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本篇對進(jìn)水提升泵的優(yōu)化運(yùn)行措施進(jìn)行相關(guān)內(nèi)容的探討。>>>前情回顧<<<
2、收集完整的實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)，可以作為水泵的優(yōu)化措施的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。大多數(shù)的污水廠的污水提升泵建設(shè)完成以后與設(shè)計(jì)的參數(shù)是不能吻合的，需要重新根據(jù)實(shí)際進(jìn)水的數(shù)據(jù)進(jìn)行優(yōu)化調(diào)控。
實(shí)際的進(jìn)水水位是首先要進(jìn)行確定的，進(jìn)水水位的高低會受到實(shí)際運(yùn)行中的管網(wǎng)的液位高低影響，由于城鎮(zhèn)生活污水的來水量并不是恒定的，進(jìn)水量的變化曲線對于大多數(shù)污水廠來說都不會是一條平直的曲線，一天中進(jìn)水水量會根據(jù)不同的時段會出現(xiàn)高低峰值區(qū)域，這也決定了污水廠如果保持恒定的進(jìn)水液位就需要根據(jù)不同時段的來水量主動的調(diào)整水泵的流量，調(diào)節(jié)流量可以通過變頻或者開停水泵的方式。但是這種方式往往受到污水廠工作人員實(shí)際操作的精細(xì)化的程度的影響較大，一些污水廠運(yùn)行人員為了避免這種頻繁操作，就會保持一個較水泵集水池的一個高液位運(yùn)行，高液位運(yùn)行在一定程度上可以消除管網(wǎng)側(cè)頻繁波動的水量變化對污水廠提升泵的水量提升的影響，同時高液位運(yùn)行，污水廠的水泵也可以保持一個相對恒定的液位，這樣的水泵的流量也可以恒定下來，恒定的流量可以對污水處理的生物處理核心形成穩(wěn)定的水量負(fù)荷，使微生物具有穩(wěn)定的生存環(huán)境，因此一些污水廠的集水井和泵房液位都保持了較高液位。但是長期高液位也有一些弊病。
主要存在的弊病有以下幾個方面：
a、高液位會消減管網(wǎng)的納污能力，城鎮(zhèn)地下管網(wǎng)對于市政污水廠來說是一個調(diào)蓄池，污水在管網(wǎng)中流動過程是一個重力流，重力流對管網(wǎng)不是一個完全充滿的狀態(tài)，它在不同的流量下對管網(wǎng)的充滿度也不同，污水廠通過提升泵的運(yùn)行控制集水井和泵房內(nèi)的低液位，就可以保持管網(wǎng)內(nèi)污水的良好流動，這樣會給管網(wǎng)一個空間，成為污水廠的調(diào)蓄池，在一些城鎮(zhèn)居民高峰用水量期間和降雨期間，這個富裕的空間就可以容納這部分水量，降低污水廠的運(yùn)行壓力。但是由于污水廠保持了管網(wǎng)終端(污水廠集水井和提升泵房)高液位運(yùn)行，會將部分高峰期污水滯留在管網(wǎng)內(nèi)，這些滯留的污水會占據(jù)重力流的管網(wǎng)中的上部空間，消減了管網(wǎng)的納污能力，就會造成在雨季雨污合流的情況下管網(wǎng)納污能力不足，造成城市部分地區(qū)內(nèi)澇，或者管網(wǎng)內(nèi)污水伴隨雨水外溢到環(huán)境水體中，造成污染。
b、高液位會造成污水在管網(wǎng)內(nèi)停留時間過長，對污水進(jìn)水水質(zhì)產(chǎn)生一定的影響。高液位下，終端液位較高，污水在管網(wǎng)內(nèi)的落差會減小，勢能也隨之減小，這樣會造成污水在管網(wǎng)中流速變緩，導(dǎo)致污水中的比重較大的雜物沉積到管道底部，這部分沉積到底部的雜物在管道內(nèi)的厭氧環(huán)境下進(jìn)行有機(jī)物的厭氧反應(yīng)，會消減進(jìn)水中的有機(jī)物含量，特別是一些小分子有機(jī)物在管道內(nèi)降解更加明顯，這也受到溫度的影響較大，呈現(xiàn)在污水廠中，就是夏季的進(jìn)水COD濃度會下降，而總磷總氮的變化沒有COD明顯，就會導(dǎo)致污水廠需要額外投加更多的碳源和除磷劑來保證系統(tǒng)的氮磷達(dá)標(biāo)排放，造成運(yùn)行成本的上升。
c、高液位會造成水泵的運(yùn)行工況與設(shè)計(jì)參數(shù)不符，導(dǎo)致水泵的運(yùn)行點(diǎn)偏離高效段區(qū)間。通過對污水廠集水井和水泵房液位的統(tǒng)計(jì)，可以得出水泵房的高液位多數(shù)已經(jīng)高于設(shè)計(jì)的高液位，水泵的出水管的標(biāo)高是固定的，而水泵房內(nèi)的高液位會縮減水泵的揚(yáng)程，導(dǎo)致水泵進(jìn)入到低揚(yáng)程大流量的工作區(qū)間，偏離高效段，造成水泵的能耗損失增大。
d、污水管網(wǎng)內(nèi)的高液位，容易造成大量的漂浮垃圾聚集在管網(wǎng)內(nèi)，當(dāng)外部水量過低，污水提升水量不變，將管網(wǎng)液位降低以后，這些大量的漂浮垃圾就會短時間內(nèi)大量涌入到污水廠內(nèi)，造成污水廠預(yù)處理系統(tǒng)的運(yùn)行壓力增大，嚴(yán)重時會損壞粗細(xì)格柵的運(yùn)行，造成系統(tǒng)停運(yùn)的風(fēng)險。
從上面幾點(diǎn)分析來看，在污水廠維持高液位運(yùn)行，對管網(wǎng)的運(yùn)行壓力、污水廠的進(jìn)水水質(zhì)、水泵的運(yùn)行效率都有較大的影響，而且對未來污水廠的精細(xì)化管控和廠網(wǎng)一體聯(lián)動管理模式，都會產(chǎn)生一定的影響，因此污水廠應(yīng)盡可能保持低液位的運(yùn)行控制。
對污水廠來說，短期內(nèi)高液位運(yùn)行可以減少污水廠內(nèi)的系統(tǒng)壓力，但是會造成長期的運(yùn)行隱患，但是操作較少，反而在大多數(shù)污水廠更多的采納；長期的的正常液位運(yùn)行需要進(jìn)行復(fù)雜跟隨操作，會造成運(yùn)行人員的精細(xì)化管理的運(yùn)行壓力，操作也較為復(fù)雜，僅依靠人工操作肯定是無法滿足復(fù)雜的系統(tǒng)控制要求，這就需要污水廠采用自控程序來優(yōu)化污水提升泵的運(yùn)行。
因此在污水廠污水提升泵的運(yùn)行上首先推薦是使用設(shè)計(jì)精準(zhǔn)的自動控制的程序來進(jìn)行水泵的優(yōu)化運(yùn)行。自控程序的設(shè)計(jì)需要更多的結(jié)合實(shí)際運(yùn)行的工藝狀況來進(jìn)行，但是現(xiàn)有污水廠的自控控制程序簡單的以液位為水泵的啟停點(diǎn)，在不同的液位下投入不同的水泵來進(jìn)行控制，這種控制模式粗放，完全不能滿足系統(tǒng)平滑水量的需求。因此需要對自控系統(tǒng)提出更詳盡的設(shè)計(jì)要求，這樣才能更好的實(shí)現(xiàn)水泵的優(yōu)化運(yùn)行。
后續(xù)將圍繞污水提升泵的優(yōu)化運(yùn)行措施展開進(jìn)行討論，歡迎持續(xù)關(guān)注并參與討論。
原標(biāo)題：市政污水廠運(yùn)行優(yōu)化管理(九)
