典型MUNITANK污水處理工藝的控制邏輯簡析

高彥生，王 堅

（1.中原環(huán)保股份有限公司，河南 鄭州 450006；2.上海市政工程設(shè)計研究總院（集團）有限公司，上海市 200092）

0 引言

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，人們的生活水平不斷提高，大量的污水被排放到人們賴以生存的環(huán)境中。為了避免給城市造成污染，各地都在積極建設(shè)污水處理廠，以實現(xiàn)城市的可持續(xù)發(fā)展。在這個過程中，先進的污水自動化處理系統(tǒng)的設(shè)計十分重要。

1 MUNITANK工藝簡介

MUNITANK工藝經(jīng)UNITANK改良而成，最早UNITANK工藝是由比利時史格斯清水公司開發(fā)的，采用連續(xù)進水（AAO工藝）、周期交替出水（SBR工藝）相結(jié)合的運行方式?；具\行周期包括兩個對稱的運行階段，即左側(cè)進水右側(cè)出水和右側(cè)進水左側(cè)出水兩個主周期。圖1為早期UNITANK系統(tǒng)示意圖。

隨著對TN、TP處理要求的提高，其除磷脫氮的效果比不上傳統(tǒng)的AAO工藝。為了提高除磷脫氮的能力，UNITANK系統(tǒng)也進行了升級換代。改良后的UNITANK系統(tǒng)（改良型交替式內(nèi)循環(huán)反應(yīng)池，簡稱MUNITANK）的運行過程如下：污水進入左側(cè)的池子中進行曝氣，經(jīng)過曝氣再生后，污泥恢復(fù)活性；水流入下一個反應(yīng)池，通過厭氧、缺氧、好氧過程的交替達到了對有機物、氮、磷的進一步降解，再經(jīng)推流進入右側(cè)沉淀池，由出水溢流堰溢出，剩余污泥由污泥管排出。一段時間后，經(jīng)過左右邊池的交替，開始了第二階段的運行，邊池的曝氣/沉淀過程交換。這樣周而復(fù)始，周期運行，實現(xiàn)了污水的凈化以及高效的脫氮除磷。

簡單地說，SBR工藝是周期進水，水在同一組池子中，按時序完成厭氧、缺氧、好氧的凈化流程后進入深度處理。AAO工藝是連續(xù)進水，水流不斷往前推進，經(jīng)厭氧段、缺氧段、好氧段曝氣沉淀后進入深度處理。MUNITANK工藝則是結(jié)合了兩者的特點，厭缺氧段連續(xù)進水（AAO工藝），出水段周期交替出水（SBR工藝）。

圖1 早期UNITANK系統(tǒng)示意圖

2 一種典型的MUNITANK反應(yīng)池簡介

典型的MUNITANK反應(yīng)池分為4格（見圖2）。污水通過反應(yīng)池厭缺氧段上方進水堰門進入反應(yīng)池，首先流經(jīng)厭缺氧段，再經(jīng)混合液回流泵提升至好氧段，最后流入左右兩格曝氣沉淀池。左右兩格曝氣沉淀池，參考SBR工藝，交替運行，當一組池曝氣靜沉?xí)r，另一組池排水。

厭缺氧段的主要工藝設(shè)備有：進水堰門、攪拌器、混合液回流泵。

圖2 一種典型的MUNITANK反應(yīng)池示意圖

曝氣沉淀池主要工藝設(shè)備有：出水空氣堰、曝氣管蝶閥、回流污泥閘門、剩余污泥泵。

厭缺氧段由于連續(xù)進水，工藝設(shè)備運行均考慮連續(xù)運行。

曝氣沉淀池設(shè)備主要分為2個周期：第一周期，1#池曝氣靜沉、2#池排水；第二周期，1#池排水、2#池曝氣靜沉。其中每個周期又可以細分為曝氣、靜沉 2個子周期。

3 MUNITANK反應(yīng)池正常時序運行

（1）第1.1周期（1#池曝氣、2#池排水）

打開1#池曝氣管蝶閥（曝氣）→保持1#池回流污泥閘門打開（污泥回流）→保持1#出水空氣堰關(guān)閉（不排水）→1#剩余污泥泵停止→保持2#池曝氣管蝶閥關(guān)閉→保持2#回流污泥閘門關(guān)閉→保持2#出水空氣堰開啟（排水）→2#剩余污泥泵間歇啟動。

（2）第1.2周期（1#池靜沉、2#池排水）

關(guān)閉1#池曝氣管蝶閥（靜沉）→關(guān)閉1#池回流污泥閘門（不回流）→保持1#出水空氣堰關(guān)閉（不排水）→1#剩余污泥泵停止→保持2#池曝氣管蝶閥關(guān)閉→打開2#回流污泥閘門（污泥回流）→保持2#出水空氣堰開啟（排水）→2#剩余污泥泵停止。

（3）第2.1周期（2#池曝氣、1#池排水）

打開2#池曝氣管蝶閥（曝氣）→保持2#池回流污泥閘門打開（污泥回流）→保持2#出水空氣堰關(guān)閉（不排水）→2#剩余污泥泵停止→保持1#池曝氣管蝶閥關(guān)閉→保持1#回流污泥閘門關(guān)閉→保持1#出水空氣堰開啟（排水）→1#剩余污泥泵間歇啟動。

（4）第2.2周期（2#池靜沉、1#池排水）

關(guān)閉2#池曝氣管蝶閥（靜沉）→關(guān)閉2#池回流污泥閘門（不回流）→保持2#出水空氣堰關(guān)閉（不排水）→2#剩余污泥泵停止→保持1#池曝氣管蝶閥關(guān)閉→打開1#回流污泥閘門（污泥回流）→保持1#出水空氣堰開啟（排水）→1#剩余污泥泵停止。

表1為運行時序表。

表1 運行時序表

4 MUNITANK反應(yīng)池工藝設(shè)備互鎖邏輯

（1）對應(yīng)曝氣沉淀池曝氣階段(曝氣管蝶閥開啟)、出水空氣堰不得出水（目的防止SS濃度超標排放）。

（2）對應(yīng)曝氣沉淀池曝氣階段(曝氣管蝶閥開啟)、回流污泥閘門開啟狀態(tài)（目的保持厭缺氧池活性污泥濃度）。

（3）一組邊池正式進入排水階段前，另一組邊池不得停出水（目的保持單套系統(tǒng)出水連續(xù)）。

5 故障應(yīng)急預(yù)案

5.1 厭缺氧池進水堰門故障

該堰門一般為保持常開或常閉狀態(tài)，故障后一級報警，人工切換至現(xiàn)場手動控制，手動操作至需要的狀態(tài)即可，故障忽略，MUNITANK繼續(xù)自動運行。

5.2 厭缺氧池攪拌器故障

單組MUNITANK池缺氧池攪拌器4臺、厭氧池攪拌器1臺。

當厭缺氧池2臺以內(nèi)（含2臺）攪拌器故障停止運行時，一級故障報警，MUNITANK池繼續(xù)自動運行。

當厭缺氧池3臺及4臺攪拌器故障停止運行時，二級故障報警，MUNITANK池當前時序進行，下一周期禁止進入，且系統(tǒng)提醒是否關(guān)閉進水堰門、是否進入下一周期運行（3臺及4臺攪拌器故障時，人工緊急處理設(shè)備故障）。

5.3 厭缺氧池混合液回流泵故障

單組MUNITANK池設(shè)3臺水平軸流泵，2用1備。

當1臺泵故障時，一級報警，切換至備用設(shè)備運行。

當2臺泵故障時，二級報警，MUNITANK池當前時序進行，下一周期禁止進入，且系統(tǒng)提醒是否關(guān)閉進水堰門、是否進入下一周期運行（人工緊急處理設(shè)備故障）。

當3臺泵故障時，三級報警，需暫停該組MUNITANK池的進水，關(guān)閉進水堰門，其余設(shè)備按自動程序繼續(xù)運行，視故障排除時間決定是否停止自動運行程序，建議4 h以上設(shè)備故障無法排除，即停止自動運行程序，停運該組生反池（設(shè)備故障排除后恢復(fù)運行）。

因設(shè)備故障停運生反池時，注意提醒關(guān)閉或調(diào)小風機運行頻率。

5.4 曝氣沉淀池曝氣蝶閥故障

（1）當開啟故障時，一級報警，故障忽略，系統(tǒng)繼續(xù)自動運行。及時去現(xiàn)場排查原因。

（2）當關(guān)閉故障時，二級報警。及時去現(xiàn)場排查原因。

如因信號傳輸故障，現(xiàn)場故障排除，繼續(xù)自動運行。

如電動頭執(zhí)行故障，該閥門手動操作至關(guān)到位（不停產(chǎn)），系統(tǒng)繼續(xù)自動運行，閥門手動操作，直至故障排除。

如閥門抱死，無法手動關(guān)閉，故障30 min后系統(tǒng)自動關(guān)閉進水堰門，系統(tǒng)其他設(shè)備保持當前狀態(tài)，系統(tǒng)切換至手動控制狀態(tài)，該組生反池手動間歇進水運行（只運行另一組邊池）。

兩個曝氣支管蝶閥均關(guān)閉時，調(diào)小風機運行頻率。

5.5 曝氣沉淀池出水空氣堰

出水空氣堰為MUNITANK反應(yīng)池關(guān)鍵設(shè)備，通過調(diào)節(jié)空氣壓力，從而達到出水口排水、憋氣的目的。出水空氣堰控制設(shè)備由加補氣電磁閥（電磁閥常閉）、排氣電動閥、1套壓力變送器組成。根據(jù)運行時序，結(jié)合壓力信號，上位機對電磁閥、排氣電動閥啟閉控制?，F(xiàn)場分別設(shè)有手動球閥作為電磁閥、排氣電動閥的備用操作。

當電磁閥、排氣電動閥設(shè)備開啟故障時，手動操作手動球閥。直至故障排除。

當電磁閥關(guān)閉，排氣電動閥設(shè)備關(guān)閉故障時，系統(tǒng)自動關(guān)閉進水堰門，系統(tǒng)其他設(shè)備保持當前狀態(tài)，系統(tǒng)切換至手動控制狀態(tài)，該組生反池手動間歇進水運行（只運行另一組邊池）。

兩個曝氣支管蝶閥均關(guān)閉時，調(diào)小風機運行頻率。

5.6 曝氣沉淀池回流污泥閘門

（1）當開啟故障時，二級報警。及時去現(xiàn)場排查原因。

（2）當關(guān)閉故障時，二級報警。及時去現(xiàn)場排查原因。

如因信號傳輸故障，現(xiàn)場故障排除，繼續(xù)自動運行。

如電動頭執(zhí)行故障，如下兩個模式可選：模式一，故障忽略，該閘門手動操作至關(guān)到位（不停產(chǎn)），系統(tǒng)繼續(xù)自動運行，閘門手動操作，直至故障排除；模式二，閘門抱死，無法手動操作，閘門保持開狀態(tài)，故障忽略，系統(tǒng)繼續(xù)自動運行，直至故障排除。關(guān)注出水SS濃度。

5.7 剩余污泥泵

設(shè)備故障時，一級報警，故障忽略，系統(tǒng)繼續(xù)自動運行。及時去現(xiàn)場排查原因，必要時更換庫備泵。

5.8 儀表設(shè)置

在厭缺氧池設(shè)置ORP測量儀，在好氧池、曝氣沉淀池設(shè)置DO、MLSS測量儀。在運行階段，儀表讀數(shù)僅作提示，當儀表讀數(shù)超標時，一級報警，操作人員及時去現(xiàn)場排查原因，但系統(tǒng)繼續(xù)自動運行。

6 結(jié)語

UNITANK工藝適用于各種規(guī)模的污水處理廠，其控制系統(tǒng)為全自動化模式，采用適用、可靠、先進、經(jīng)濟性為基本原則，充分考慮處理規(guī)模、工藝特點等綜合因素，對污水處理過程進行實時監(jiān)測和控制，保證出水水質(zhì)、安全生產(chǎn)、降低運行成本，減輕勞動強度，提高勞動效率和效益，讓生產(chǎn)管理更加精細和科學(xué)，與其他信息化、智能化系統(tǒng)配合，可以最終實現(xiàn)智慧工廠，其發(fā)展前景非常廣闊。