,通过加入搅拌机来保持活性污泥的悬浮状态,并通过空气供给系统提供足够的氧气。
4. 混凝沉淀:处于反应池中的活性污泥与污水中的悬浮物和污染物发生反应,形成较大的颗粒物,并通过沉淀从水中分离出来。
5. 澄清池:混凝沉淀后的污水经过澄清池,进一步沉淀和去除残留的固体颗粒。
6. 出水处理:澄清后的污水通过出水管道排出,进一步处理以达到排放标准。
优势CASS工艺相比传统的活性污泥法具有以下优势:- 高效性:CASS工艺采用连续运行方式,能够持续处理污水,并使处理效果更加稳定和高效。
- 稳定性:CASS工艺中的活性污泥反应池能够保持良好的环境和微生物群落,使处理系统更加稳定和可靠。
- 节能性:CASS工艺采用氧气供给系统,与传统的曝气方式相比,可以大幅度减少能耗。
- 适用性:CASS工艺适用于各种规模和类型的污水处理厂,能够根据具体需求进行灵活设计和调整。
总结污水处理CASS工艺是一种高效、稳定和节能的连续活性污泥系统。
通过该工艺处理污水,可以达到排放标准并提高环境质量。
同时,CASS工艺适用性广,可以灵活应用于不同规模的处理厂。
CASS工艺有多优越?骗人的!该帖被浏览了3275次| 回复了39次“众所周知”,与传统活性污泥工艺相比,CASS工艺具有以下优点:1、建设费用低。
省去了调节池、初次沉淀池、二次沉淀池及污泥回流设备,建设费用可节省20%~30 %。
工艺流程简洁,污水厂主要构筑物为集水池、沉砂池、CASS曝气池、污泥池,布局紧凑,占地面积可减少35%。
2、运转费用省。
由于曝气是周期性的,池内溶解氧的浓度也是变化的,沉淀阶段和排水阶段溶解氧降低,重新开始曝气时,氧浓度梯度大,传递效率高,节能效果显著,运转费用可节省10%~25%。
3、有机物去除率高,出水水质好。
不仅能有效去除污水中有机碳源污染物,而且具有良好的脱氮、除磷功能。
4、管理简单,运行可靠,不易发生污泥膨胀。
污水处理厂设备种类和数量较少,控制系统简单,运行安全可靠。
5、污泥产量低,性质稳定。
但事实是不是这样呢?我就从这五个方面来“挑刺”!1、建设费用省吗?土建方面,首先有个常识性的东西,现在哪个城市污水厂还有调节池和初沉池?!传统活性污泥法也没有,但是你说有,然后说差,老实说,我觉得这样比太龌龊了;至于生化池主体,厌氧区、兼氧区、好氧区一个也没有少,并且池体容积闲置率超过60%,以一个20000吨/天的污水厂为例,好氧区的规格为52米×41米×5.5米,这样算起来,光好氧区的水力停留时间就超过12个小时,传统活性污泥法的好氧区怎么大了?就算加上二沉池也没CASS大吧。
设备方面,还是从常识说开去,SBR工艺是最早的泥法工艺了,但为什么普及不起来?就是因为设备、阀门太多,操作过于繁琐限制了其应用。
直到计算机自控技术发展起来后,系统交由计算机来控制,解决了设备、阀门的操作问题,CASS等SBR的变形工艺才得以复兴、发展和普及;至于污泥回流设备,没有哪个常规工艺敢不要的;另外,设备的闲置是不是另一种浪费呢,氧化沟工艺一直都在考虑提高设备利用率的问题,CASS的这一硬伤就能回避得了?“建设费用可节省20%~30 %”、“占地面积可减少35%”……这些数据言之凿凿,大家抄来抄去,怎么来的哦?!有兴趣的可以去找找这个源头,呵呵。
CASS 工艺中曝气系统节能技术探讨宋桂杰张韵( 北京市市政工程设计研究总院, 北京100082)摘要随着城市污水处理率的提高, 污水处理的能耗问题越来越受到人们的重视, 研究污水处理厂的节能问题是节能减排的重要工作。
CASS 工艺运行能耗分布与传统活性污泥法有所不同, 其中曝气能耗占总运行能耗的比例大。
探讨了CASS 工艺中曝气系统的节能技术, 说明了通过在工程中采取相应技术措施可以获得节能效果。
关键词CASS 曝气系统节能技术污水处理厂随着污水处理率的提高, 污水处理的能耗问题日趋严重。
污水处理的高能耗往往造成处理厂运营成本高, 使一些运营困难地区的污水处理厂难以发挥投资和环境效益。
CASS 工艺处理效率较高、整体能耗较低、占地面积省、污泥稳定、可实现自动控制、投资和运行费用相对较低, 目前在国内中小型污水处理厂被广泛采用。
研究CASS 工艺节能技术对降低行业能耗具有现实意义。
CASS 工艺运行能耗分布与传统活性污泥法不同, 其曝气占运行总能耗的50% 以上。
本文分图2 传统工艺运行能耗分布析了CA SS 工艺能耗分布特征、变化规律和主要影响因素, 探讨CASS 工艺中曝气系统的节能技术。
1 CASS 工艺污水处理的特征及能耗分析传统活性污泥法( 连续流) 由提升、预处理、初沉池、生物反应池、二沉池、污泥泵房、消毒、污泥处理等单元构成, 见图1。
各单元运行能耗分布较为分散, 见图2。
图 3 C ASS 工艺系统流程图4 CASS 工艺运行能耗分布能耗分布见图4。
通过图 2 和图 4 对比分析可以发现, CASS 工艺和传统工艺运行能耗分布特征略有不同, 这与图1 传统活性污泥法工艺流程CASS 工艺的特征相关。
CASS 工艺利用活性污泥基质积累和再生理论, 将生物选择器与序批式活性污泥法结合, 并将主反应区的污泥回流至生物选择区, 形成CA SS 循环活性污泥法。
CA SS 工艺由提升、预处理、CASS 反应池、消毒、污泥处理等单元构成, 见图3。
CASS工艺节能建议
一、曝气系统节能
CASS工艺曝气能耗占运行总能耗的50%~65%,因此曝气系统的节能对降低整个CASS工艺的能耗十分重要。
1、CASS工艺曝气量和曝气时间的控制与节能
CASS 工艺曝气量和曝气时间的控制及节能方法包括DO 控制,DO、ORP、p H 联合控制和精确曝气控制技术。
(1)DO 曝气控制技术
CASS 工艺对有机物和氮磷的去除都与污水中的DO 浓度有关,而且不同的污染物去除所需DO 条件不同,为此可通过CASS 反应池中DO浓度控制曝气量和曝气时间,达到污染物去除和节能的双重目的。
DO 控制法是在反应池中安装DO 在线监测仪表,并通过DO 测量值控制调节供气系统,见图5 。
通过工程实践发现,CASS 工艺曝气量的控制
可根据DO 的特征值将一个运行周期内反应过程分成几个阶段,以初始DO 值确定基本曝气量,并将每个DO 特征值作为调整曝气量的依据,将实时DO控制改为阶段DO 特征值的模糊控制,让池内DO 在一个需要的范围内,简化控制过程,缓解DO 滞后、DO 波动的影响。
可以根据处理厂运行阶段水量水质变化规律,设定几组控制数据,运行一段时间后定期调整数据,直至达到最佳节能效果。
(2)DO、ORP、p H 联合控制技术
DO 曝气控制技术能够反映CASS 池的好氧运行状况,但难以反映厌氧、缺氧状态时污水中污染物的变化。
大量研究表明,ORP 和p H 与污水中的“三氮”和磷存在良好的相关性,在CASS 一个运行周期内,DO、ORP、p H 不同的特征值可以反映硝化结束、反硝化开始,也可以反映聚磷菌吸磷、释磷的转折点。
例如当硝化结束对应的DO、ORP、pH特征值出现时,可以停止曝气,精确控制曝气时间,达到降低能耗的效果。
此外,ORP 和p H 能够在缺氧和厌氧状态时判断和控制营养物的代谢途径,控制代谢产物,根据ORP、p H 的不同特征值,通过控制曝气量和曝气时间,将生物硝化过程控制在氨氧化阶段,然后直接进行反硝化,缩短氮的转化途径。
亚硝化的实现理论上可以比传统脱氮工艺节省能耗25%。
DO、ORP、p H 联合控制法是在CASS 反应池中安装DO、ORP、p H 仪表,通过DO、ORP、p H 的特征值联合调整CASS 池内的曝气量和曝气时间,通过对相关控制参数的对比和检验,确定最佳控制组合,达到更精确控制曝气的效果。
DO、ORP、p H联合控制模式是对DO 曝气控制模式的发展。
CASS 工艺好氧、缺氧、厌氧交替循环运行方式及DO、ORP、p H 联合控制法,为污水的硝化反硝化和同步除磷在一个循环周期中
能够实现创造了条件。
鉴于国内关于ORP 和p H 在生物反应各阶段特征点及控制参数的研究尚处于试验阶段,所以工程上可以在安装了DO 仪表的CASS 池中增加ORP、p H 监测仪表,监测DO、ORP 和p H 在运行周期中的变化规律,为下一步研究探讨DO、ORP、p H联合控制并最终应用于工程实践打下基础。
(3)精确曝气控制技术
无论DO 控制还是DO、ORP、p H 联合控制模式,都属于反馈控制,仪表信号的滞后和波动容易影响CASS 工艺运行的稳定性,其劳动强度大,且易受人为因素影响,节能效果也受到一定限制。
精确曝气控制系统是前馈为主反馈为辅的控制模式,将污水处理数学模型和在线监测仪表及自动控制技术有机结合。
其目标是按需供气,节能降耗;抵御瞬时负荷和环境变化,稳定出水水质;实现智能操作,减轻劳动强度。
精确曝气控制系统是在反应池中安装DO 在线监测仪和液位计,在输气管道上安装流量调节阀、气体流量计和压力变送器。
以气体流量作为主控制信号,DO 和进出水水质作为辅助信号,经过建模模块和历史数据综合处理,得出系统需气量;根据实际的输气管道压力值,经曝气流量配气模块处理,确定鼓风机组的供气量;由流量调节阀、气体流量计和曝气流量控制模块组成回路,根据实际负荷波动调节鼓风机供气量,减少池内DO 的波动。
2、CASS 工艺曝气器的选择和优化布置与节能
(1)CASS 工艺中不同扩散装置的能耗比较
CASS 工艺通常使用的曝气装置有射流曝气、鼓风曝气、垂直轴可浮动机械曝气。
射流曝气是利用气泡扩散和水力剪切两个作用达到曝气和混合的目的,一般由水泵、吸气管、混合管和喷嘴等组成,氧动力效率在3 kgO2 / ( kW ·h)左右。
射流曝气不需要鼓风机、布气管和曝气器,但随着处理水量的增加,水下设备多、动力和控制线缆长,操作和维护较繁杂。
鼓风曝气主要由鼓风机、输气布气管和曝气扩散装置构成,属气相流体主动运动型,气液接触面立体连接,立体生泡充氧方式,靠鼓风机供气,曝气器完成充氧功能。
随着对微孔曝气器的深入研究和开发,鼓风曝气方式氧转移效率均可达25 %以上,动力效率大于 4 kgO2 / (kW ·h) 。
垂直轴可浮动机械曝气是用机械搅拌污水,使水流上升或下降,促进大气中空气的溶解,一般氧动力效率较低, 在2 kgO2 / ( kW ·h) 左右。
为适应CASS 池一个周期内不同水位的变化和曝气量的需求,需要增加调速设施。
(2)曝气器的材质
CASS 工艺为间歇曝气,曝气器材质的选择至关重要。
国内处理厂目前普遍采用的鼓风曝气扩散器材质主要有刚玉和橡胶两种。
上海某
环保检验中心对Á215 橡胶膜盘式( EDPM) 微孔曝气器和Á235 刚玉盘式微孔曝气器进行了清水6 m 水深时,氧利用率、充氧能力、阻力损失等参数的检验,见表3 ,橡胶膜片盘式微孔曝气器各项指标均优于刚玉盘式微孔曝气器。
此外,橡胶膜片微孔曝气器具有自闭防止污水逆流功能,自间歇操作能力强,正好适应CASS 工艺间歇曝气的特点。
(3)曝气器的优化布置与节能
曝气系统中传氧速率的检测总是基于一种氧速度模式,总传氧效率和动力效率通常在清水试验中确定,但曝气器的实际功效受规模的扩大、污水特性、反应器形状、水深、曝气器的布置等因素影响,其中曝气器的布置可以控制和优化。
曝气器具有充氧和搅拌功能,曝气器的布置影响搅拌强度和搅拌的均匀性。
CASS 池集调节、曝气、沉淀、排水为一体,采用连续进水方式,因此属于空间上的变体积完全混合反应器。
国内外试验和实际运行经验表明,全面均匀布置曝气器可以增强搅拌功能,使整个池内均匀产生小旋涡,形成局部混合,减少死水区,提高充氧效率。
全面均匀曝气比回转流曝气在处理效果相同条件下可以节能25 %。
工程上可采用沿池长方向布置多条曝气支干管,每条支干管上设置调节阀门的措施,灵活调节不同区域不同时间的曝气量,提高处理效率,节省能耗。
通过以上研究分析,推荐在CASS 工艺中采用鼓风曝气扩散装置,选择橡胶膜片盘式微孔曝气器,并将曝气器均匀布置在池底,
可提高充氧和搅拌效率,节省能耗。
当然不同规模、水质特征不同时,曝气设备的选择还要结合实际。
3、鼓风机的选择
与传统连续流活性污泥法不同,CASS 工艺一个运行周期中反应池内水位和DO 值是变化的,因此要求鼓风机具有对出口背压自动跟踪和根据不同DO 需求调节风量的能力,以适应水质、水位的波动,保证出水水质的稳定性,节省能耗。
鼓风机主要有离心式和回转式。
离心鼓风机的特性曲线与离心水泵相似,风量受出口压力变化影响,其工作点由出口压力- 风量曲线和系统曲线的交点决定,风量变化范围达50 %~100 %。
罗茨鼓风机是回转式容积风机,无内压,出口压力由背压形成,风量稳定压力可变,其风量不受反应池液位变化的影响,只与转子的转速有关。
由于CASS 池内水位随运行周期发生变化,罗茨鼓风机具有对出口背压自动跟踪的能力,适应对流量要求相对稳定而阻力变化较大的场合。
因此在CASS 工艺中选择罗茨鼓风机,并适当配置调速装置,可以通过反应池内DO 反馈信号控制电机转速调节供气量,使风机始终在高效区工作,且无需检测系统压力,可以达到保证出水水质稳定、简化控制环节和降低能耗的作用。
二、进水泵节能
进水泵是污水提升的主要设备。
现在污水处理厂采用的进水泵种
类比较多,但其电耗均可用式l进行计算:
式中:W——电机实际电耗,kW ·h;
P——污水的密度,取1 000 kg/m ;
g——重力加速度,取9.81 m/s ;
Q——污水泵的实际流量,m ;
H——污水泵的实际工作扬程,m;
n1——水泵的效率;
n2——电机的效率;
t——水泵运行时间.H
由式1可见.污水进水泵在稳定运行时,其电耗取决于进水泵的实际工作扬程日。
而污水提升后构筑物的水面标高正是通过高程布置确定的,与污水处理全流程的水头损失有直接的关系。
污水处理厂全流程水力损失主要集中在构筑物连接管线水头损失和构筑物末端堰口的跌水高度上。
而污水处理厂普遍采用构筑物堰口跌水的出水方式,而且设计的跌水高度较大。
连接管线的水头损失在污水全流程中也占有较大的比重,包括沿程损失和局部损失两部分,并且以局部损失为主,占到管线总水头损失的80%以上。
基于污水处理全流程水头损失的特点,在建立理想水力计算模型时,首先要考虑对构筑物出口处的跌水损失进行有效回避。
连接管线应简洁布置.尽量减少连接管件的数量。
在连接管线的水损计算中,一定要保
证水损计算的精确性.尤其是局部损失计算时,一定要做到对局部损失系数的准确把握。