雨污水系统规划设计

雨污水系统规划设计（通用7篇）

雨污水系统规划设计 篇1

摘要：近几年, 随着我省经济社会的快速发展, 水利水电开发建设的规模不断扩大, 一些水利水电开发项目砂石加工系统在实施过程中。为保证砂石加工系统中污水的再次利用和达标后排放, 设计砂石加工系统污水处理系统。

关键词：污水,处理,系统

1 系统规模

污水处理系统生产污水量按1000m3/h, 设计污水回收利用率不低于70%, 回收利用的水浊度低于70mg/L。

2 污水水质特性及水质分析

人工骨料生产系统污水按其来源可分为:筛分污水、棒磨污水、洗砂污水、脱水污水等, 加入的水量除部分消耗于生产过程外, 大部分将作为污水间接排放, 悬浮物主要为砂粒、混凝土残渣等。受纳水体为Ⅲ类水域功能区, 如不处理直接排放, 会污染河流水质, 影响水生生物的生存环境。

3 设计原则

(1) 认真贯彻执行国家关于环境保护的方针政策, 遵守国家有关法规、规范、标准。

(2) 根据污水水质和处理要求, 合理选择工艺路线, 要求处理技术先进, 处理出水水质达标排放。运行稳定、可靠。在满足处理要求的前提下, 尽量减少占地和投资。

(3) 设备选型要综合考虑性能、价格因素, 设备要求高效节能, 噪音低, 运行可靠, 维护管理简便。

(4) 污水处理站平面和高程布置要求紧凑、合理、美观, 实现功能分区, 方便运行管理。

4 工艺的选择

从进水水质的特性知道, 影响该污水水质的污染物主要为高悬浮物浓度。因此:对此类污水的处理主要围绕悬浮物的去除来考虑。一般去除污水中的悬浮物方法主要有砂滤、微滤机、反渗透法以及采用混凝沉淀法去除。选用不同的方法是根据悬浮物的状态和粒径来确定。本工程产生的污水为砂石污水, 其悬浮物主要为砂粒、混凝土残渣等, 因此, 确定该项目的处理工艺流程为:粗过滤+加药混凝+沉淀。

针对系统产生砂石污水水质特征, 具体分为以下几个方面。

(1) 预处理。

当污水进入污水处理系统, 通过链板刮泥设备对污水中大颗粒直径的悬浮物去除, 预计去除20%左右的悬浮物。链板式刮泥设备在让污水中大颗粒直径的悬浮物去除的同时, 又通过设备上数个刮板将沉在底部的悬浮物刮出设备外, 这就消除了由于不能及时排泥而导致系统不能连续正常运行的隐患。

(2) 加药絮凝。

预处理系统出水直接进入反应池, 并向反应池中投加PAC药剂, 通过搅拌机使絮凝剂与污水在反应池中充分混合, 使得污水中细小的砂粒和悬浮物形成粒径更大的絮状体, 从而使砂、水快速的分离开来。

(3) 辐流式沉淀池。

针对此类污水的特性, 辐流式沉淀池底部设有刮泥装置, 它能在污水中污泥不断沉降的过程中不间断的对底部污泥进行中心汇聚及搅动, 使得底部污泥区不会轻易板结, 为后续排泥提供了可靠保障。其具体措施是:当反应池中出来的污水通过辐流沉淀池四周的配水孔均匀分布的进入后, 水流在池中从周边向池中心流动, 在流动的过程当中, 污泥靠重力作用不断地沉淀。辐流沉淀池底部设0.2的坡度, 沉积下来的污泥通过重力作用向泥斗区流动, 考虑到砂石污水的比重大, 在辐流式沉淀池中设刮泥机, 且在池底中心泥斗内设有小刮泥板, 使污泥在沉降过程中易收集在中心泥斗, 便于污泥排出。辐流沉淀池沉淀下来的污泥通过渣浆泵连续打入厢式压滤机脱水处理。这样, 污水不断地流入, 上清液通过溢流流入清水池, 沉积下来的污泥通过渣浆泵泵入压滤机进行脱水。为避免排泥管堵塞, 在辐流式沉淀池和砂浆泵房修地下检修廊道, 便于人员检修 (此部分为工艺易发生事故部分, 修地下廊道方便检修可减少事故的发生) 。

本设计方案使整个污水处理系统能够连续、有效、可靠的稳定运行。

如图1所示。

处理后出水。本站污水经处理后, 达《污水综合排放标准》 (GB8978-1996) 一级标准 (COD≤100, SS≤70) , 可直接排放。为降低砂石加工厂运行成本, 本工程以污水回用为设计处理目标, 做到“零”排放。在事故风险等特殊情况下, 处理尾水可直接排放。

工艺选择的原则。选择污水处理工艺, 首先考虑处理工艺的实际效果, 必须使处理工艺的去除效果满足污水处理程度的要求, 使污水处理出水水质达标。

在选择污水处理工艺时, 还要考虑工艺的可靠性、稳定性。因为污水是不断变化的, 随时间的推移, 会在水质水量上产生一定的变化, 因此要求稳定、可靠的工艺。在保证达标的前提下, 则应考虑工艺的经济指标。投资少、运行费用低的工艺是人们的首选, 另外, 占地少、工艺流程短、运行管理方便亦是选择工艺时应注意的问题。

为达到环境保护对污水排放的要求, 实现细砂回收及污水回收利用和“零”排放标准, 污水经处理后被循环用于骨料的筛分冲洗。其工艺为砂石加工生产污水首先进入反应池, 水和絮凝剂在反应池内经搅拌机搅拌充分混合, 细小的悬浮物及胶体杂质在絮凝剂作用下形成较大的絮凝状颗粒, 出水进入辐流式沉淀池, 通过周边的配水孔, 均匀的从周边进入辐流式沉淀池, 污水中的絮体状颗粒沉淀到池底, 形成一定的污泥层, 此时用刮泥机将污泥刮至污泥斗内, 渣浆泵将沉淀下来的污泥打入厢式压滤机, 经厢式压滤机脱水后, 滤饼运往弃渣场, 等待最终处置。污泥脱水间的滤液及压滤机反冲洗出水自流回反应池, 沉淀池出水进入清水池, 通过加压泵将清水池中的水送至用水点, 若不回用时, 清水池出水通过排放口直接外排。

参考文献

[1]中华人民共和国水污染防治法.1996年修正.

[2]GB8978-1996, 污水综合排放标准[S].

[3]建设项目环境保护管理条例[S].1998, 1 2.

[4]建设项目环境保护设计规定[S].1987.

污水处理系统设计 篇2

污水处理系统是为了满足新建生产线的需要而进行设计的。综合考虑生产线的各类污水生产线的排放量、使用要求、工作环境等因素, 以此为依据, 进行槽体、搅拌器、污水泵等的设计和选型, 实现了设计科学合理。此外, 污水处理系统实现了自动化运行和手动运行两种模式, 具有易于操作性和系统运行可靠性的特点。两套运行系统相对独立, 在自动运行系统失灵或切换至手动运行系统时, 可以进行各个污水处理系统的独立操作, 满足使用要求。

1 槽体设计

槽体初级设计中, 按照污水处理流程和处理量, 初步确定槽体的外形尺寸, 将各个槽体按工艺流程进行排布, 满足污水处理线需要总的安装线长度、宽度、平台的架设等条件要求。

按槽液的流量设计溢流口, 上道工艺槽与下道工艺槽之间也采用此方法进行合理处理, 压缩了大量槽体安装空间, 保证了槽体在有限的空间范围内得到合理的布置。同时, 按照合并槽体的分布位置, 从便于检查的角度思考, 分别设立检修平台通道。

槽体内设计了经过加药搅拌、处理后的槽液导流装置, 延长了槽液驻留时间, 同时对槽体的尺寸设计提供了充足的安装空间。主要工艺槽体结构, 采用优质碳钢Q235—A, 方管进行加强, 内表面采用潜艇外表面防腐涂层, 外表面底层采用铁红底漆防锈涂层, 外层采用沥青漆涂层。

加药及配药槽采用耐腐蚀的PP板制作, 碳钢方管加强, 外包薄壁PP板。

2 搅拌器设计

根据槽液搅拌性质的不同分为三类。为减少安装空间, 减速机设计均为立式安装。

2.1 加入絮凝剂的污水槽采用低转速比的搅拌器, 搅拌桨转速控制在介于7rpm-10rpm之间。

搅拌桨设计成对称于搅拌轴排布、立式搅拌桨叶, 而不采用涡旋桨叶。低转速有利于絮凝剂与槽液进行化学反应后生成的絮状物不被搅拌桨打散, 同时对槽液与药剂的均匀混合具有辅助作用。

由于槽体深度为2500mm, 搅拌轴不能悬空设计, 否则容易造成搅拌桨末端出现大幅摆动, 从而易于损坏减速机及其附件。因此, 利用水泵轴封的原理, 在槽底设计水下轴承的限位结构, 将搅拌轴末端插入水下轴承限位结构中。经过设计, 水下轴承由限位座和密封套组成, 水下轴承与搅拌轴的装配具有限位、密封以及可检修拆卸的功能。限位座预先安装于槽体底部, 与槽体形成整体, 实现防腐涂层全覆盖, 不露出槽体底板本体。搅拌桨设计成上下分段的双层结构, 实现槽液搅拌的均匀性。同时, 降低搅拌桨工作时对搅拌轴的轴向扭矩, 降低了搅拌器减速机的负荷, 提高了搅拌器运行的平稳性。

2.2 未加入絮凝剂而加入酸、碱、还原剂、钙盐等介质的污水槽采用相对高转速比的搅拌器, 搅拌桨转速控制在介于120rpm-150rpm之间。

此类槽内的槽液因不生成絮状物, 只要求槽液与药剂的快速混合和保证槽液的均匀性。

由于槽体深度为2500mm, 同理, 参考加入絮凝剂的污水槽的结构型式, 设计了水下轴承, 保证运行的平稳性。按照液位分为双层布置安装。为了保证槽液的快速混合, 提高污水处理效率, 将搅拌桨设计成涡扇型桨叶结构。

2.3

加药槽的搅拌器设计, 因只要求槽液得到快速均匀搅拌, 降低工艺槽的等待时间, 因此, 采用相对高转速比的搅拌器, 搅拌桨转速控制在介于120rpm-150rpm之间。

由于加药槽的容积较小, 深度不大, 槽液搅拌过程中生成的对搅拌轴的扭矩不大, 其搅拌桨设计为悬空的单层涡扇型桨叶结构。

3 污水泵的选型

依据生产线各类污水的排放量和污水的吸程、管网阻力、输送高度来确定污水泵的选型。参考各个对应污水泵的流程和扬程, 并根据污水的酸碱腐蚀性进行污水泵的选型。先确定生产线的各类污水排放量, 污水泵的安装位置及相关安装数据。根据污水处理的需要, 将污水泵按照技术协议要求设计为一用一备。

所有污水泵均安装于地面, 工作槽体安装后的实际高度为4m, 各个水池的深度均为4m, 污水泵的出口段管路安装型式基本相同, 污水泵的扬程由吸上真空高度、输送高度、管网阻力构成, 只需确定其中管网最不利的系统即可, 其余各个污水泵的扬程参考最不利系统, 仅用作选型参考数据, 重点放在确定污水泵的流量上。

4 一步净化器的反冲洗

一步净化器的反冲洗系统按照节约用水的原则, 利用处理后的污水进行反冲洗。反冲洗系统一般不工作, 启动反冲洗系统之前, 需要由污水系统的检测系统的反馈信号对相应污水输入系统和反冲洗污水泵进行控制。适当加大反冲洗水泵的流量和扬程, 可以提高反冲洗的实际效果。一步净化器内部具有反冲洗喷射机构和水力推动的旋转机构, 反冲洗工作时, 形成伞面状喷射水流, 对净化器内的悬浮过滤材料进行清洗。

一旦进入反冲洗系统运行程序时, 各个污水系统输入部分将停止工作, 但一步净化器的排污系统保持开启状态, 保证反冲洗的水体回流入污泥池。

5 污泥压干系统

污泥压干系统主要设备由污泥池、气动隔膜泵、污泥压干机构成。辅助设备由排污系统、排泥装置、导流装置、泥饼清运车等组成。

为了保证厂房通道的畅通, 污泥压干机采用架空的安装设计, 预留出通道。污泥压干机工作后所产生的泥饼由导流装置进入泥饼传送管, 直接落入预先放置的泥饼清运车中。传送管设计成软联接的型式, 在泥饼清运车装满时, 可以实现手动升起, 另外一台泥饼清运车可及时入位承接泥饼, 保证泥饼清运的连续性。

6 结语

污水处理系统是一个多系统联动的复杂系统, 在工艺要求方面提出了较严格的要求。在保证实现污水处理功能的前提下, 在设计方案论证、设计方案的确定、布局的调整、土建条件的提出、设备及材料的选型等方面, 做出了详细的阐述。污水处理系统在结构设计方面综合考虑了设备检修维护、加药搅拌、流量控制、易于操作等因素。在槽体的设计、搅拌器的设计方面具有一定的创新性, 对日后类似系统的设计具有很强的借鉴和指导意义。

摘要：为满足生产线建线需要, 按照技术条件和要求, 根据国家有关污水排放标准, 对污水处理系统进行设计。

关键词：污水排放标准,污水处理系统,设计

参考文献

[1]华北建筑设计院主编.给排水设计手册[M].中国建筑工业出版社.

[2]施振球主编.动力管道手册[M].机械工业出版社.

[3]成大先主编.机械设计手册[M].第五版.化学工业出版社.

污水自控系统的设计 篇3

自控系统需要考虑技术的先进性及未来的发展需求, 采用集计算机技术、通讯技术、网络技术、自控技术于一体的控制网络技术。本文设计了一个集多种技术于一体的污水自控系统, 建立了系统的硬件框架, 对每个控制部分进行了说明。自控系统由两台监控计算机, 4台PLC组成。两台监控计算机互为备用, 分别配备开发版和运行版组态软件, 显示现场各仪表数值、设备工况, 并对设备进行控制。

(二) 系统方案

本方案包含自控系统、仪表系统、避雷系统三大部分。

1.自控、仪表系统

该方案综合考虑原有图纸的设计和实际需要, 在满足原设计功能的基础上进一步优化、主要水质在线分析仪表选用进口品牌, 部分仪表选用国内外知名品牌。

本工程自控系统的控制级别设置为三层:第一层为现场手动控制, 在各电气站点, 可单独启停各设备及各执行机构。第二层为PLC逻辑联动控制, 由PLC根据现场各设备采集的数据及系统设备运行逻辑关系, 自动控制各站点内的电气设备运行状态。第三层为中央控制计算机监测、修改PLC控制参数、上位机点动控制, 实现远程实时监控。

(1) 中央控制室站

中央控制站设于综合楼控制室内, 由2台监控计算机 (21寸纯平显示器) 、A3打印机、一组不间断电源 (UPS) 、操作台、工业以太网交换机 (带网管功能) 组成。两台监控计算机互为备用。中央控制站监控计算机通过工业以太网向下采集现场控制站传来的各类数据和信号, 进行数据的存储、趋势曲线绘制、报表打印、动态画面显示、过程监视和故障报警等工作, 并可对现场设备进行自动连锁控制或直接点动控制。

中央控制室站具有的功能:

1) 采集全厂的工艺参数值及设备运行状态信息。根据采集到的信息, 建立信息数据库并对相应工艺参数值做出趋势曲线 (含历史数据) , 供调度员分析比较, 以便找出事故原因, 改进管理方法, 保证出水水质, 提高污水处理厂的经济效益。

2) 自动生成生产报表 (班/日/月/年) , 进行打印和存储, 供生产管理使用。班报表的形式包括班次、日期、报表名称、采样点编号、计量单位、以及采样点平均值、最小值、最大值、连续计量的累积值, 班的处理水量。日、月、年报表的形式与班报表形式类同。

3) 绘制图表和曲线, 如:水量、水位变化过程曲线、参数时序曲线、计量累积曲线、事故报警总表等。

4) 现场转换开关处于“自动”位置时, 在中控室可对有关设备进行远程控制 (开机/停机) 。

5) 按照工艺要求有连锁条件的设备在现场控制箱在自动的情况下和中央控制室界面选择相应的设备连锁时可以根据工艺设定值自动运行。

(2) 现场控制站

为了优化网络结构, 节约布线成本, 本系统设置两个PLC主站 (PLC1和PLC2) , PLC1安装在进水提升泵房, 主要检测控制粗格栅、细格栅、提升泵、旋流沉砂池等设备信号及过程分析仪表信号;PLC2安装在CASS池, 主要检测CASS池上设备信号及水质仪表信号、出水消毒池仪表信号。此外由于污水处理厂内粗格栅控制系统、细格栅控制系统、脱水机控制系统、滗水器控制系统、紫外消毒池处理设备均带有小型PLC, 能够提供PROFIBUS协议支持;1台潜水排污泵变频柜、3台鼓风机变频柜内变频器均能够提供PROFIBUS协议支持;为了在中央控制室能够检测、控制所有设备及自带变频器的设备运行情况, 将粗格栅控制系统、细格栅控制系统作为PLC1的DP从站;脱水机控制系统、滗水器控制系统、消毒池设备控制系统作为PLC2的DP从站;潜水排污泵变频柜、鼓风机变频柜通过采用PROFIBUS分别接入PLC1及PLC2, 可以在中央控制室显示潜水排污泵、鼓风机等设备的运行参数;由于需要将部分低压配电柜的电力参数显示在中央控制室, 增加一套通讯管理机, 实现电参智能仪表的数据通讯功能。

现场控制站及远程I/O站实际控制点数:

根据实际控制点数考虑到增加一定的余量, 设置所有模块点数不大于16点, 设计模块数量及点数如下:

各现场控制站由可编程控制器PLC、UPS和过电保护装置等组成。可编程控制器PLC选用技术先进、广泛应用与水处理行业的系统, 具有高可靠、可扩充性的特点, 能承受工业环境的严格要求。本方案选择德国VIPA PLC。

德国惠朋 (VIPA GmbH) 公司是自动化元器件及系统的专业制造商, 国际Profibus组织成员。VIPA系统300V, 与西门子S7-300系列完全兼容, 数据传输速度比同档次S7-300快。CPU都自带有用于PG/OP通讯的以太网接口。可用网线直接编程, 不需要编程电缆。

(3) 网络系统

该控制系统网络采用二层网络结构。现场站与中央控制站之间采用光纤作为通讯介质, 中央控制室站、PLC1站、PLC2站均设置工业交换机, 通过自愈式光纤环网方式实现以太网 (10/100Mbps) 冗余连接, 环网上任何一点的光纤连接意外断开, 系统都能通过反向环的方式提供后备以太网链路, 保证系统可用性的同时兼顾经济性。系统网络控制图如下图:

(4) 一次仪表及检测控制要求

一次仪表和执行机构分别是控制系统的五官和手脚, 是控制系统的来源和控制目的, 本系统仪表选型充分考虑性价比及售后维护的便捷性, 主要水质分析仪表选用进口或合资品牌, 部分过程仪表在以往的项目中选择质量、性能较好的国内品牌, 在充分满足工艺检测及控制要求及质量保证的前提下, 综合选用国内外质优水质过程分析仪表。

2.避雷系统

设置了避雷系统, 包括电源避雷和信号避雷, 主要设备采用深圳楚邦的防雷避雷产品。

(1) 电源避雷

1) PLC柜电源避雷。在各PLC控制站 (PLC1、PLC2) 的主电源输入端 (UPS前) 接上D级防雷器, 用于防雷击、防浪涌过电压保护。

2) 中控室电源避雷。在低压柜中控室的主电源进线端接入C级防雷器, 用于防雷击、防浪涌过电压保护;在中控室主电源输入端 (UPS前) 接入D级防雷器, 用于防浪涌过电压保护。

3) 在现场各仪表电源输入端接入D级防雷器, 用于防浪涌过电压保护。

(2) 信号避雷

从现场各自控设备、仪表→各PLC柜 (PLC1、PLC2、I/O2) 的每一条输入、输出信号线串联接入24VDC专用信号防雷器, 用于防雷电浪涌、过电流、过电压保;其中各仪表输出到各PLC站的信号线端加装信号避雷器。

(3) 接地

1) PLC柜防雷接地与低压电气公用一地, 所有电源避雷器、信号避雷器接地端等电位连接后, 与公用地相连。

2) PLC电源模块直流接地。单独在现场PLC柜附近安设专用地下电极, 接PLC电源模块直流地, 用于抗电源干扰。

3) 信号线屏蔽层接地。所有信号线屏蔽层采用一点接地形式, 等电位连接后与PlC柜体连接, PlC柜体与电缆沟接地系统连接。

4) 中控室防雷接地。中控室所有电源避雷器、信号避雷器接地端等电位连接后, 与电源保护地PE连接。

5) 现场仪表电源地PE与PLC柜内防雷接地系统相联, 现场仪表箱内电源避雷器、信号避雷器接地端等电位连接后接电源地PE, 现场仪表箱外壳单独接地。

(三) 总结

采用了现场手动控制、PLC逻辑联动控制和中央控制计算机三层控制级别, 设计了一个集多种技术于一体的应用控制系统。自控系统由两台监控计算机, 4台PLC组成。两台监控计算机互为备用, 分别配备开发版和运行版组态软件, 显示现场各仪表数值、设备工况, 并对设备进行控制, 在实际中得到了良好的应用。

参考文献

[1]张大群.水处理设备的总体状况与发展[J].天津科技, 2001, 9 (4) :17-18.

[2]张润莲.门市污水处理厂规划方案的协调[J].邑大学学报 (自然科学版) , 2001, 7 (1) :78-81.

[3]李梦筱, 周丽华, 文严安.污水处理厂的自动控制系统[J].机电产品开发与创新, 2004, 22 (3) :78-79, .

谈雨污水沟槽施工的质量控制 篇4

关键词：雨污水沟槽,土方,质量,措施

1 工程概况

某区某路的主干道, 依据道路设计横断面、两侧用地性质、地形条件、管线综合规划等因素综合考虑, 设计汇水面积85.00 ha, 排除系统属于大村雨水泵站系统。本路段雨水管道的布设分三段排除:A段雨水长度819.56 m、下穿地道边沟管道长度26.20 m, B段雨水段长度674.43 m, 单管铺设, 管线位于道路中心线, 管线起点、终点、折点均由坐标控制。污水管道的布设分两段排除:A段长度671.43 m, B段长度671.43 m。

2 施工方案

2.1 土方开挖

1) 测量放样定出中心桩、槽边线, 槽边线根据所埋管径及挖土深度确定。2) 采用机械开挖方式为主, 人工开挖方式为辅的挖土方式。3) 管道基槽不可直立开挖, 必须先进行降水后方可进行基槽的开挖, 雨污水管道沟槽深度H≤1.5 m的基坑, 直接采用边坡1∶1.25放坡开挖;雨污水管道沟槽深度1.5 m<H≤3 m的基坑, 采用管井降水、放坡开挖的方式, 边坡1∶1.25;雨污水管道沟槽深度3 m<H≤5 m的基坑, 一般情况下采用管井降水、放坡分台阶开挖的方式, 边坡1∶1.25;雨污水管道沟槽深度5 m<H≤8 m的基坑, 采用管井降水、钢板桩支护形式。雨污水管道采用两步槽的开挖方式, 头部槽按1∶1放坡开挖至原地面下约1.5 m时, 在距基坑两侧开槽中点的位置各设两排钢板桩, 进行管井降水后, 再进行1.5 m以下深度范围的开挖, 边开挖边进行纵横向的支撑。4) 管道开挖后的表层填土与原状土不要混在一起, 原状土含水量较大, 经晾晒处理后或掺白灰处理后可作为管腔的回填材料, 如果仍不能满足回填要求, 则可考虑采用中粗砂回填, 分层回填、夯实, 并严格控制压实度。5) 开挖沟槽达设计标高时, 应立即报监理验收, 检查合格后应尽快进行基底垫层施工。

2.2 降水方式

1) 对于雨污水管道沟槽深度2 m≤H≤3 m的基坑, 采用管井降水, 在距开挖口1 m位置的两侧布设降水管井, 井深9 m、井间距10 m, 按梅花形布置。

2) 对于雨污水管道沟槽深度3 m<H≤8 m的基坑, 采用放坡开挖及使用工字钢或槽钢支护形式的, 降水管井设置在沟槽两侧, 左右两侧间距控制在15 m内, 井深9 m~16 m、井间距10 m按梅花形布置。

2.3 支护方案的选择

1) 对于雨污水管道沟槽深度H≤3 m的基坑直接放坡开挖, 不进行支护。

2) 对于雨污水管道沟槽深度3 m<H≤5 m的基坑, 一般情况下采用放坡分台阶开挖的方式;特殊情况可采用钢板桩支护形式。

3) 对于雨污水管道沟槽深度5 m<H≤8 m的基坑, 采用钢板桩支护。二部槽开挖前须打钢板桩, 根据土质及挖深情况采用不同长钢板桩。钢板桩长度L=入土深5 m+沟槽深+超出二部槽0.5 m, 入土深度 (设计沟槽标高以下) 不小于3 m~5 m。二部槽开挖后要加设钢横撑, 纵向间距5 m 1根, 便于下管。水平撑设置按沟槽底至槽顶标高的实际情况分别设1道~2道。上道横撑设在沟槽顶下60 cm处, 下道横撑设在沟槽中部。横撑应随土方开挖进度随挖随撑。

2.4 土方回填

1) 沟槽回填。管道施工完毕后, 雨水全部进行闭水试验, 合格后方可回填。雨污水管道基础、管道两侧以及管顶以上0.5 m范围内采用中粗砂回填。

回填的密实度要求按以下执行:

a.管道基础:大于90%;b.管道两侧:大于95%;c.管顶以上50 cm范围内:大于90%;d.管道有效支撑角范围:大于95%。

2) 检查井回填。位于道路车行道下的雨污水检查井, 检查井周围80 cm范围内, 采用C15素混凝土回填, 回填深度自道路面层下1.5 m, 1.5 m下至检查井井底采用良好级配碎石回填。

2.5 雨污水管道施工

1) 管材及接口:管径D≤500 mm采用钢筋混凝土承插管, 橡胶圈接口。管径D=600 mm~300 mm, 管顶覆土0.7 m≤H≤6.0 m采用Ⅰ级钢筋混凝土管 (承插式或企口式) , 采用橡胶圈或现浇混凝土套环柔性接口。污水管接口均采用柔性接口。

2) 管道基础:雨水管管顶覆土0.7 m≤H≤3.5 m时, 采用120°C15混凝土管基。混凝土管基设计位于地下水位的检查井外壁, 均采用刷沥青冷底子油两遍, 沥青胶泥涂层厚度不小于300μm。管道地基承载力不得小于60 k Pa, 检查井地基承载力不得小于100 k Pa。

3) 检查井:管径D≤600 mm, 采用1 000 mm圆形混凝土雨水检查井。管道与检查井的连接采用柔性连接。雨污水检查井盖、座均采用重型防盗球墨铸铁井盖座。

3 质量保证措施

3.1 质量目标及质量保证体系

质量计划中要明确分解分部分项的质量目标, 确保单位工程的工程质量。

建立质量保证体系, 层层落实, 确保本工程质量目标的实现。

3.2 施工管理质量保证措施

1) 建立健全质量目标责任制。按照ISO9002质量体系的标准要求, 横向包括各职能机构, 纵向包括工程部, 对工程质量进行全员、全过程、全方位控制。

公司建立质量责任层层签订制度, 首先由公司负责人与项目经理签订责任状, 确定质量目标, 然后由项目部管理人员签订工程质量责任状, 确定分部分项质量目标, 以利于质量目标的实现。

2) 建立健全和严格执行各项制度。建立施工组织设计和施工方案审查制度:开工前将我单位编制并审批的方案报送监理工程师审核。

建立严格奖罚制度:在施工前和施工过程中, 项目经理要组织项目部全体管理人员制定详细的规章制度和奖罚措施, 不允许出现不合格品。

3) 建立贯穿施工全过程的质量监控系统。

3.3 材料保证措施

1) 严格选择供货商。

2) 材料进场时要做好进场验收, 必须有材料出场的合格质量证明材料。

3) 凡需要复试的材料, 试验员按照不同的批量, 严格按照试验取样手册标准, 并由监理工程师验证审核后方可使用。

4) 现场材料的堆放, 有完整的标识, 保证材料的可追溯性。

5) 现场材料的保管要按照不同材料、不同物理、化学特性, 采取针对性的保管措施, 确保材质的稳定性。

3.4 设备质量保证措施

所有施工设备都做到人机定岗, 专人负责维护保养, 定期检查, 绝不允许设备带病工作, 做到安全万无一失。

4 安全保证措施

1) 安全生产目标:不发生任何人身事故、创建“安全文明工地”。

2) 各个施工环节都要制订具体的安全规程和违章处理措施, 使得所有参与施工的人员使安全工作防患于未然。

5 文明施工及环保措施

遂宁污水处理厂自控系统设计 篇5

随着现代控制技术和计算机技术的飞速发展,控制技术在污水厂中得到了广泛应用,使得整个污水处理过程实现了计算机监测、控制和管理,实现了高质量、低成本、稳定可靠的运营方式。本文以遂宁污水处理厂为例,说明控制系统在污水处理厂中的应用。

1 污水处理控制系统设计

该污水处理厂规模为5万立方米/天,污水处理工艺采用改良型SBR法,曝气方式采用鼓风曝气,水处理工艺采用传统活性污泥法工艺,泥处理工艺采用中温厌氧消化、压滤脱水工艺,出水水质要求达到一级排放标准的B标准。处理后尾水排入新开河,再通过相距1km的新开河闸及新开河排涝泵站排入涪江。污水处理厂内设有1个污水泵站、1个曝气过程站、1个污泥处理站和1个中央控制室IPC。这些站点与IPC之间必须实现高实时性、高可靠性、高稳定性的通信,才能保证污水处理生产的稳定、高效运行。因此,在对污水处理控制网络进行设计时,我们采用了先进的现场总线技术。根据全集成自动化的思想,将污水厂监控系统分为控制级和管理级。其控制系统原理图如图1所示。

1.1 控制级

系统配置用于主站的PLC,全部选用西门子的S7-300系列。该型PLC的CPU数字处理能力强,带有内部集成的PROFIBUS-DP接口,其特点是组态灵活,速度快,操作简捷。整个系统用了3台PLC,分别完成对污水泵站控制区、反应池站控制区和鼓风机站控制区各现场设备的监控,处理器模块选用CPU315-2DP,FMS通讯模块选用CP343-5,模拟量输入模块选SM331,数字量输入模块选用SM321,数字量输出模块选用SM322,电源模块选用PS307。

2台上位操作员站通过5613卡与下面3台PLC站通讯。

污水泵站控制区从站包括4台TGSIR智能电机软启动器和2个ET200M分布式I/O装置。软启动器用于完成对进水泵房4台潜水泵的启/停控制,从而减少水泵的机械电气损伤,延长其使用寿命。软启动器通过IM183-1模块和PROFIBUS-DP网络相连,从而完成与污水泵站PLC的通信功能。ET200M是一种应用S7-300模块系列的模块化分布式I/O装置,它通过接口模块IM153与PROFIBUS-DP总线相连,每个ET200M从站可扩展8个S7-300 I/O模块。污水泵站的2个ET200M从站分别控制污泥池和污泥脱水机房的I/O点。污水泵站控制系统具体实现的控制功能有:

(1)通过对格栅(粗、细格栅)机械的控制,去除掉污水中较大的悬浮漂流物;

(2)通过对沉砂池设备的控制,去除掉污水中较小的泥砂和颗粒物;

(3)通过对污泥脱水系统的控制,使污泥浓缩、脱水后运走,避免二次污染;

(4)负责对各设备运行状况信息进行采集,便于设备管理。

反应池站控制区从站包括5台西门子的6SE70型智能变频器和2个ET200M分布式I/O装置。变频器用于对生化反应池中回流污水变频泵的启/停及调速控制。变频器通过CB15通讯模块和PROFIBUS-DP网络相连,从而完成与反应池泵站PLC的通信功能。2个ET200M从站分别控制二沉池和高配间的I/O点。反应池站控制系统具体实现的控制功能有:

(1)通过对空气调节阀的控制,实现对SBR反应池中COD浓度、溶解氧浓度等的控制,以此来控制出水水质;

(2)通过对搅拌器的控制,使活性污泥与有机物质、氧气充分接触,帮助生化反应的进行;

(3)通过模糊控制器来控制加药量的大小以控制COD浓度的大小;

(4)通过对高压配电间电力信号的采集,保证全厂供电系统的安全运行;

(5)负责对各设备运行状况信息进行采集,便于设备管理。

鼓风机控制系统的主要任务是为反应池曝气提供充足、稳定的气量。在曝气池分别安装溶解氧测试仪和悬浮物浓度计,溶解氧测试仪可以实现实时控制溶解氧的数量,利用自动控制系统自动开启、关闭鼓风系统既能保证细菌良好的分解能力,又能节约能耗,保护设备;悬浮物浓度计可以精确地测量污泥浓度,根据污泥浓度,适时地调整曝气池的工艺。因此,鼓风机站控制系统从站包括4台TGSIR智能软启动器和2个ET200M分布式I/O装置。软启动器用于完成鼓风机房4台鼓风机电机的启/停控制,并且通过IM183-1模块和PROFI-BUS-DP网络相连,从而完成与鼓风机站PLC的通信功能。2个ET200M从站分别控制低配间和回水用房的I/O点。鼓风机控制系统具体实现的控制功能有:

(1)通过对鼓风机的控制,实现对出风口总空气流量和压力的控制,以供给生化反应池压力和风量恒定的空气;

(2)通过对低压配电间电力信号的采集,保证全厂供电系统的安全运行;

(3)负责对各设备运行状况信息进行采集,便于设备管理。

1.2 管理级SCADA系统设计

上位计算机系统可监视单元站的全部运行信息,控制现场设备的启动和停止,对各站采集来的数据进行汇总、分析,为污水厂的全面控制提供必要的数据基础。上位计算机系统SCADA采用WinCC组态软件实现,高性能的过程耦合、快速的画面更新以及可靠的数据使其具有高度的实用性。

管理级实现的具体功能有:

(1)显示整个污水处理厂的工艺流程图,并分出粗格栅、进水泵房和氧化沟等13个工艺单元局部放大画面,每个画面均可自由切换。

(2)生产设备的监控和工艺参数的采集、分析与给定。将PLC采集的实时工况、过程变量、水质指标、工艺参数,实时在CRT上直观显示出来。管理人员通过鼠标和键盘下达各种调度指令,进行工艺参数设定。

(3)监控画面底端设有报警栏。无报警时自动隐藏,有报警时声讯报警并立即弹出当前报警信息框,所有报警信息均可在报警记录中查询,方便以后的运行分析。

(4)显示各种参数的历史曲线,并根据要求配置曲线的存储时间。主要有进水量、溶解氧和pH等参数的历史曲线。

(5)文件自动定时生成管理日报表和月报表及设备运行状态表,可定时打印日报表和月报表。

上述功能中产生的数据都可以做成表格进行归档,而且SCADA支持.csv的数据导出,操作者可以用Excel直接读取趋势数据。

为了使上位计算机系统集成到MES和ERP中,采用Web浏览和OPC DA的方法,将SCADA的中央数据服务器扩展成Web服务器和OPC服务器不仅便于融合,而且还减少了重叠的服务器设置。用Web发布SCADA界面,要浏览生产状况的计算机作为Web客户端,组成一个Client/Server模式的局域网,并在WinCC中创建授权管理者,使得在授权范围内的有限管理者可以在局域网内通过ActiveX支持的IE远程浏览SCADA画面。这样,管理者就可以在办公室浏览现场的处理运行状况,使控制系统信息在企业内任何网络级别访问。另外,上层信息系统的MES和ERP作为一个OPC的客户端,访问集成在WinCC中的OPC数据访问服务器,采集控制系统中的实时数据,获得WinCC归档系统中的历史数据,得出处理水量、能耗和成本,对DO/MLSS/TP/TN/COD等水质数据进行分析,离线得出水处理的优化方案并介入上位计算机系统实施。局域网再接入Internet就可以实现局域网、本地网、远程网跨区域的远程现场设备监控功能,管理者可随时、随地以各种上网方式通过互联网来获取污水厂内的信息。这就超越了自动控制的过程,将范围扩展到工厂监控级,使上层信息网和控制网合二为一。

2 结束语

基于现场总线的污水处理生产网络控制系统能有效的进行工作,与传统的方法相比,其最大的特点是功能强、结构灵活实用、可靠性高、安装调试简单且开发和维护费用低,根据不同的现场情况与用户要求,系统可以扩展为不同的模式。项目投产以来,经济效益显著,大幅降低了运行成本,一年可节约污水处理成本860万元。同时,产生了巨大的社会效益,污水处理后可达到国家一级B类排放标准,从而使市区的污水排放达到了国家园林城市标准。

参考文献

[1]李潮，郭照新，等．基于WinCC的污水处理厂监控系统设计与实现[J]．微计算机信息，2006(4-1)：114～115

[2]陈姝意，李少远．污水处理的综合自动化控制系统[J]．控制工程，2006(2)：102～104，107

[3]周小波，王成端．西南科大污水处理控制系统的应用分析[J]．微计算机信息，2006(5～1)：38～39，118

雨污水系统规划设计 篇6

工业生产的迅速发展带来了工业污染源的日益增加、水环境污染日益严重。为了有效地对水环境进行保护, 不但要监测污染物, 而且要监测污水排放总量。目前, 国内外较多采用的电磁式流量计、超声波式流量计等技术, 在一定程度上对污水流量的监测起到了较大的作用, 但是由于受使用条件等方面的限制, 使它们的使用范围受到了很大局限。污水排放需在下水道出口处监测, 安装空间狭小、泥沙污物多、供电难、维护难, 现有的监测技术都难以适应其安装和运行, 特别是在荒郊野外、无人看护的情况下, 仪器设备更难以保证正常运行。所以, 研制一种计量准确、安装方便、操作简单、便于管理且运行费用低的污水计量系统, 已成为现阶段环保方面的一项重要工作。

1流量计量系统概述

该系统主要利用课题小组自主研发的槽体智能流量计采集污水流量数据, 并利用中继式无线射频传输技术 (Radio Frequency) 通过自主研发的板式流量智能传感器内嵌入的通信模块与上位机进行通信[1]。系统网络层次示意图见图1。

槽体智能流量计作为系统的下机位是采集明渠污水流量的终端装置, 将自主研发的板式流量智能传感器安装在巴歇尔槽侧壁上, 并通过单片机将数据信号采回, 然后利用无线发送模块传递给上位机[2]。上位机则利用无线接收模块实现了与各槽体智能流量计的全部通信功能, 并实现污水流量的采集、记录、存储、打印等功能。

2监测软件总体设计

本系统监测软件采用Windows风格的左侧菜单栏, 它提供了方便的快捷键列表以及信息面板。整个系统是集散型的, 许多特定功能单独做成模块, 各部分均能独立工作, 如果需要对单个功能修改, 只需在相应文件中对相关模块作修改即可。

根据系统的设计要求, 监测软件分为4个模块:通信模块、数据处理模块、数据管理模块和系统界面模块, 见图2。

为了建立友好的显示与操作界面, 方便对数据的修正、统计、查询和绘图, 在进行软件设计时除了将数据和统计结果储存在数据库外, 还利用多窗体形式分别显示各种操作、统计数据和曲线图形[3], 其系统软件工作流程见图3。

3系统通信程序设计

上位机使用VB6.0应用软件, 利用其内部的MSComm控件来实现串口通信, 一般都可分为4个步骤:初始化通信端口;设定通信协议;串行通信的读写操作;关闭通信端口[4]。

3.1 串行通信协议

RS-232采用串口异步通信, 1位起始位, 15位数据位, 1位停止位。单片机每次发送17个字节数据后暂停, 等待PC机发送“召唤”命令进行下一次发送。其传输规程见表1。

3.2 上位机 (PC) 通信程序设计

系统通信程序主要完成定时向下位机发送“召唤”命令[5], 接收返回的污水流量数据帧, 按照通信协议判断各位数据位, 实现明渠液位、瞬时流量、累计流量数据的实时监测和显示。同时还可通过发送控制命令, 使下位机累计流量清零。

PC机串口只要接收到1个字符数据就触发OnComm事件, 并开始读取数据以及存入字符串变量, 直到接收到字符“f”, 再对字符串变量进行校验。如果字符“w”和“f”之间的字节长度为15, 则表示接收的数据正确并将其解析为液位、瞬时流量、累计流量数据 (液位:0.000m, 瞬时流量:00.000m3/h, 累计流量:000.000m3) , 同时在界面上显示并存入历史数据库;如果字节长度不是15, 则表示接收的数据不正确, 就将定义的错误变量mErr加1, 直到mErr≥3, 即连续3次以上出现错误数据才置零, 同时也不在界面上显示和存入历史数据库。之后将解析出的液位数据作上限、下限判断, 如果液位数据没有超过限制则将错误变量mErr清零;否则将显示报警信息。其通信流程图见图4。

4 数据库应用程序设计

4.1 数据库的创建与访问

本系统在SQL Server 2000数据库中直接新建数据库WUSHUI, 并建立多个存储过程, 通过软件程序调用存储过程进而将监测到的数据存入相应的数据库表中。系统采用ADO接口与数据库连接, 并建立独立的模块, 使用ADO数据对象进行数据访问, 其步骤为:初始化COM库, 引入ADO库文件;创建Connection对象, 并连接数据库;利用建立好的连接, 通过利用RecordSet对象取得结果记录集进行查询、处理;使用完毕后关闭连接、释放对象。数据库的数据显示及内容查询关键程序段如下:

4.2 数据分析及处理

采集到的数据通过串行口传输到上位机之后, 需要对数据进行处理, 本文主要对数据进行智能处理和数据计算。

4.2.1 智能处理数据

上位机连续3次接收到的数据为“0”或发生移位、缺失、误码时, 才在界面上显示流量数据为“0”或显示报警信息。也可以在接收到数据后加1判断, 将新接收到的数据与前一次数据作比较。如果差距太大, 则舍掉仍然显示前一次数据或稍加修改显示出来。

4.2.2 数据计算

由于下位机发送过来的数据不包含报警信息, 则需通过软件编程来实现上限、下限报警及预报警处理。可以通过将采集的数据解析后得到的液位信息作个上限、下限比较来实现报警, 还可通过公式计算污水排放量的收费价格。

5结束语

本文主要介绍了明渠污水智能流量计量系统监测软件的整体结构、主要功能和主要程序的设计。并通过运行调试, 有效解决了槽体智能流量计的数据发送和接收、实时曲线绘制以及历史数据的打印输出, 基本满足了系统对数据采集、处理的要求。实践证明, 本设计不仅工作稳定还能降低安装费用, 并及时了解现场仪表工作状态, 预测报警, 提高了系统性能价格比。

摘要：介绍了一种分布式的明渠污水流量实时监测系统, 分析了监测系统的原理、过程, 应用VB编程技术、无线通信和串口通信技术设计了系统监测软件的总体结构和主要控制功能;实现了远程监测、流量的自动采集和处理、监测数据的显示和数据库存储、实时曲线的绘制、历史数据查询及报表打印等功能。

关键词：监测软件,串口通信,数据库

参考文献

[1]马, 马福昌.新型板式流量传感器的设计[J].太原理工大学学报, 2008, 39 (3) :265-267.

[2]马, 王辉.检索式数字水位传感器智能变送器的设计[J].仪器仪表学报, 2008, 29 (4) :740-744.

[3]刘彬, 杨川.热处理分布式监控系统[J].重庆工学院学报 (自然科学版) , 2007, 21 (11) :56-59.

[4]张志强, 孙宁.基于VB的实体浮力测量系统监控软件设计[J].计算机测量与控制, 2007, 15 (12) :1844-1846.

[5]马福昌, 彭海莉, 王才.基于G SM和In ternet相结合的远程监控系统的开发[J].太原理工大学学报, 2005, 36 (4) :381-384.

雨污水系统规划设计 篇7

一、城市雨污水管道施工质量问题

1 管道存在裂缝和松散现象

管道存在着裂缝和松散现象, 这种问题出现的原因很大程度上与管道选用的材料的质量问题密不可分, 这也是目前城市雨污水管道施工质量上最常见的问题, 选材人员在进行采购管材的过程中采购了质量不过关的管材, 就容易引起管道的裂缝和松散, 而城市作为人口的聚集地, 人流密集, 雨污水的外泄容易引起交通拥堵和环境污染, 影响人们的日常生活, 对于城市的发展也很不利。

2 边坡土方坍塌或滑坡

边坡土方的坍塌和滑坡也是现代城市雨污水管道存在的严重质量问题, 在城市管道施工的过程中, 为了节省土方, 工程没有采用有效的排水降水措施来缓解有地下水作用的土层和地面水的冲刷, 措施的缺乏使得在很大程度上容易导致土层的浸湿, 工程的稳定性得不到保证, 外界的压力和震动同时也容易导致边坡土方的塌陷和滑坡现象, 管道的长期使用有很大的隐患。

二、污水管道的解决措施

1 保证城市雨污水管道材料的质量

在施工中, 管道材料的选择是施工的前提, 也是保证施工质量的基础。而且对于施工的保护也要从源头抓起, 因此在选材环节要严格的控制质量, 主要体现在两个方面。第一, 采购人是采购活动的主体, 因此在采购中一定要有质量意识, 首先对施工材料进行基本的检查, 即查看材料表面, 质量较好的材料表面应该是光洁的, 而且没有外伤。用其他的物力敲打材料的时候, 会听到清脆的声音。如果声音的沉闷的, 那么这个材料存在质量问题。其次, 检查材料以及生产商的合格证书, 只有具有合格证明的材料才能用在管道施工中。第二, 施工企业要为采购部门建立一套完整的采购制度, 采购制度是约束材料质量的一个标准, 如果制度不完善, 采购人员与材料供应商很可能为了利益而联合, 从而使施工企业花较高的价钱购买质量低劣的材料。采购部门要与企业中的管理部门以及财务部门合作, 共同为采购制定一个价格表, 财务部门对照价格表为采购部门提供资金。如果部分的资金过高可以询问管理部门是否允许更换材料。采购部门要利用财务部门所给资金进行采购。

2 加强施工过程中的管理

在提高城市污水管道的质量上, 加强对施工的管理是有效的措施, 也是最直接的方法。而施工的管理首先要有严格的质量标准, 管理的方法都要在施工的规则内。对施工的测量与保护都要在符合标准的情况下进行。设计人员要对污水管道预埋的位置以及深度合理的设计。在实际的施工中, 按照设计方案预埋管道。在正式施工前, 要对管道的位置进行必要的测试, 以免施工中出现较大的偏差。如果设计的深度与实际的深度不符, 要根据施工现场的实际情况, 进行适当的调整。在确定管道的位置后, 把样桩放到预设的位置, 样桩的施工与实际的施工没有太大的差别, 因此施工人员要以样桩的施工标准为依据进行施工。尽管样桩的标准已经很精确, 但是实际的施工还是会出现偏差, 如果可以控制偏差, 并且偏差对于管道的正常安放没有任何影响, 那么可以忽略偏差。

3 保证管道和基础稳定

在管道施工中, 最核心问题就是管道和基础是否稳定, 只有稳定的管道才能发挥作用, 将城市中的污水全部排放出去。因此在管道施工中, 工作人员要在标准的图纸规划下, 合理的安装管道。由于管道施工的质量直接决定着管道的稳定, 也影响着管道的强度, 所以对于施工的质量要严格要求。施工的一些因素, 不是人为可以控制的。比如在施工中可能出现水文问题, 轻微的水文问题, 施工人员就会简单的处理, 然后继续施工, 这种做法是不对的, 无论是严重还是轻微的水文问题, 施工人员都应该立即停止施工, 查看问题的情况。如果是因为槽部底层的承载力不够而出现的水文问题, 那么就要用更换土质, 改良水土, 来提高承载力。槽底部的土层在经过水的浸泡下, 会变为松软的淤泥, 因此要将这类的土层挖掉, 用密度以及强度较大的材料来代替, 比如可以使用砂石。这种做法也能保证管道在安装过程中的稳定, 减少安全隐患。在管道施工中, 不可避免的要在地下水位以下施工, 因此, 要处理好槽底部的污水, 让底部保持干燥, 或者是在槽底部预留土层, 做一些简单的措施, 是为了保证管道的施工能够顺利, 以免出现根基不稳坍塌的现象。

4 保证土方边坡的工作质量

除了上述的几种措施外, 还有一种很有效的措施, 就是管理土方的边坡质量, 首先需要做的是考察施工边坡的情况与边坡的土质厚度, 因为槽的边坡不稳也会发生塌方, 所以管道的施工要选择合适的边坡。以免造成塌方。如果槽有一定深度, 在挖掘槽体的时候, 可以使用分层挖掘的方式。

结语

综上所述, 城市雨污水管道施工是一项复杂的工程, 在实际使用过程中, 可能会遇到各种施工质量问题, 给后期的有效使用带来影响, 因此, 城市雨污水管道施工过程中要认真总结工作经验, 对于一些常见的施工质量问题要做好防治工作。同时, 加强管理, 控制施工隐患, 有效减少导致施工质量问题的各种因素, 树立责任意识, 有效提升施工质量。

参考文献