10萬噸天AAO接觸氧化工藝污水廠設計【含13張CAD圖紙、說明書】

10萬噸天AAO接觸氧化工藝污水廠設計【含13張CAD圖紙、說明書】,含13張CAD圖紙、說明書,10,萬噸天,aao,接觸,氧化,工藝,污水,設計,13,cad,圖紙,說明書,仿單 學號： 畢業(yè)設計（論文）題目 學院專業(yè)班級 學 生 姓 名 指 導 教 師 1. 畢業(yè)設計（論文）選題論證書 共 1 頁 2. 畢業(yè)設計（論文）任務書 共 4 頁 3. 畢業(yè)設計（論文）開題報告 共 3 頁 4. 畢業(yè)設計（論文）進度檢查表 共 1 頁 5. 畢業(yè)設計（論文）指導教師評定意見 共 1 頁 6. 畢業(yè)設計（論文）評閱人評閱意見 共 1 頁 7. 畢業(yè)設計（論文）答辯記錄及成績 共 1 頁 8. 畢業(yè)設計（論文）答辯委員會評審意見 共 1 頁 畢業(yè)設計題目 指導教師姓名 職稱 是否新題 是否首次指導畢業(yè)設計 選題依據(jù) 設計選題是工程設計題目，設計的內(nèi)容及難度滿足本專業(yè)畢業(yè)設計要求，知識覆蓋面廣，能夠使學生掌握城市排水工程設計的基本內(nèi)容、方法、步驟與要求，有利于培養(yǎng)學生綜合運用專業(yè)知識及相關(guān)知識的能力和工程實踐能力。該選題滿足本專業(yè)培養(yǎng)目標并具有水廠規(guī)劃與設計能力的要求，適應培養(yǎng)設計與管理污水廠人才的需要，有利于提高學生計算機計算與設計能力，利于學生掌握和運用專業(yè)知識和技能，學生有必要完成。學生通過專業(yè)課的學習，具有完成此課題的理論基礎；經(jīng)過課程實習、生產(chǎn)實習、畢業(yè)實習和課程設計對管道和污水廠有較強的感性和理性認識，并有一定的設計基礎，學生具備完成該選題的能力。選題工作量適中，學生在畢業(yè)設計時間能夠完成設計任務。 設計內(nèi)容及成果要求 1.設計內(nèi)容： （1）城市污水處理廠工藝設計 （2）污水處理工藝選擇及各污水處理構(gòu)筑物單元設計計算。 （3）污泥處理方法選擇及污泥處理構(gòu)筑物的工藝設計計算。 （4）污水處理廠的平面布置。 （5）污水處理廠縱向布置及高程計算。 （6）工程投資及處理成本計算。 2.成果要求： （1）圖紙要求：應完成1#圖紙13張。其中手工繪制至少1張，渲染圖1張。 （2）外文翻譯要求：能夠較好的翻譯本專業(yè)外文資料，外文翻譯3000～5000字。 系（教研室）意見 學院畢業(yè)設計（論文）領(lǐng)導小組意見 主任簽字： 2013年1 月8日 　 組長簽字： 2013年1 月9日 題目名稱 學生姓名 學 號 專業(yè)班級 一、所選題目在其領(lǐng)域的發(fā)展現(xiàn)狀、設計的目的和意義 1.發(fā)展現(xiàn)狀 隨著人類社會的不斷發(fā)展，城市規(guī)模的不斷擴大，城市的用水量和排水量都在不斷增加，加劇了用水的緊張和水質(zhì)的污染，環(huán)境問題日益突出，由此造成的水危機已經(jīng)成為社會經(jīng)濟發(fā)展的重要制約因素。 據(jù)統(tǒng)計：目前全國年排污量約為350億立方米,但城市污水集中處理率僅為15％，全國超過80％的城市污水未經(jīng)任何有效的收集處理就直接排放到附近的水體，使得原本具有泄洪和美化景觀作用的河渠變成了天然污水渠。特別是在全國2200座縣城與19200個建制鎮(zhèn)中，污水排放量約占污水排放總量的一半以上，但這些中小城鎮(zhèn)的污水處理能力都明顯低于全國平均水平。 目前我國新建及在建的城市污水處理廠所采用的工藝中，各種類型的活性污泥法仍為主流，占90%以上，其余則為一級處理、強化一級處理、生物膜法及與其他處理工藝相結(jié)合的自然生態(tài)凈化法等污水處理工藝技術(shù)。傳統(tǒng)上廢水的處理方法分為物理法、化學法和生物法。物理法的去除對象是水中不溶解的懸浮物質(zhì)?；瘜W法是指向廢水中投加化學物質(zhì)，通過化學反應達到凈化廢水的目的。生物法指采取一定的人工措施，創(chuàng)造微生物生長、繁殖的環(huán)境，使微生物大量繁殖，從而提高微生物氧化、分解有機污染物的一種技術(shù)。生物法主要用于去除廢水中呈溶解態(tài)和膠態(tài)的有機物，與物理和化學法相比，生物處理在去除廢水中有機碳、硫、氮、磷等污染物質(zhì)方面，存在許多優(yōu)越之處。 傳統(tǒng)的活性污泥法與氧化溝，SBR等工藝相比最大的優(yōu)點能耗較低，運營費用較低，規(guī)模越大，這種有點越明顯。 它適用于大中型城市，去除有機物的效率高。當然，我國在污水處理新技術(shù)、污水再生利用新技術(shù)、污泥處理新技術(shù)等方面都取得了可喜的科研成果，某些研究成果達到國際先進水平。國外許多新技術(shù)、新工藝、新設備被引進到我國，AB法、氧化溝法、A／O工藝、A2／O工藝、SBR法在我國城市污水處理廠中均得到應用。污水處理工藝技術(shù)在過去只注重去除有機物發(fā)展為具有除磷脫氮功能。國外一些先進、高效的污水處理專用設備也進入了我國污水處理行業(yè)市場?！? 2.設計的目的 本設計的選題是工程實際設計題目，通過本次設計，培養(yǎng)我們綜合運用給水排水工程基本理論和專業(yè)知識的能力，進行城市污水處理工藝系統(tǒng)的選擇和單元構(gòu)筑物設計計算的工程實踐技能，獨立分析問題和解決工程實際問題的初步能力。并且通過此次設計，訓練我們閱讀中英文文獻的能力、技術(shù)和方案的比較能力、理論分析和設計計算能力、工程制圖以及編寫設計說明說的能力等。設計要求綜合運用所學的有關(guān)知識，在設計中掌握解決實際工程問題的能力，并進一步鞏固和提高理論知識。 3.設計的意義 （1）了解城市污水處理的發(fā)展現(xiàn)狀以及發(fā)展前景。 （2）提高綜合運用給水排水工程專業(yè)基本理論知識的能力。 （3）掌握城市污水處理工藝的選擇以及可行性方案的確定。 （4）基本掌握排水管網(wǎng)的定線原則和技巧。 （5）掌握污水處理工藝單元構(gòu)筑物的設計計算流程。 （6）提高技術(shù)經(jīng)濟分析能力。 （7）提高設計說明書編寫能力。 （8）提高相關(guān)專業(yè)資料查閱能力。 （9）提高閱讀中英文文獻的能力。 二、設計主要內(nèi)容 1.城市污水處理廠工藝設計 （1）污水處理工藝選擇及各單元構(gòu)筑物的工藝設計計算。 （2）污泥處理方法選擇及污泥處理構(gòu)筑物的工藝設計計算。 （3）污水處理廠的平面布置。 （4）污水處理廠豎向布置及高程計算。 2、.工程投資及處理成本計算。 基本掌握影響設計成本的主要因素。 三、設計方案及思路 本次設計的任務是排水系統(tǒng)的規(guī)劃及污水處理廠的工藝設計。排水系統(tǒng)的體制一般分為合流制、分流制和混流制。排水體制的選擇，應根據(jù)城鎮(zhèn)的總體規(guī)劃，滿足環(huán)境保護的需要，結(jié)合當?shù)氐牡匦翁攸c、水文條件、水體狀況、氣候特征、原有排水設施、污水處理程度和處理后出水利用等綜合考慮確定。根據(jù)葫蘆島市的實際情況，該市排水系統(tǒng)選用分流制，污水通過管道送至污水處理廠進行處理，達標后排入水體。雨水就近排入水體。污水管道布置充分考慮地形坡度，減小埋深，降低造價。污水處理采用生物二級處理工藝加三級處理，即格柵—沉砂池-吸附池—中沉池—再生池—倒置A20工藝（即缺氧-厭氧-好氧工藝）—二沉池處理工藝-出水在經(jīng)過絮凝池—最終沉淀池—消毒處理后排放；污泥采用濃縮—厭氧消化—機械脫水工藝進行處理，脫水后的污泥外運。 本次設計的重點是污水處理工藝的選擇以及處理構(gòu)筑物的選型和參數(shù)的確定。 指導教師意見 系（教研室）意見 簽字： 2013年3月12 日 主任(簽字)： 2013年3月 14日 時間階段 學生完成的內(nèi)容 指導教師檢查意見 指導教師簽名 檢查日期 第一周 收集資料，查閱文獻 第二周 外文翻譯 第三周 畢業(yè)實習 第四周 畢業(yè)實習 第五周 污水處理廠工藝設計及選擇 第六周 污水處理廠構(gòu)筑物設計選擇 第七周 污水處理廠平面布置 第八周 污水處理廠構(gòu)筑物設計計算 第九周 污水處理廠平面布置圖及污水廠平面工藝圖（各1張） 第十周 中期檢查，曝氣池平剖圖（2張） 第十一周 高程計算，高程圖（1張） 第十二周 構(gòu)筑物工藝圖（2張） 第十三周 泵站工藝設計及工藝圖（1張） 第十四周 污水處理廠渲染圖（1張） 第十五周 整理、撰寫設計說明書 第十六周 檢查圖紙、準備答辯 第十七周 畢業(yè)答辯 畢業(yè)設計（論文）指導教師評定意見書 評定成績： 指導教師簽字： 指導教師職稱： 指導教師單位： 畢業(yè)設計（論文）評閱人評閱意見書 評閱成績： 評閱教師簽字： 評閱教師職稱： 評閱教師單位：  畢業(yè)設計（論文）答辯記錄及成績 專業(yè) 班級 學生 指導教師 畢業(yè)設計題目 答辯時間： 年 月 日 時 分 至 時 分 出 席 人 主任委員（組長） 委 員（組員） 、 、 答辯委員會（答辯小組）提出的問題及答辯情況： 記錄人： 答辯成績： 主任委員（組長）簽字：  畢業(yè)設計（論文）答辯委員會評審意見 學生姓名：院（系）：專業(yè)班級： 題目名稱： 評審意見： 畢業(yè)設計（論文）成績評定量化表（按百分制分配）： 項目 評定成績 評閱成績 答辯成績 其他成績（可選） 總分 比例 分數(shù) 經(jīng)評定，該生畢業(yè)設計（論文）成績?yōu)椋? 沈陽建筑大學 學院答辯委員會 主 任（簽字）： 畢業(yè)設計說明書 畢 業(yè) 設 計 題 目 學院專業(yè)班級 學 生 姓 名 性別 指 導 教 師 職稱 畢業(yè)設計任務書 題 目 學 號： 學生姓名 專業(yè)班級 學院 指導教師（簽字） 職 稱 指導教師單位 設計地點 起止日期 1.設計原始條件、主要技術(shù)指標與技術(shù)參數(shù)（或其它數(shù)據(jù)資料） （1）、葫蘆島市污水處理廠規(guī)劃位置圖； （2）、葫蘆島市污水處理廠污水排放量10萬m3/d和水質(zhì)資料,見下表。 污水水質(zhì)參數(shù) 單位 mg/l 水質(zhì)指標 PH值 SS BOD COD NH3-N TP 進水濃度 7.3 140 200 310 26 2.5 出水濃度 20 20 60 10 0.5 （3）、主導風向：西北風； （4）、地下其他建筑物不用考慮； （5）、水文地質(zhì)資料：、污水處理廠地下水位埋深2m，凍深1.3m。 （6）、污水處理廠地面標高4.0m； （7）、污水排放水體—連山河，連山河最高水位2.5m、最低水位2.0m常水位2.20m。 2.設計內(nèi)容（任務） 根據(jù)實際情況，在經(jīng)濟上合理和技術(shù)上可能并可行的前提下，擬定整個城市的排水系統(tǒng)管網(wǎng)規(guī)劃方案及污水處理廠設計方案；作出基本的技術(shù)決定、工程概算、提出技術(shù)經(jīng)濟指標。具體地說，需要進行下列各項工作： （1）、依據(jù)原始資料確定污水泵站工藝設計； （2）、污水處理廠污水處理工藝設計； 1）污水處理工藝選擇及各工藝單元的設計； 2）污泥處理方法選擇及污泥處理構(gòu)筑物的工藝設計計算； 3）污水處理廠的平面布置； 4）污水處理廠豎向布置及高程計算； （3）、污泥處理工藝設計及污水處理廠的工程概算； （4）、利用AutoCAD繪制各種相關(guān)圖件12張（其中含效果圖1張）。 3.設計工作及成果基本要求 設計工作： （1）污水泵站工藝設計要確定水泵機組的臺數(shù)、水泵型號、泵站的結(jié)構(gòu)形式等。 （2）根據(jù)資料與城市規(guī)劃情況、考慮環(huán)境效益與社會效益，合理選擇污水處理廠位置。污水處理廠平面布置要緊湊合理，節(jié)省占地面積，同時應保證運行管理方便。 （3）在確定污水處理工藝流程時，同時選擇適宜的各處理單體構(gòu)筑物的類型。對所有構(gòu)筑物都進行設計計算，包括確定各有關(guān)設計參數(shù)、負荷、尺寸與所需的材料與規(guī)格等。 （4）對污水與污泥處理系統(tǒng)要做出較準確的水力計算與高程計算。 （5）對需要繪制工藝施工圖的構(gòu)筑物還要進行更詳細的施工圖所必須的設計與計算，包括各部位構(gòu)件的形式、構(gòu)成與具體尺寸等。 （6）污水處理廠要進行經(jīng)濟概算與成本分析 基本要求: (1)、繪制1張手工圖，其余圖用CAD繪制并出圖， (2)、所有圖都要求存盤并做成電子文件存檔。 (3)、外文翻譯要求：能夠較好的翻譯本專業(yè)外文資料，外文翻譯3000～5000字。 4.時間進度安排： 時間 計 劃 完 成 內(nèi) 容 第一周 收集資料，開題 第二周 外文翻譯，資料準備 第三周 污水處理廠工藝選擇及設計計算 第四周 污水處理廠工藝選擇及設計計算 第五周 污水處理廠平面布置及高程計算 第六周 設計平面、管線布置圖 第七周 設計高程、提升泵房 第八周 設計平流沉砂池、集配水井 第九周 設計倒置A/O平剖圖 第十周 中期檢查、設計接觸消毒池 第十一周 畢業(yè)實習參觀 第十二周 畢業(yè)實習參觀 第十三周 設計絮凝池、最終沉淀池 第十四周 設計吸附池、再生池 第十五周 設計渲染圖、整理說明書 第十六周 檢查圖紙、準備答辯 第十七周 畢業(yè)答辯 5.主要參考文獻與資料 1.李亞峰、尹士君主編《給水排水工程專業(yè)畢業(yè)設計指南》 化學工業(yè)出版社 2．《中小城市污水處理投資決策與工藝技術(shù)》化學工業(yè)出版社 3．姜乃昌、陳錦章，《水泵及水泵站》中國建筑工業(yè)出版社 1988 4．顧夏生、黃銘榮、王占生，《水處理工程》清華大學出版社1988.12　 5．《給水排水設計手冊》第一、五、十、十一冊，中國建筑工業(yè)出版社1986 6．《給水排水工程快速設計手冊》第二冊，中國建筑工業(yè)出版社1996　 8．《工程建設標準規(guī)范匯編》中國計劃出版社1991 8．《 給水排水工程基本建設概預算》同濟大學出版社1991 9．《排水工程設計分析》 哈爾濱建筑工程學院給水排水教研室編 10.哈爾濱建筑工程學院主編，《排水工程》下冊 中國建筑工業(yè)出版社 1988 11．重慶建筑工程學院主編，《排水工程》上冊 中國建筑工業(yè)出版社 1988 12．《給水排水專業(yè)畢業(yè)設計參考圖集》 沈陽建筑工程學院給排水教研室編 系（教研室）意見 學院審批意見 經(jīng)論證，該畢業(yè)設計任務書 人才培養(yǎng)方案要求。 主任（簽字）： 經(jīng)審核， 下發(fā)該任務書。 主管院長（主任）（簽字）： （任務書下發(fā)）日期：2013年1月9 日 備注：系（教研室）意見填寫“符合” 或“不符合”；學院審批意見填寫“同意”或“不同意” 附錄一 中文譯文 城市污水處理設施的能源效率策略 J.昂和K.哈勒特(國家再生能源實驗室),J.德沃爾夫和I.文納 馬爾科姆·皮爾尼(荷蘭阿卡迪斯的水利廳) 執(zhí)行摘要 水和污水處理系統(tǒng)是重要的能源消費者，據(jù)估計美國總電力消耗的3％-4％用于水和污水處理和調(diào)動[1,2]。水-能源的問題在水資源短缺，能源和原材料成本較高，氣候變化的背景下顯得日益重要。在這種經(jīng)濟環(huán)境下，無論在水和能源的利用上，效率都是公用事業(yè)上的最大利益。在水和污水處理設施方面的能源審計，是社會能源管理人員可以尋找機會來節(jié)省資金，能源和水的方法之一。 本文利用克雷斯特德比特，科羅拉多州的污水處理廠： 執(zhí)行的過程中能量審計的一個案例研究，來說明了污水處理設施使用能源的重要性。能源審計從電源密集單位的過程，如泵進水，曝氣，紫外線消毒，污泥處理等方面，鑒定了顯著節(jié)約能源的機會。本案例研究介紹了在水和污水處理方面滿足設施管理者節(jié)約能源和財政的追求，而很樂意被接受的最佳做法。本文的目的是提高社會能源管理者對于水和污水部門在一個社會能源消費總量中地位的認識。所描述的能源效率策略提供了節(jié)約能源機會的信息，可以用來作為一個討論水與污水處理設備管理者的能源管理目標的基礎。  第一章 引言 1.1水和污水部門的能源使用 供水和污水處理系統(tǒng)是重要的能源消費者。據(jù)估計美國電力消耗的3％-4％用于水及污水的調(diào)動和處理[1,2]。從一項功用到另一項，能源使用的確切成本會呈現(xiàn)很大的不同，估計范圍在總運行成本的2%—60%[3,4]。能源代表了污水公用事業(yè)大體上的成本，因為從未經(jīng)處理污水的收集到處理后污水的排放，在處理的各個階段中都特別需要它。由于供水和污水處理廠在設計和運營時，主要關(guān)切的并不是能源效率，當能源的社區(qū)基金提高突出時，這些系統(tǒng)可以被忽略。 然而，通過業(yè)務的變化和供水和污水處理事業(yè)成本的改善，可發(fā)現(xiàn)大量的能源和財政節(jié)余。供水和污水設備的操作者和管理者有一個范圍很廣泛的優(yōu)先次序，能源消費是其中之一[5]。其主要職責包括： ·遵守法規(guī)要求，以滿足客戶，公眾健康和生態(tài)需求 ·在合理的和可預測的利率上提供可靠的服務 ·從長期債務，設備條件，日常運營和維護成本以及收入中平衡的維修和更換的需求 ·優(yōu)化運營和維護，以降低成本，并確保資產(chǎn)的長壽。 分配時間進行能源審計，并作出必要的物理和運營的變化，可以產(chǎn)生可觀的效益。能源審計幫助確認在設備方面的最大能源消耗，顯示改善運營的機會，檢測設備老化和運行不佳的問題。審計結(jié)果可以幫助提高能源利用率，從而顯示出市政府減少運行成本機會，同時也減少對環(huán)境和周邊社會的影響。 1.2環(huán)保局8區(qū)的合作伙伴 美國環(huán)境保護署（EPA）地區(qū)8辦公服務于西山間：科羅拉多州，蒙大拿州，北達科他州，南達科他州，猶他州和懷俄明州。2010年10月，環(huán)保局8區(qū)著手關(guān)于公共污水和飲用水公用工程項目的環(huán)保局8區(qū)公用工程合作能源管理倡議， 其重點是幫助市政供水和污水公用工程減少能源消費，提高可靠性和性能，并且減少對環(huán)境的影響。在這個方案中，8區(qū)辦公室與10-15個社區(qū)供水與污水處理設施合作，來完成下列任務： ·當前和未來的基準使用于環(huán)保局組合管理工具[6]中 ·執(zhí)行工藝的能源審計 ·利用環(huán)保局的確保可持續(xù)發(fā)展未來提升能源管理計劃：一本污水與供水公用工程 http://www.epa.gov/owm/waterinfrastructure/pdfs/guidebook_si_energymanagement.pdf 的能源管理指南 ·與環(huán)保局8區(qū)共同致力于實施提高能源效率和共享結(jié)果。 為了提高這一方案的廣度，向沒參與的當局政府證明它的價值，環(huán)保局8區(qū)計劃建立一個研究方案與其他橫跨西山間的供水和污水公用工程分享，簡單介紹一些參與進來的公用工程并且闡述優(yōu)化能源性能的工藝，利益和挑戰(zhàn)。 圖1-1克雷斯特德比特，科羅拉多 出處：NREL/PIX 19943 第二章 案例研究：克雷斯特德比特 2.1背景 克雷斯特德比特參與該計劃的支持，要求它們的污水處理廠（WWTP）在工藝中執(zhí)行能源審計。通過工藝改造和改善運營，能源審計側(cè)重于容易實現(xiàn)的節(jié)能減排的機會。審計考慮優(yōu)化現(xiàn)有工藝來實現(xiàn)更好的控制，監(jiān)測和污水處理廠的出水水質(zhì)。審計還幫助市鎮(zhèn)開始跟蹤及評定了污水處理廠的能源利用。能源部的國家再生能源實驗室（NREL）與克雷斯特德比特鎮(zhèn)，馬爾科姆皮爾尼，ARCADIS的水部門，資源利用率辦公室，和甘尼森郡電力協(xié)會（GCEA）（擔任評估小組）合作執(zhí)行能源審計。這種合作關(guān)系為這些組織如何分析和實現(xiàn)節(jié)約能源效率以支持當?shù)啬芰Πl(fā)展，社區(qū)的教育工作和水/污水公用工程創(chuàng)造了機會。本文的目的是分享從克雷斯特德比特和其他社區(qū)，幫助他們實現(xiàn)他們的節(jié)能減排和環(huán)保目標的工藝能源審計中得到的能源效率策略。 2.2克雷斯特德比特的污水處理廠 克雷斯特德比特是一個小鎮(zhèn)，位于科羅拉多州的西坡，它是戶外運動的一個主要旅游目的地。該污水處理廠建于1997年，服務于本鎮(zhèn)，有常住人口1500人。污水處理廠處理住宅和商業(yè)客戶的污水，并沒有較大的工業(yè)污水排放到工廠。該工廠還接受從克雷斯特德比特山的水和衛(wèi)生區(qū)的污泥。 這個鎮(zhèn)有一個氧化溝污水處理廠，擁有以30天的每日平均流量，每天0.6百萬加侖（MGD）的處理能力。該水廠由沉砂，進水泵，曝氣，澄清，紫外線（UV）消毒，和污泥處理工藝組成。經(jīng)處理的污水從水廠排入到石板河。污泥在水廠內(nèi)進行增稠和脫水，運送到當?shù)氐睦盥駡鎏幹谩Ｒ粋€水廠簡化的工藝流程圖如圖2所示。 垃圾填埋場 污泥處理 石板河 澄 清 進水泵 紫外線消毒 曝 氣 沉 沙 城 鎮(zhèn) 圖2-1克雷斯特德比特污水處理廠工藝流程圖 出處：NREL 2.3能源審計 作為在環(huán)保局項目中城鎮(zhèn)參與的一部分，其要求對處理工藝進行能源審計。雖然在這項研究中不包括建筑能源審計，但評估照明，加熱，冷卻和通風系統(tǒng)也可以在污水處理設施中節(jié)約大量的資金和能源。 由美國采暖，制冷和空調(diào)工程師協(xié)會（ASHRAE）協(xié)會概述的能源審計有三個級別。這些審計級別的不同，是由水平的復雜性，深入分析和審計的詳細程度來規(guī)定。審計范圍從一級（演練）到三級（計算機模擬）。 能源審計級別[7] 一級：演練評估 二級：能源的調(diào)查與分析 三級：詳細的分析/建模 圖2-2能源審計級別 出處：NREL 以克雷斯特德比特為例，一級審計，其中包括注重于集中處理工藝能源使用的水廠演練。一級審計： ·通過現(xiàn)場調(diào)查，以確定維修和/或運營需求和缺陷設備，評估能耗和效率 ·使用能耗信息，以了解使用模式和發(fā)展能源基準 ·以低或無措施為成本，估算能源和成本節(jié)約 2.4收集數(shù)據(jù) 工藝的能源審計由從圖紙，操作記錄，水電費和設備清單中編纂的數(shù)據(jù)著手，以提高對水廠能源使用模式的了解。評估小組對圖紙進行磋商，以尋找可與水廠物理布局聯(lián)系起來的任何操作或能源的問題。例如，圖紙表明現(xiàn)有的溶解氧（DO）計，位于氧化溝的缺氧區(qū)。這樣的構(gòu)造并沒有建立出一個理想的控制氧氣或氧化溝性能的反饋。通常，在溶解氧水平大于零時，查找這種測量裝置更有效果，比如在出水區(qū)。 操作記錄和參數(shù)，如生物需氧量（BOD）和總懸浮固體（TSS），是用來區(qū)別原水水質(zhì)的組成形式和污水處理廠的性能。水廠運行數(shù)據(jù)是用來建立具有鮮明原水條件的三個“作業(yè)時期”。這些時期反映了暫住人口的變化和全年收集系統(tǒng)的經(jīng)驗滲透。下面總結(jié)了與三個時期相關(guān)的條件： ·第一季（10月 - 3月）：低流量，低負荷（BOD，TSS在一英鎊每天的基礎上），污水溫度低 ·第二季（4月 - 6月）：高流動性，平均負載，污水溫度低 ·第三季（7月 - 9月）：平均流量，高負荷，污水溫度較高。 評估小組審查設備清單來確定水廠設備的年齡和馬力，并查明該設備的主要能源消耗。根據(jù)它們特有的操作和控制，鎮(zhèn)污水處理廠的主要能源消耗簡略清單總結(jié)如表1。這個信息用于將能源設計集中在水廠內(nèi)工藝的主要能源消耗，來最大限度的得到節(jié)約能源的機會 表2-1克雷斯特德比特污水處理廠：主要能源消耗 設備 數(shù)量 馬力 運行 控制 機械曝氣機 1 75 連續(xù) 變頻調(diào)速（VFD），手動調(diào)整 離心機 1 40 10-20小時/周 VFD，固定速度 進水泵 （1號） 1 4.7 連續(xù) VFD，基于流動速度 進水泵 （2、3號） 2 17.5 2號泵連續(xù) 3號泵備用 VFD，基于流動速度 VFD，基于流動速度 鼓風機 3 15 間歇 固定速度 攪拌機 3 4 連續(xù) 固定速度 UV系統(tǒng) 2岸 7.3 (kw) 連續(xù) 固定，2岸 2.5現(xiàn)有的工藝性能 水廠的操作人員對每一工藝進行了詳細的討論，來了解性能的傾向和重點部分。以下各段所述了污水處理廠的工藝性能和經(jīng)營策略上的一般性意見。 2.5.1進水泵房/渠首 進水系統(tǒng)由三個泵組成： ·一個4.7馬力（HP）泵（1號泵） ·兩個17.5馬力泵（2號和3號泵）。 2號泵在濕井水平檢測的基礎上連續(xù)運行。所有泵變頻調(diào)速（VFDs）。 2.5.2曝氣/氧化溝 鎮(zhèn)上的污水處理廠有一個氧化溝，用來提供好氧條件以去除BOD和氨氮。氧化溝的缺氧部分用來進行反硝化，恢復堿度以及降低需氧量。氧化溝有一個75馬力的運行于變頻調(diào)速的曝氣機，它的操作基于根據(jù)每天DO濃度讀數(shù)的手動調(diào)整。通常情況下，從VFDs上節(jié)約的能源是來自于適應系統(tǒng)條件的自動調(diào)整，而不是手動調(diào)整。氧化溝在缺氧區(qū)還有兩個連續(xù)運行的攪拌機?，F(xiàn)有位于缺氧區(qū)的DO儀還無法運作。 2.5.3沉淀 該污水處理廠有兩個沉淀池，一個連續(xù)運行，另一個在流量過大時進行補足沉淀。 2.5.4紫外線消毒 水廠的紫外線系統(tǒng)設計流量為1.3MGD（該設施允許容量的兩倍）。該系統(tǒng)目前在兩岸上線運行。水廠人員每年更換一次紫外線系統(tǒng)燈以進行預防性維護。 自2008年以來，平均污水大腸桿菌群濃度一直在8.3計數(shù)/100毫升（mL），每7天平均為214.3計數(shù)/100mL。污水允許大腸桿埃希氏菌（大腸桿菌群組的一部分）的濃度是1372 計數(shù)/100mL（平均30天）和2,744 計數(shù)/100mL（平均7天）。目前的操作方法使得大腸桿菌群水平顯著低于允許要求。 2.5.5污泥處置 污水處理廠具有自熱式高溫好氧消化（ATAD）系統(tǒng)，但因為氣味問題而無法運作。因此，目前污泥在貯泥池中增稠并轉(zhuǎn)運到濃縮池中保存。由于現(xiàn)有廠房管道配置，污泥必須從濃縮池中抽取到ATAD貯存池中，以到達離心機來進行脫水作用。雖然這給予了額外的存儲空間，并因此不必太頻繁地前往垃圾填埋場，但它也需要與ATAD儲罐相關(guān)的15馬力的鼓風機保持運行狀態(tài)。 40馬力的離心機是由變頻驅(qū)動控制，但通常是在一個恒定的速度下運行。離心機每周可填滿一次一個20立方碼的垃圾箱。來自離心機的離心機分離液通過管道輸送到氧化溝，這可能會影響到氧化過程的性能。 2.6水廠演練 利用這個運行的見解，評估小組參觀了污水處理廠進行的一級水廠演練。這個工作包括目視檢查以確定操作或維護的問題，并從主要的水廠設備中收集能源數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)將用于城鎮(zhèn)發(fā)展中關(guān)于運營和維護（O＆M）的節(jié)約費用估計以及設備的優(yōu)先資金改善。 GCEA協(xié)助評估小組，在審計過程中，通過測量主要設備的實際功耗，包括污泥輸送泵和風機，其中投產(chǎn)15分鐘的增量用來記錄實際功耗。使用一致的時間間隔來測量功耗讓設備平穩(wěn)啟動功耗得到足夠的時間。這些數(shù)據(jù)將會被視為城鎮(zhèn)幫助制定的發(fā)展優(yōu)化。 圖2-3收集紫外線系統(tǒng)的功耗數(shù)據(jù) 出處： NREL/PIX 19941 在審計過程中，對溶解氧濃度進行測量以確定氧化溝曝氣效果。這些濃度創(chuàng)建成一個DO的資料，用來更好地了解水廠運作。 圖2-4測量溶解氧資料 出處：NREL/PIX 19942 為水廠而開發(fā)出的一個BioWin模型 BioWin是基于Microsoft Windows的模擬器，用于污水處理廠的設計和分析。 http://www.envirosim.com/products/bw32/bw32intro.php ，利用了進水特性，溫度，歷史的溶解氧濃度，典型曝氣機速度以及測量溶解氧資料。利用這個工藝模型，評估小組確定出現(xiàn)有的約使用15年的曝氣機，相對于新的曝氣機，其擁有較低的轉(zhuǎn)移效率——這意味著要達到預計的溶解氧濃度，需要更多的能量來驅(qū)動曝氣機。 2.7節(jié)約能源的首要機遇 基于水廠運行信息和在審計過程中收集的數(shù)據(jù)，評估小組為污水處理廠提出了節(jié)約能源的建議。 2.7.1進水泵房/渠首 污水處理廠提供的流量數(shù)據(jù)指出，第二季（4月—6月）期間的滲透和進水(I&I)是有問題的。為了減輕這些問題，在收集系統(tǒng)中識別由泄漏和斷裂所造成的關(guān)鍵性的I&I區(qū)域是很有用的。這些信息將有助于區(qū)分修理或更換系統(tǒng)管道工作的優(yōu)先次序。 2.7.2曝氣/氧化溝 與運行數(shù)據(jù)一起，氧化溝中的溶解氧水平測量，指明曝氣機并沒有有效地運行。鑒于這是污水處理廠最大馬力的電機，曝氣機已接近結(jié)束其使用壽命，評估小組建議用一個更節(jié)能的模式取代它。該污水處理廠也可以考慮安裝一個新的DO表和/或在氧化溝排污口附近安裝氨氣傳感器，以提供給氧化溝更多有用的反饋性能。把儀表連接到水廠的監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集（SCADA）系統(tǒng)上，這將使其能夠進行連續(xù)的監(jiān)測和控制溶解氧水平。如果用這些讀數(shù)來自動控制曝氣機的速度，則可以節(jié)約額外的能源。 圖2-5機械曝氣氧化溝 出處：NREL/PIX 19944 2.7.3紫外線消毒 當前運行的UV系統(tǒng)與最終設計流量一直，為1.3MGD。與目前最大的工作流量0.6百萬MGD相比（少于一半的UV系統(tǒng)的設計流量），污水處理廠超過了許可規(guī)定。因此，評估小組建議，污水處理廠只運作UV系統(tǒng)的一岸來代替運行兩岸。由于該系統(tǒng)的目的是主要處理比污水處理廠現(xiàn)有收到的更多的污水，設備還可以與制造商一起進行可能的系統(tǒng)修改，通過卸下燈泡，翻新或?qū)⒁恍╂?zhèn)流器斷電以節(jié)省能源。將UV系統(tǒng)連接到SCADA也將提高控制性能。 污水處理廠也可能考慮較少更換UV系統(tǒng)燈——制造商建議運作13,500小時后或每1.5年更換燈泡。目前的運行做法是計劃每年都維修更換燈泡，無論運行多長時間。增加更換燈泡的時間間隔，將節(jié)省水廠的材料成本和浪費的運作。 2.7.4污泥處置 目前污泥處理工藝運行效率低下是由于為進行脫水作用，而使用現(xiàn)行的ATAD系統(tǒng)管道來到達離心機造成的。ATAD系統(tǒng)重新開始運作時，這種效率低下會有所提高。不過，污水處理廠也可以考慮管道改造，允許污泥直接從濃縮池移動到離心機，繞過ATAD系統(tǒng)。這種改變將淘汰污泥處理系統(tǒng)中的轉(zhuǎn)移泵。 污水處理廠的主要產(chǎn)品之一，是污泥或生物固體[8]。直到二，三十年以前，8區(qū)污水處理廠的通常做法是通過填埋或焚燒處置污泥。不過，這些時間以來，更多的設施放入生物固體進行有益的回用，并且現(xiàn)在8區(qū)產(chǎn)生的85%的生物固體被回收利用[9]。最常見的做法是，生物固體作為土壤改良劑用于農(nóng)業(yè)土地施肥，或用于土壤恢復。  參考文獻 [1] Electric Power Research Institute (EPRI). 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