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1、水处理工艺调试教学大纲WaterPo1IutionControIEngineering一、基本信息课程设计周数:24学时学分:1.5分考核方式:考试或科技论文论文、单元设计、实习基地现场实习占70%,平时成绩占总成绩的30%(平时成绩包括考勤和实验)。中文简介:水处理工艺调试是教学的重要组成部分,是污水厂投产前的一项重要工作。先修课程与环节为无机化学、分析化学、有机化学、物理化学、化工原理、环境生物学、环境化学、水污染控制工程、工程制图、水泵与水泵站。工艺调试除了验证课堂理论外,也是巩固和深化课堂所学知识有机结合的重要环节,更是培养学生动手能力和训练严格的科学态度和工作作风的手段。通过做课程设
2、计,理论联系实际,巩固和加深已学过的基础和专业知识,培养和学生提高综合运用这些知识独立进行分析和解决实际工程技术问题的能力。二、课程设计目的和任务水处理工艺调试是教学的重要组成部分,是污水厂投产前的一项重要工作,工艺调试,其重要性表现在以下几个方面:一是发现并解决设备、设施、控制、工艺等方面出现的问题,使污水厂投入正常运行;二是实现工艺设计目标,即出水各项指标达到设计要求;三是确定符合实际进水水量和水质的各项控制参数,在出水水质达到设计要求的前提下,尽可能的降低运行成本。工艺调试除了验证课堂理论外,也是巩固和深化课堂所学知识有机结合的重要环节,更是培养学生动手能力和训练严格的科学态度和工作作风
3、的手段。通过做课程设计,理论联系实际,巩固和加深已学过的基础和专业知识,培养和学生提高综合运用这些知识独立进行分析和解决实际工程技术问题的能力。通过本调试,使学生能够达到以下几点:1、带负荷试车,解决影响连续运行的各种问题,为下一步工作打好基础。2、活性污泥培养,主要是积累处理所需微生物的量。3、活性污泥驯化,其目的是选择适应实际水质情况的微生物,淘汰无用的微生物。4、确定符合实际进水水质水量的工艺控制参数,在确保出水水质达标的前提下,尽可能降低能耗;5编制工艺控制规程,以指导今后的运行。三、教学方法与手段本课程的教学方法:根据教学内容的不同,综合采用多种的教学方法,如课堂讲授、启发式教学、学
4、生讲授、学生以小组完成的小论文等,以提高教学质量。通过讲授与提问、引导和自学、观察与实验相结合,使学生和教师之间能相互交流、从而激发学生的学习积极性,培养学生应用科学方法分析问题和解决问题的能力。本课程的教学手段:实物、多媒体课件、图片、动画视频手段等有机结合,将原来抽象、复杂的理论知识用生动的图像、动画和视频表现出来,使学生可以更直观地理解教学内容,提高教学的时效性。四、教学内容及目标1、准备工作2学时2、带负荷试车2学时3、活性污泥培养及驯化12学时4、工艺控制参数的确定6学时5调试中的其他工作2学时具体内容如下:(一)准备工作1 .人员准备:a.工艺、化验、设备、自控、仪表等相关专业技术
5、人员各一人。b.接受过培训的各岗位人员到位,人数视岗位设置和可以进行轮班而定,2 .其他准备工作:a.收集工艺设计图及设计说明、自控、仪表和设备说明书等相关资料。b.检查化验室仪器、器皿、药品等是否齐全,以便开展水质分析。C.检查各构筑物及其附属设施尺寸、标高是否与设计相符,管道及构筑物中有无堵塞物。d.检查总供电及各设备供电是否正常。e.检查设备能否正常开机,各种闸阀能否正常开启和关闭。检查仪表及控制系统是否正常。g.检查维修、维护工具是否齐全,常用易损件有无准备。h.购置絮凝剂。(二)带负荷试车开启水处理设施、管道中所有阀门和闸阀,启动进水泵送水,根据各构筑物进水情况,沿工艺流程适时启动其
6、他设备。在此过程中应做好以下几方面工作:第一、检查进线总电流是否符合要求,变配电设备工作是否正常,各种设备工作情况是否正常以及能否满足设计要求,仪器仪表工作是否正常,自控系统能否满足设计要求。第二、用容积法校核进出水、回流以及剩余污泥流量计计量是否准确,校核各种仪表,检测进水水质,测量流速,测量并记录设备的电压、电流、功率和转速。第三、及时解决试车过程中发现的问题。第四、编制设备操作规程。(三)活性污泥培养活性污泥培养的实质就是在一段时间内,通过一定的手段,使处理系统中产生并积累一定量的微生物,其培养方式主要有连续式和间歇式。1连续式培养:连续式培养是指在连续进水、连续出水的情况下进行的活性污
7、泥培养方式。选择该种培养方式的条件是要有足够的进水,即日进水量至少可以满足一台进水泵24小时的水量,连续式培养的优点是培养时间短,微生物所需驯化时间短。其具体操作方法是根据来水量的大小确定进水泵开机台数和生物池开启组数,格栅机、沉砂池、二沉池全开,开启外回流泵(若有内回流泵,选择不开),回流量控制在大于100%,曝气区溶解氧大于2mg1,生物池流速平均不小于0.3ms,绝对流速不小于0.2ms,连续运行。在此过程中,每天做好各项水质指标和控制参数的测定。当sv%达到10%以上时,活性污泥培养即告成功,此时的出水BOD5、SSsCOD等指标一般可达到设计要求。2.间歇式培养:间歇式培养是按进水、
8、曝气、沉淀、撇除上清液等四个阶段往复循环的培养方式,是在进水量小不能满足连续运行的一种培养方式。其特点是微生物积累周期长,驯化时间长,操作工作量大。其具体操作方法是同时开启进水泵、格栅机、沉砂池,待生物池充满水后开始曝气,同时停止进水,定时测量生物池,当COD、SS明显小于进水时停止曝气,沉淀2小时后再进水,同时撇除上清液。在此过程中的水族指标和控制参数的测定及完成的标志同连续式培养。(四)活性污泥驯化驯化的目的是选择适应实际水质情况的微生物,淘汰无用的微生物,对于有脱氮除磷功能的处理工艺,通过驯化使硝化菌、反硝化菌、聚磷菌成为优势菌群。具体做法是首先保持工艺的正常运转,然后,严格控制工艺控制
9、参数,DO在厌氧池控制在Q1mgZ1以下,在缺氧池控制在0.5mg1以下,在好氧池控制在23mg1,好氧池曝气时间不小于5小时,外回流比50%100%,内回流比200%300%,并且,每天排除日产泥量30%50%的剩余污泥。在此过程中,每天测试进出水水质指标,直到出水各指标达到设计要求。(五)工艺控制参数的确定设计中的工艺控制参数是在预测的水量、水质条件下确定的,而实际投入运行时的污水厂其水量水质往往与设计有较大的差异,因此,必须根据实际水量水质情况来来确定合适的工艺控制参数,以保证运行的正常进行和使出水水质达标的的同时尽可能降低能耗。1 .工艺参数内容:需确定的重要工艺参数有进水泵房的控制水
10、位、沉砂池排砂周期、生物池溶解氧DO及氧化还原电位ORP、污泥回流比R、污泥浓度M1VSS,污泥沉降比SV%、污泥指数SVI、污泥龄SRT、剩余污泥排放周期及日排放量、二沉池泥面高度等,其中影响能耗大小的主要因素是进水水位的高低和污泥浓度M1VSS的大小,影响脱氮除磷效果的主要因素是溶解氧DO和污泥龄SRTo2 .确定方法:进水泵房水位在保证进水系统不溢流的前提下尽可能控制在高水位运行。用每天排除大海量的体积与集砂容积对比来确定排砂周期,排砂量体积小于集砂容积。生物池DO及ORP根据厌氧池放磷情况、缺氧池反硝化情况、好氧池吸磷和硝化情况来确定,一般情况下厌氧池的Do小于0.1mg1,缺氧池的D
11、O小于0.5mg1好氧池的DO控制在23mg1之间,厌氧池ORP小于-250mv,缺氧池ORP在-IoOmV左右,好氧池ORP大于40mv。回流比R的大小应根据污泥在二沉池的停留时间和磷的释放来确定,一般情况下80%左右较合适。污泥浓度M1VSS通过污泥负荷来确定,脱氮除磷工艺的污泥负荷一般在0.12kgBOD5/(kgM1VSS*d)左右较合适。污泥龄SRT要考虑设计水质的要求,对脱氮除磷工艺而言,其一般控制在8天左右。(六)工艺控制规程:工艺控制规程主要是用来指导生产运行的,是工艺运行的主要依据,其主要包含以下几方面的内容:第一,各构筑物的基本情况;第二,各构筑物运行控制参数;第三,设施设
12、备运行方式;第四,工艺调整方法;第五,处理设施维护维修方式。工艺控制规程应在工艺参数确定后编制。(七)调试中的其他工作:污水厂要正确运行,还应有一套完善的制度,其主要包括管理制度、岗位职责、操作规程、运行记录、设备设施档案等,在调试过程中可分步完成上述工作。五、推荐教材和教学参考资源1)张白杰等.排水工程M.中国建筑工业出版社,19992)严煦世等.给水工程(第四版),中国建筑工业出版社,19993)李亚峰等.给水排水工程专业毕业设计指南M.化学工业出版社,20034)张智等.给水排水工程专业设计指南M.中国水利水电出版社,20015)中华人民共和国发展计划委员会主编.城市污水处理厂工程质量验收规范.北京.中国建筑工业出版社,20026)水处理工艺调试指导书(自编)其他说明工艺调试工作按班级分小组进行,每组选组长一人,负责管理过程工艺调试的考勤及进度检查。1、组长要切实负责,组员之间应团结协作,密切配合,以确保设计任务顺利完成;2、工艺调试过程中应严格遵守有关规定,严防抄袭现象发生;