1、上海環境學校環保水處理實訓室仿真軟件 UASB 工藝 使 用 手 冊 （教師 /學員 二零零八年十月二十四日目錄一, 工藝流程簡介 3工作原理 . 3 2, 工藝簡介 . 4 3, 裝置流程說明 5二, 設備列表 . 11三, 操作規程 . 13 1, 正常開工 13四, 事故設置一覽表 14 1,正常工況巡視 （五級 : 14 顆2, 粒污泥物理狀態觀察 （五級 153, UASB 日常管理 （五 級 15 正4, 常工況巡視 （四級 :調整來水 pH 值（四級 16 5,16 配6, 水不均造成 2個 UASB 反應器跑泥 （四級 : 控制 UASB 反應器溫度 （四 級 :16 7,級

2、:動第二階段異常問題 （三級 :五, 仿 DCS 系統操作畫面和培訓內 容 17 8初, 次啟動問題 （三 17 初9, 次啟18流 1程圖畫17182UASB 工藝流程18培 3訓內容22一覽表一,工藝流程簡介工作原理污水簡介污水中的污染物質 ,按化學性質可分為有機物與無機物 ;按存在形式可分為懸浮 狀態與溶解 狀態。懸浮固體 （英文縮寫 SS 或叫懸浮物 ,由有機物和無機物組成 ,故懸 浮固體又可以分為揮 發性懸浮固體 （或叫灼燒減重和非揮發性懸浮固體 （或叫灰 分 。把懸浮固體放在馬福爐中灼燒 （ 溫度為 600 ,所失去的重量稱為揮發性懸浮 固體;殘留的重量稱為非揮發性懸浮固體。生活

3、污水中 ,前者約占 70%,后者約占 30%。溶解固體 （英文縮寫 DS 或叫溶解物 ,也是由有機物與 無機物組成。生活污水 中的溶解性有機物包括尿素、淀粉、蛋白質、洗滌劑等 ;溶解性無機物包 括無機鹽（胺鹽、磷酸鹽等 ,氯化物等。溶解固體的濃度與成分對污水處理方法的選擇 （如生 物 處理法 ,物理 化學處理法等及處理效果產生直接的影響。由于城市生活污水中含有大量的漂浮物、懸浮物 （SS 等有機和無機污染物質。 因此 ,在排 放前,必須對城市生活污水進行物理、化學和生物處理 ,使出水水質達到國 家規定的排放標準。污水的物理處理法的去除對象是漂浮物和懸浮物質。其處理方法可分為篩濾截 留法 （設備

4、有 篩網、格柵、微濾機等 、重力分離法 （設備有沉砂池、沉淀池、 SBR 池等 、離心分離法 （設備 有離心機、旋流分離器等等。污水的生物處理法包括活性污泥法和生物膜法等。活性污泥處理系統的新工藝 包括氧化溝、 間歇式活性污泥處理系統 （SBR 和 AB 法等。格柵柵格由一組平行的金屬柵條或篩網制成 ,安裝在污水渠道、泵房集水井的進口 處或污水處理 廠的端部 ,用以截留較大的懸浮物或漂浮物 ,如纖維、碎皮、毛發、木 屑、塑料制品等 ,以便減 輕后續處理構筑物的處理負荷 ,并使之正常運行。被截流的 物質稱為柵渣。沉淀污水中的懸浮物質 ,可以在重力的作用下沉淀去除。這是一種物理過程 ,簡便易 行

5、,效果良 好 ,是污水處理的重要技術之一。沉砂池的功能是去除比重較大的無機顆粒 （如泥砂、煤渣等 。沉砂池一般設于 泵站、倒虹管 前 ,以便減輕無機顆粒對水泵、管道的磨損 ;也可設于初次沉淀池前 , 以減輕沉淀池負荷及改善 污水處理構筑物的處理條件。常用的沉砂池有平流沉砂 池、曝氣沉砂池、多爾沉砂池等。沉淀池按工藝布置的不同 ,可分為初次沉淀池和二次沉淀池。初次沉淀池是一 級污水處理廠 的主體處理構筑物 ,或作為二級污水處理廠的預處理構筑物設在生物處理構筑物的前面 ,處理對 象是懸浮物質 （約可除去 40% 50% ,同時可以去除部分 BOD 5（約可除去 20% 30%的 BOD 5, 主要

6、是懸浮性 BOD 5 ,可改善生物處理構筑 物的運行條件并降低其 BOD 5 負荷。初次沉淀池中的 沉淀物質稱為初次沉淀污泥 ; 二次沉淀池設在生物處理構筑物 （活性污泥法或生物膜法的后面 , 用于沉淀去除活性 污泥或腐殖污泥 （生物膜法脫落的生物膜 , 它是生物處理系統的重要組成部分。 沉 淀池按池內水流方向的不同可分為平流式沉淀池、輻流式沉淀池和豎流式沉淀池。UASB上流式厭氧污泥床 （Upflow Anaerobic Sludge Blanket, UASB , 已成為應用最廣 泛的厭氧處理 方法。UASB 反應器在運行過程中 ,廢水以一定的流速自反應器的底部進入反應器 ,水 流在反 應

7、器中的上升流速一般為 0. 51.5m/h,多宜在 0.60.9之間。水流依次流經 污泥床 ,污泥 懸浮層至三相分離器及沉淀區。 UASB 反應器中的水流呈推流形式 ,進 水與污泥床及污泥懸浮 層中的微生物充分混合接觸并進行厭氧分解。厭氧分解過 程中產生的沼氣在上升過程中將污 泥顆粒托起。由于大量氣泡的產生 ,即使在較低 的有機負荷和水力負荷的條件下也能看到污 泥床的明顯的膨脹。隨著反應器產氣 量的不斷增加 ,由氣泡上升所產生的攪拌作用 ,從而降 低了污泥中夾帶氣泡的阻力 ,氣 體便從污泥床內突發性地逸出 ,引起污泥床表面呈沸騰和流 化狀態。 反應器中沉淀 性能良好的顆粒狀污泥則處于反應器的下

8、部形成高質量濃度的污泥床。 隨著水流 的上升流動 ,氣、水、泥三相混合液 （消化液上升至三相分離器中 ,氣體遇到反 射板 或擋板后折向集氣室而被有效地分離排出。污泥和水進入上部的靜止沉淀區,在重力作 用下泥水分離。由于三相分離器的作用 ,使得反應器混合液中的污泥有一個良 好的沉淀、分 離和絮凝的環境 ,有利于提高污泥的沉降性能。反應器中存在高質量濃度的以顆粒狀形式的高活性污泥。這種活性污泥是在一 定的運行 條件下 ,通過嚴格控制反應器的水力學特性以及有機污染物負荷 ,經過一段 時間的培養而形 成的。UASB 具有運行費用低、投資省、效果好、耐沖擊負荷、適應pH 和溫度變化、結構簡單 及便于操作

9、等優點 , 應用日益廣泛。 UASB 反應器的特色主要體現在 反應器內顆粒污泥的形成 , 使反應器內的污泥濃度大幅度提高 , 水力停留時間因此大 大縮短 , 加上 UASB 內設三相分離器 而省去了沉淀池 ,又不需攪拌和填料 ,從而使結 構也趨于簡單。UASB 適用于高濃度有機污染物廢水處理。工藝簡介本工藝污水處理量為 6000m 3/d, 原污水水質見表 1, 處理廠出水水質標準見表2。SBR 池運行 參數見表 3。表 1 原污水水質 :水質指標 懸浮物 (SS 總磷濃度(mg/L 125表 2 處理廠出水水質標準 ( 達到國家二級排放標準 (GB18918-2002水質指標 COD cr

10、5懸浮物 (SS 總磷 pH濃度(mg/L 12 1括號外數值為水溫 12 ,括號內數值為水溫 12。表 3 UASB 反應器運行參數UASB 反應器運行參數(1 反應器內 BOD 容積負荷 :8kg/(m3 d(2 UASB 水力停留時間 30h(3 UASB 厭氧反應器溫度 3537(4 UASB 厭氧反應器污泥濃度 40000mg/L(5 污泥回流 0.3(6 脫氣器 真空度 660 102Pa(7 SBR 反 應器進 水CODCr 1078mg/L, SS 320mg污/L泥, 負荷 為 0.3kgCOD/(kgMLSSd ,污泥濃度為 3g/L。一級處理包括格柵及提升泵房、沉砂池、調

11、節池和初沉池 ;二級處理采用處理 采用 UASB 升 流式厭氧污泥床和 SBR 工藝。1、 預處理原水首先通過粗格柵及提升泵房、事故池、細格柵及沉砂池、調節池、初沉池 去除活性污 泥法無法去除的固體懸浮物 ,并調整 pH 值在適合活性污泥生化反應的 范圍內。2、 SBR 處理原污水流入到間歇式曝氣池 ,按時間順序依次進行進水 反應沉淀 出水 待機 (閑置 等五個基本過程 ,然后周而復始反復進行。3、排泥系統排出失活污泥 ,使系統通過排泥維持系統的穩定運行。泥齡參數是排泥是否正 常的重要指標。 4、 污泥處理系統對污泥進行濃縮、脫水、穩定處理和最終處置以達到減量化、穩定化、無害化 以及資源化的

12、目的。裝置流程說明下圖是某污水處理廠 SBR 工藝總流程界面。 具體的仿真流程圖界面請查看本 手冊第五部分 （仿 DCS 系統操作畫面 。北京東方仿真控制技術有限公司E -mail: HYPERLINK mailto:service service 6圖 1 UASB 水處理單元工藝流程圖粗格柵及提升泵房的工藝流程如圖 2 所示,待處理的污水首先進入粗格柵 ,粗格柵將污水中大塊污物攔截下來 防止堵 塞后續單元的機泵和工藝管道。經粗格柵處理的污水進入提升泵房,提升泵將進水提升至后續 處理單元所要求的高度 ,使其實現重力自流 ,提升泵房出來的流水 進入細。圖 2 粗格柵和提升泵房細格柵及平流沉砂池

13、的工藝流程圖 3 為細格柵和平流沉砂池的工藝流程圖 , 如圖所示流水由提升泵流經細格柵 進入平流沉砂北京東方仿真控制技術有限公司E -mail: HYPERLINK mailto:service service 7池 , 在平流沉砂池中 ,在重力的作用下 ,部分大顆粒 的懸浮顆粒 SS 從污水中沉淀分離出來 ,沉砂 池出水由重力自流進入調節池。圖 3 細格柵和平流沉砂池工藝流程圖調節池的工藝流程 調節池的作用是用于調節水量和水質。如圖 4 所示。調節池出水進入平流式初 沉池。圖 4 調節池工藝流程圖平流式初沉池的工藝流程圖 5 為初沉池流程圖仿真界面 ,來自沉砂池的污水進入初沉池 , 在初沉池

14、中通過 物理沉降 , 去除 40%的 SS 、 25%的 BOD 5 和 30%的 COD cr 。初沉池出水進入 SBR 池進一步處理。北京東方仿真控制技術有限公司E -mail: HYPERLINK mailto:service service 8圖 5 平流式初沉池工藝流程圖UASB 的工藝流程進水配水系統 :將進入反應器的原廢水均勻的分配到反應器整個斷面 ,并均勻上 升 ;起到水 力攪拌的作用。反應區是升流式厭氧污泥床的主要部位。三相分離器將氣、固、液三相進行分離。氣室的功能是收集產生的沼氣。處理水排水系統功能是將沉淀去水面上的處理水 ,均勻地加以收集 ,并將其排出 反應器。北京東方仿

15、真控制技術有限公司E -mail: HYPERLINK mailto:service service 9圖 6 UASB 池工藝流程圖SBR 的工藝流程如圖 7所示,原污水流入到 SBR 池子,間歇的進行水處理。按時間順序依次進行 進水 反應 沉淀 出水 待機 （閑置等五個基本過程 , 然后周而復始反復進行。圖 7 SBR 池工藝流程圖濃縮池和脫水機房的工藝流程如圖 7所示,來自 SBR 池的污泥在濃縮池中進行濃縮 ,剩余水經重力自流至粗格 柵,污泥由北京東方仿真控制技術有限公司E -mail: HYPERLINK mailto:service service 10提 升泵送至脫水機房。來自濃

16、縮池的污泥在脫 水機房中進行脫水、穩定處理和最終處置 ,濾餅排 放,剩余水經重力自流至粗格柵入 口。圖 8 濃縮池和脫水機房集水配水井和消毒池調節進入消毒池水量 ,對出水進行消毒殺菌。圖 9 集水井、消毒池工藝流程圖二,設備列表主要設備一覽表 （設備作用 正常值范圍位號 名 稱 說 明1 回轉式粗格柵 去除污水大顆粒雜質2 回轉式細格柵 去除污水較小顆粒雜質3SBR 池 去除有機物 ,凈化水質初沉池 去除固體懸浮物沉砂池 去除較小的沙粒污泥濃縮池 對回流井沉積的污泥進行濃縮污泥脫水機房 對污泥進行脫水處理事故池 對來水起分流的作用9UASB 反應器 去除有機物 ,凈化水質10調節池 調整 PH

17、 值配水井 1 暫存緩沖配水井 2 暫存緩沖集水井 暫存緩沖沖洗池 暫存緩沖消毒池 消毒出水主要顯示儀表一覽表 （儀表測量位置 例如測量何地的 PH ,正常值 單位 范圍 位號名稱說明16污水來源流量計 正常值 5000M3/D17沉砂池入口流量計 正常值 5000M3/D18事故池入口流量計 正常值 5000M3/D19沉砂池出口流量計 （調節池進水流量計正常值 5000M3/D2720調節池出水流量計 正常值 5000M3/D21初沉池出水流量計 （氧化溝進水流量計正常值 5000M3/D22SBR 池入水流量計 正常值 5000M3/D23SBR 池出水流量計 正常值 5000M3/D2

18、4SBR 池排泥流量計 間歇操作,最大 3000 M3/D25濃縮池進泥流量 間歇操作 ,最大 10000 M3/D北京東方仿真控制技術有限公司 E -mail: HYPERLINK mailto:service service 1126集水井入口流量計 間歇操作 ,最大 10000 M3/D集水井出口流量計 間歇操作 ,最大 10000 M3/D 28出水井出口流量計 間歇操作 ,最大 10000 M3/D29粗格柵液位 單位為 M ,設計最大為 10M ,實際最大 7M30粗格柵液位差 單位為 M31調節池液位 單位為 M ,設計最大為 4M ,實際最大 4M32初沉池液位 單位為 M ,

19、設計最大為 4M ,實際最大 4M33初沉池泥 單位為 M ,設計最大為 4M ,實際最大 4M34SBR 池水面位 單位為 M ,設計最大為 4M ,實際最大 4M35SBR 池泥面位 單位為 M ,設計最大為 4M ,實際最大 4M36濃縮池液位 單位為 M ,設計最大為 4M ,實際最大 4M集水井水位 單位為 M ,設計最大為 4M ,實際最大 4M38消毒池水位 單位為 M ,設計最大為 4M ,實際最大 4M39污水源 BOD 值 正常值:170mg/l,暫無相關事故值40初沉池出口 BOD 值 正常值:50 mg/l,暫無相關事故值41SBR 出口 BOD 值 正常值 :15 m

20、g/l,暫無相關事故值42污水源 COD 值 正常值:300 mg/l,事故值 680mg/l43初沉池出口 COD 值 正常值:245 mg/l,暫無相關事故值44SBR 出口 COD 值 正常值:49-70 mg/l,事故值 7545污水源固體懸浮物值 正常值 :200mg/l,事故值 30046初沉池固體懸浮物值 正常值 :120mg/l,事故值 180 47SBR 固體懸浮物值 正常值 :120mg/l,事故值 180 48出水井固體懸浮物值 正常值 :30mg/l,事故值 =4049污水源 NH3-N 值 正常值 :30mg/l,暫無事故值50初沉池 NH3-N 值 正常值 :30m

21、g/l,暫無事故值51消毒池出水 NH3-N 值 正常值 :3-6mg/l,暫無事故值52污水源 PH 值 753號鼓風機電壓 380V54號鼓風機電壓 380V55號鼓風機電壓 380V號鼓風機電流 185A57號鼓風機電流 185A北京東方仿真控制技術有限公司 E -mail: HYPERLINK mailto:service service 1258號鼓風機電流 185A 主要泵類設備一覽表泵房提升泵兩個 為經粗格柵過濾的污水提供壓力 ,使之進入沉 砂池污泥濃縮池污泥泵 為去脫水機房的污泥提供動力 ,使之到脫水機 房SBR 池污泥泵 為去濃縮池的污泥提供動力 ,使之到脫水機房P503吸式

22、排砂機 沉砂池刮渣機P505 初沉池周邊轉動刮泥機初沉池刮泥機 ,清除初沉池累計的污泥P513濃縮池刮泥機 濃縮池刮泥機 ,清除濃縮池累計的污泥三,操作規程1,正常開工（一開工前的準備工作及全面大檢查開工前全面大檢查、處理完畢 ,設備處于良好的備用狀態。（二粗格柵和提升泵房崗位1打開粗格柵入口現場閥2啟動粗格柵3啟動潛水泵4開潛水泵后止回閥（三細格柵和平流沉砂池崗位打開平流沉砂池刮渣機電源 ,啟動刮渣機2開平流沉砂池出口閘閥（四初沉池崗位1 打開初沉池刮泥機電源 ,啟動刮泥機2開初沉池出口排水閘閥3 當初沉池中污泥積累到一定高度時 ,打開初沉池出口排泥閘閥 ,排泥入濃縮池（五調節池崗位用于調節

23、水量和水質（六 UASB 反應器崗位1 原污水流入到 UASB 反應器北京東方仿真控制技術有限公司 E -mail: HYPERLINK mailto:service service 132進入三相分離器將氣、固、液三相進行分離。氣室的功能是收集產生的沼 氣。處理水排水 系統功能是將沉淀去水面上的處理水 ,均勻地加以收集 ,并將其排出 反應器。（七 SBR 池崗位1 原污水流入到間歇式曝氣池按時間順序依次進行進水 反應沉淀出水待機 （閑置等五個基本過程 , 周而復始 反復進行（八濃縮池1啟動濃縮池刮泥機2開濃縮池后提升泵前閥3啟動濃縮池后提升泵開濃縮池后提升泵后截至閥 ,輸送污泥入脫水機房開濃

24、縮池后閘閥 ,排水入粗格柵（九脫水機房1 啟動脫水機房加藥計量泵2啟動脫水機房離心脫水機開脫水機房后閘閥 ,排水入粗格柵四,事故設置一覽表1,正常工況巡視 (五級 :各項指標均符合標準 ,過程穩定。重在監控 ,基本不需要進行操作 ,巡視整個工藝 后將結果 填入巡視記錄表中。(1 選擇巡視間隔時間 :2h(2 巡視記錄表 :格柵提升泵 房 平流沉砂池調節池輻流式初沉池配水井UASB 反應液R污泥濃縮 污泥脫水機房鼓風機房 巡檢時 間間隔格 柵柵 渣 狀 刮 砂 機 運 行 情 況 刮 渣 機 運 行 情 水 泵曝氣 狀 態 加 藥 劑刮泥機狀是否 均 勻 反 應 溫 度 污 泥 顏 色 排 氣

25、流作 情 污 泥 泵 運 行 情 加 藥 計 泵 運 行 情 帶 式 壓的脫壓力計風量溫度北京東方仿真控制技術有限公司 E -mail: HYPERLINK mailto:service service 14 行狀態水狀況顆粒污泥物理狀態觀察 （五級 給出三個不同的顆粒污泥圖案 , 1灰色,絮狀; 2灰黑色,紅豆粒大小 ; 3黑色,黃豆 粒大小。 正確答案 :2 。（2帶式壓濾機開機操作提示 :請對帶式壓濾機進行開機操作。1加入絮凝劑,啟動藥液攪拌系統。 （設置控制面板 ,在面板上操作 （去掉 2008.10.9啟動空壓機 , 打開進氣閥 ,將進氣壓力調整到 0.3Mpa 。 （設置進氣壓力選

26、擇框 可上 下調整壓力的啟動清洗水泵 , 打開進水總閥 ,開始清洗濾帶。啟動主傳動電機 , 使濾帶運轉正常。 （ 面板上操作5依次啟動絮凝劑加藥泵、污泥進料和絮凝攪拌電機。6將進氣壓力調整到 0.6Mpa ,讓兩條濾帶的壓力一致。 （設置進氣壓力選擇框 , 可上下 調整壓力的 （對空壓機進行操作7調整進泥量和濾帶的速度 ,使處理量和脫水率達到最佳。 （可不操作 ,觀察上述 操作 后 ,脫水率達標UASB 日常管理 （五級提示:在對 UASB 反應器進行日常管理時 , 需要準確控制一下參數 , 請選擇正確 的運行控制參數。 名稱 UASB 日常管理 目標 正常運行現象描述:在完整流程圖中 ,顯示

27、所有參數 ,參數值見運行數據。操作界面 操作步驟UASB 1、 水質控制 :PH6.5-7.5為佳 ,進水 SS 小于 100UASB 2、水溫以 2030為宜UASB 3、 狀態指標 :ORP-520-530, 揮發性 VFA50500mg/L堿度 ALK15003000,沼氣中 CH 4大于 60%,CO 2小 于 20%,COD去除率大于 80%UASB 4、負荷控制在 3050KgCOD/m3.d,消化時間為 4050 小時北京東方仿真控制技術有限公司 E -mail: HYPERLINK mailto:service service 15正常工況巡視 （四級 :各項指標均符合標準 ,

28、過程穩定。重在監控 ,基本不需要進行操作 ,巡視整個工藝 后將結果 填入巡視記錄表中。(1 選擇巡視間隔時間 :2h(2 巡視記錄表 :格柵提 升泵房 平流沉砂池調節池配水 UASB 反應器 SBR 池污泥濃縮池污泥脫水機房鼓風機房巡檢時間間隔格柵 運 液 位 柵 渣 狀 刮 砂 機 運 刮 渣 機 運pH流pH COD NH3-N SS SS COD NH3-N污泥泵運壓濾 機 的 脫 水行情況風溫度壓力計調整來水 pH 值 （四級提示:來水的 pH 值在 4.5-5.0之間波動 ,不能夠達到 UASB 反應器反應的要求 ,請 調整廢水在進入 UASB 反應器之前 pH 值能夠達到反應要求。

29、名稱 調整來水 pH 值 目標 調整進水 pH 在 6-9 之間現象描述:在完整流程圖中 ,顯示所有參數 ,參數值見運行數據 ,其中設置 :在格柵及提升泵 房界面中,設置來水 pH 值在 4.5-5之間波動 ,用紅色顯示不正常參數。操作界面 操作步驟調節池 1、打開加藥計量泵 ,設置流量逐漸增大調節池 2、 pH 值逐漸顯示在 6-9 之間調節池 3、觀察來水 pH 值,調整計量泵加藥量配水不均造成 2個 UASB 反應器跑泥 （四級 :提示:1號 UASB 反應器跑泥 ,請找出跑泥的原因 ,并解決該反應器的跑泥問題。名稱 配水不均造成 2 個UASB 反應器跑泥目標 均勻配水現象描述:在完整

30、流程圖中 ,顯示所有參數 ,參數值見運行數據 ,其中一個反應器跑泥操作界面 操作步驟配水井 1、調節配水井配水閥門 ,使流量相同配水井 2、觀察出水 SS 直至正常控制 UASB 反應器溫度 （四級 :提示:在 UASB 反應器控制過程中 ,發現進水溫度降低 ,為 24,請給進水加熱 ,使 其符合 UASB 反應器的反應溫度名稱 控制 UASB 反應器溫度目標現象描述:在完整流程圖中 , 顯示所有參數 , 參數值見運行數據 , 其中設置故障點 :進水溫度 為 24, 紅色顯示不正常參數。操作界面 操作步驟UASB 反應器 1、關閉進水閥門UASB 反應器 2、打開加熱裝置 ,給進水加熱 （電加熱UASB 反應器 3、直至水溫升到 2731之間UASB 反應器 4、打開進水閥門初次啟動問題 （三級 :在 UASB 反應器初次啟動的第一階段 ,必須進行系統滲漏試驗和氣密性試驗。 氣密性試驗要求 池內加壓到 350mm 水柱,穩定 15分鐘后,壓力降小于 10mm 水柱。 而且在厭氧污泥培養和馴化之 前使用氮氣吹掃。 （紅色部分做選擇題提示:UASB 反應器進入初次啟動第二階段 ,加入的接種污