SG-HD64 水处理综合治理过程实训平台

时间：2022-06-10 09:37:08

1、技术参数
　　1.1、设备组成
　　一级物化处理系统：含原污水调节池、格栅除渣、还原反应池、氧化反应池、综合调节池、混凝池、沉淀池、气浮池和一级出水中间调节池。
　　二级生物处理系统：含水解酸化池、中间调节池、接触氧化处理系统、三沟式氧化沟（A/O）、二沉池（终沉池）和中调节池、二级出水中间调节池。
　　三级深度处理系统：芬顿氧化池、混凝沉淀池、英砂过滤系统、中间调节池、活性炭吸附、中间调节池、中间储水池、超滤系统、紫外线消毒、反渗透系统、反冲洗系统和压滤系统。
　　自动化控制系统：控制机柜、数据处理工作站、中央控制系统和软件系统。工业污水处理仿真系统及附件。
　　1.2、主要功能
　　水处理综合实验系统能够实现物化处理、生物处理系统、深度处理功能，各系统既可实现全部单元装置的独立运行，又可实现关联单元之间的组合运行，水质传感器（DO、PH、ORP、流量、温度等）测控系统的独立与组合运行。系统能实现手动控制。UPVC工程化布管穿线，整个系统结构紧凑、美观、实用。
　　1.3、实验项目及其能力目标计算机控制
　　水污染控制技术实验室建成后可开设的单体验证性实验和工艺组合性实验两大类别。
　　1.3.1、单体验证性实验项目及其能力目标一览表

序号	实验项目	课时	能力目标
1	格栅除渣	1	格栅的作用和基本的设计参数
2	曝气沉砂	3	曝气沉砂的原理及工艺流程，装置结构、工艺设计、制作方法，流速对沉淀时间和效果的影响。
3	混凝沉淀	4	“污水混合—反应—斜板沉淀系统”原理及工艺流程，装置结构、工艺设计、制作方法及运行操作，效果测定，药剂及其投加量、混合反应时间、沉淀时间等对效果的影响。
4	溶气气浮	4	射流溶气气浮法的工作原理，工艺设计及运行操作，效果测定，加药量对去除效率的影响。
5	水解酸化	8	水解酸化原理及工艺流程，装置结构、工艺设计、制作方法及运行操作，效果测定，进水浓度、有机负荷等对效果的影响。
6	接触氧化	8	接触氧化法的原理及工艺流程，装置结构、工艺设计、制作方法及运行操作，效果测定，进水浓度、有机负荷等对效果的影响。
7	竖流沉淀	2	竖流式沉淀池的原理及工艺流程，装置结构、工艺设计、制作方法及运行操作，效果测定。
8	活性碳过滤	2	了解活性炭作为过滤滤料的水过滤处理工艺。
9	石英砂滤	2	砂滤的工作原理与工艺流程，装置结构，工艺设计和制作方法，反冲洗的效果测定。
10	超滤	2	超滤的原理及工艺流程，装置结构、工艺设计、制作方法、运行操作，效果测定，污水性质等对效果的影响。
11	反渗透	2	反渗透的原理及工艺流程，装置结构、工艺设计、制作方法及运行操作，效果测定，压力及流速等对效果的影响。
12	消毒	2	消毒的工作原理与工艺流程，装置结构、吸附效果和再生。
13	技术研究	/	水污染控制工艺研究、工艺条件研究、效果测定、技术开发、装置研制等。

1.4、工艺设备图
　　本项目实验装置一、二、三级水处理的工艺流程框图如图1、图2、图3所示。

SG-HD64 水处理综合治理过程实训平台(图2)

　　1.5、设计说明
　　整个系统的总处理设计流量为35L/h，可运行最多50L/h。
　　1.5.1、一级水处理系统
　　1.5.1.1、工艺说明
　　采用格栅、沉砂、加药沉淀等工艺主要针对水中物理颗粒物杂质进行处理，也是其他处理工艺的前置处理工艺。
　　1.5.1.2、技术要求（理论）
　　原污水池可供系统连续运行12h以上。原水进水集水池，由一级提升水泵将污水提升到格栅中进行处理，通过智能流量型蠕动泵控制并显示水泵出水流量（能显示瞬时值和累计值），通过数字通讯接口远传至工控系统。进水泵的开停兼受低位液位开关的控制；细格栅采用较细的不锈钢丝网模拟栅条，栅前渣量比较多时需手动清渣；格栅处理后的水经过自流进入还原反应池或氧化反应池，由加药泵分别加入氧化剂和还原剂，加药量由智能流量型蠕动泵控制并显示加药流量，通过数字通讯接口远传至工控系统。
　　并远程监测pH、ORP、充氧量；之后流入综合调节池对水质进行PH调节。由智能流量型蠕动泵控制并显示加药流量，通过数字通讯接口远传至工控系统，再搅拌混合并时时监测PH值。经过PH调节后的污水由提升泵提升至斜板混凝沉淀池进行加药混凝沉淀沉，再流入气浮池去除水中悬浮性颗粒。出水流至一级出水调节池，调节池的污水将做为一级处理出水供二级处理系统。混合反应和絮凝沉淀采用机械搅拌，混合时间2min，絮凝时间6-15min。混合反应池的溶液可以自流入斜板沉淀池进行沉淀；斜板沉淀池的表面负荷3m3/(h.m2)。也可以经过射流泵进入气浮池进行分离。中间调节池设有高低液位开关，可以通过液位开关来控制水泵的开停；
　　1.5.1.3、主要测点说明
　　原污水调节池：调节池的高、低液位开关、搅拌混合原污水
　　进水系统：提升泵的流量、
　　格栅：需手工清渣
　　还原反应池：监测pH、ORP、加药量调节、显示、搅拌混合
　　氧化反应池：监测pH、ORP、加药量调节、显示、、曝气系统
　　综合调节池：调节池的高、低液位开关、监测PH值、控制加药量、搅拌混合
　　混凝沉淀池：搅拌电机转速、
　　加药系统：加药量调节、显示、
　　气浮池：容气泵、电磁流量计显示溶气水流量、刮渣机开关，容器压力
　　一级出水中间调节池：调节池的高、低液位开关，浊度、COD手工离线取样分析。
　　1.5.2、二级水处理系统
　　1.5.2.1、工艺说明
　　二级系统以厌氧（缺氧）、好氧生物处理为主导，体现了当前厌氧、缺氧、好氧技术中的典型工艺，系统可以串接组合成A/O等工艺。主要工艺装置为水解酸化池、活性污泥缺氧池以及接触氧化曝气池，二沉池为竖流式沉淀池，主要去除水中的COD。各主要工艺装置之间设有中间调节池以及旁路系统，根据原污水COD含量的不同或者教学课程的不同可以选择不同的组合方式进行实验。
　　1.5.2.2、技术要求（理论）
　　一级水处理出水或配制的污水（如高浓度有机废水，原水BOD在3500 mg/L以上，COD在5000mg/L以上，TN在50mg/L左右，TP在7.0左右，pH在6.0-6.5，SS在1500mg/L左右，厌氧出水COD在600-800mg/L左右）作为水源。二级储水池设计可供系统连续运行12h。
　　原水通过提升泵分别提升至水解酸化池与接触氧化池或进入氧化沟处理系统。两路并联，通过切换阀门选择其中一种工艺进行生物处理，在线监测 pH、ORP、DO、充氧量等。接触氧化池的曝气量由风量计显示，风量由变频器控制风机来实现。氧化沟的充氧量可通过变频器调节机械曝气器的转速来实现充氧量的调节。经生化处理后流入二沉池进行固液分离，部分污泥回流至水解酸化池，剩余污泥排至板框压滤机处理。上清液排至二级出水调节池，调节池的污水将做为二级处理出水供三级处理系统。
　　1.5.2.3、主要测点说明
　　二级配水系统：提升泵的流量在线调节、
　　水解酸化池：监测pH值、ORP、风量显示、
　　接触氧化池：监测pH、ORP、DO、风量显示、
　　三沟式氧化沟(A/O)：监测pH、ORP、DO、机械曝气器转速控制充氧量、
　　二沉池（终沉池）和中调节池：污泥回流泵流量（回流流量调节、显示），出水BOD、COD手工离线取样分析；
　　混合液回流系统：混合液回流泵流量（回流流量调节、显示）
　　二级出水中间调节池：调节池的高、低液位开关。
　　1.5.3、三级水处理系统
　　1.5.3.1、工艺说明系统可选择程序进行或单独进行砂滤、超滤、反渗透、消毒等单元，部分流程可以实现旁路。
　　1.5.3.2、技术要求（理论）
　　二级处理后污水进入三级处理系统，由提升泵流入芬顿氧化池，通过混凝沉淀池进行沉淀后出水通过砂滤系统、活性炭吸附系统、超滤系统、反渗透系统、离子交换柱、紫外消毒系统或加氯消毒系统后，出水进入清水池，且清水池储水可做为砂滤反冲洗用水，通过反冲洗泵对砂滤池进行反冲洗，反冲洗强度由变频器控制，电磁流量计显示反冲洗流量。并远传至工控系统。
　　各主要工艺装置之间设有中间调节池以及旁路系统，可以选择不同的组合方式进行实验。
　　三级储水池设计可供系统连续运行12h。
　　芬顿氧化池：监测pH、ORP、DO、机械曝气器转速控制充氧量。
　　混凝沉淀池：搅拌电机转速
　　英砂过滤系统：石英沙柱
　　中间调节池：调节液位
　　活性炭吸附过滤系统：活性炭柱
　　中间调节池：调节液位
　　超滤组件：中空纤维膜组件；产水量：30L/h；截留分子量：10K；
　　反渗透组件：脱盐率大于96%，产水量30L/h
　　反冲洗系统：离心泵,扬程≥20m，流量≥2.5m3/h
　　紫外线消毒器：流量：2L/min；功率：6W
　　压滤系统：板框压滤机
　　1.5.3.3、主要测点说明
　　整个系统的总处理设计流量为20L/h，可运行负载10-25L/h。
　　芬顿氧化池：监测pH、ORP、DO
　　混凝沉淀：污泥回流泵流量
　　砂滤系统：提升泵的流量在线调节、显示、
　　中间调节池：调节池的高、低液位开关
　　活性炭过滤：提升泵的流量在线调节、显示、
　　中间调节池：调节池的高、低液位开关。
　　超滤系统：提升泵的流量在线调节、显示。
　　反渗透系统：压力显示，反冲洗时间控制。
　　中间调节池：调节池的高、低液位开关。
　　反冲洗系统：变频器控制反冲洗泵工作频率，电磁流量计显示流量、反冲洗时间控制。
　　紫外消毒系统：紫外灯开关、提升泵的流量在线调节、显示。
　　板框压滤系统：板框压滤机的起停，需人工卸泥。

2、系统清单
　　2.1、一级处理系统

名称	部件	规格及参数	数量
原污水调节池	调节池	外形尺寸：Φ510×1190mm，设置溢流口以及液位开关。304不锈钢材质	1个
	搅拌器	（220V交流减速机，配调速面板，功率25w，减速比：1:10配顶丝联轴器及不锈钢搅拌桨）搅拌电机。	1套
	液位开关	电磁式液位开关	1套
	设备支架	不锈钢材质	1套
	连接管道阀门	给水管、弯头、阀门等	1套
格栅池	格栅池	外形尺寸：270×150×200（mm），304不锈钢材质。	1个
	提升泵	蠕动泵，最大流量450ml/min，转数：300r/min，具有流量控制	1台
	液位开关	电磁式液位开关	1套
	格网	粗格网与细格网各配1套	1套
	设备支架	不锈钢材质	1套
	连接管道阀门	给水管、弯头、阀门等	1套

名称	部件	规格及参数	数量
还原反应池	还原反应池	外形尺寸：320×280×350（280）mm，效容积25L，停留时间50min，304不锈钢材质。	1个
	pH计	在线PH测量计。	1台
	ORP计	ORP-1999-+1500mV；	1台
	搅拌电机	220V交流减速机，配调速面板，功率25w，减速比：1:10；配顶丝联轴器及不锈钢搅拌桨	1套
	加药罐	304不锈钢；有效容积：6.5L；外形尺寸：Φ200×240mm	1个
	液位开关	（电磁式液位开关）	1套
	加药计量泵	智能流量型蠕动泵，最大流量450ml/min，转数：300r/min，	1台
	连接管道阀门	给水管、弯头、阀门等	1套
	设备支架	不锈钢材质	1套
氧化反应池	氧化反应池	外形尺寸：320×280×350（280）mm，效容积25L，停留时间50min，304不锈钢材质。	1个
	pH计	在线测量，就地显示。	1台
	ORP计	ORP-1999-+1500mV；	1台
	搅拌电机	220V交流减速机，配调速面板，功率25w，减速比：1:10；配顶丝联轴器及不锈钢搅拌桨	1套
	加药罐	304不锈钢；有效容积：6.5L；外形尺寸：Φ200×240mm）	1个
	液位开关	电磁式液位开关	1套
	加药计量泵	蠕动泵，最大流量450ml/min，转数：300r/min，	1台
	连接管道阀门	给水管、弯头、阀门等	1套
	设备支架	不锈钢材质	1套
名称	部件	规格	数量
综合调节池	综合调节池	外形尺寸：420×350×480mm，304不锈钢材质。	1个
	pH计	PHG-116型，在线测量，就地显示及电信号远传。	1台
	搅拌电机	（220V交流减速机，配调速面板，功率25w，减速比：1:10；配顶丝联轴器及不锈钢搅拌桨）	1套
	加药计量泵	蠕动泵，最大流量450ml/min，转数：300r/min，	2台
	加药罐	304不锈钢；有效容积：6.5L；外形尺寸：Φ200×240mm	2个
	液位开关	电磁式液位开关	1套
	提升泵	蠕动泵，最大流量450ml/min，转数：300r/min，	1台
	连接管道阀门	给水管、弯头、阀门等	1套
	设备支架	不锈钢材质	1套
混凝沉淀系统	斜板沉淀池	水力停留时间：45min；有效容积：22.5L；外形尺寸300×160×540（470）mm。	1个
	混合反应池	三格折板机械搅拌式(配搅拌电机)；总反应时间20min；每段反应时间6.66min；有效容积：10L；外形尺寸：360×180×240mm。	1个
	搅拌器	搅拌电机转速、配顶丝联轴器及不锈钢搅拌桨；	3套
	加药计量泵	蠕动泵，最小流量3ml/min，最大流量450ml/min，转数：300r/min，	1台
	溶药罐	有效容积：6.5L；外形尺寸：Φ200×240mm	1个
	液位开关	（电磁式液位开关）	1套
	连接管道阀门	给水管、弯头、阀门等	1套
	设备支架	不锈钢材质	1套
气浮池	气浮池	部分回流加压溶气气浮池，配溶气释放器；外形尺寸：450×230×600mm。	1个
	刮渣电机	220V交流减速机，功率6w；减速比：1:60；配星型除渣器、6W减速电机	1套
	溶气泵	溶气泵；配套不锈钢溶气罐	1套
	流量计	液体流量计	1个
	压力表	不锈钢镜向压力表，压力范围：0~0.6MPa	1个
	水箱	不锈钢回流加压水箱；有效容积：40L；外形尺寸：400×300×350mm，304不锈钢材质，设置溢流口。	1个
	连接管道阀门	给水管、弯头、阀门等	1套
	设备支架	不锈钢材质	1套
中间调节池	中间调节池	设置溢流口以及液位开关；外形：Φ510×1190mm，304不锈钢材质。	1个
	流量计	管道式液体流量计	1个
	液位开关	电磁式液位开关	1套
	连接管道阀门	给水管、弯头、阀门等	1套
	设备支架	不锈钢材质	1套

　　2.2、二级处理系统

名称	部件	规格	数量
水解酸化池	水解酸化池	304不锈钢（含软性填料）；水力停留时间：6～10h（可调）；有效容积：180L；外形尺寸500×500×780mm	1个
	pH计	PH在线测量计。	1台
	ORP计	ORP-1999-+1500mV；	1台
	提升泵	蠕动泵，最大流量450ml/min，转数：300r/min，	1台
	连接管道阀门	给水管、弯头、阀门等	1套
	设备支架	不锈钢材质	1套
接触氧化池	接触氧化池	水力停留时间：8～15h（可调）；有效容积：240L；外形尺寸：630×630×670（mm）；304不锈钢材质（含软性填料）。	1个
	pH计	在线测量。	1个
	溶氧仪	测量范围0-19.99mg/L；	1台
名称	部件	规格	数量
接触氧化池	回流泵	蠕动泵，最大流量450ml/min，转数：300r/min，	1台
	空气泵	气流量：70L/min	1台
	曝气头	曝气头，钛合金曝气头	1套
	连接管道阀门	给水管、弯头、阀门等	1套
	设备支架	不锈钢材质	1套
氧化沟（三沟式）	氧化沟	水力停留时间：16～22h（可调）；有效容积：480L；外形尺寸：1700×900×350（320）。	1个
	机械曝气电机	机械曝气电机转速、	3台
	曝气设备	表面曝气转碟，塑料材质	3台
	溶氧仪	测量范围：0-19.99mg/L；	1台
	ORP计	在线ORP:ORP-1999-+1500mV；	1台
	pH计	在线测量，	1台
	连接管道阀门	给水管、弯头、阀门等	1套
	设备支架	不锈钢材质	1套
二沉池	竖流沉淀池	沉淀时间：1.2~2.4h(可调)；有效容积：70L；外形尺寸：Φ450×450（垂直高度）mm。	1个
	回流泵	蠕动泵，最大流量450ml/min，转数：300r/min，	1台
	连接管道阀门	给水管、弯头、阀门等	1套
	设备支架	不锈钢材质	1套
中间调节池	中间调节池	设置溢流口以及液位开关；外形尺寸：Φ510×1190mm。	1个
	流量计	管道式液体流量计	1个
	液位开关	电磁式液位开关	1套
	连接管道阀门	给水管、弯头、阀门等	1套
	设备支架	不锈钢材质	1套

　　2.3、三级处理系统

名称	部件	规格	数量
石英砂过滤	石英砂柱	方便加料及换料设反冲洗出水堰；外形尺寸：长150×宽150×高500（mm）立方体形	1套
	提升泵	蠕动泵，最大流量450ml/min，转数：300r/min，	1台
	滤料	石英砂滤料100KG	1套
	连接管道阀门	给水管、弯头、阀门等	1套
	设备支架	不锈钢材质	1套
中间调节池	中间调节池	设置溢流口以及液位开关；外形：400×350×600mm，304不锈钢材质。	1套
	流量计	管道式液体流量计	1个
	液位开关	电磁式液位开关	1套
	连接管道阀门	给水管、弯头、阀门等	1套
	设备支架	不锈钢材质	1套
活性炭过滤	活性炭柱	方便加料及换料设反冲洗出水堰；外形尺寸：Φ150×500（mm）	1套
	提升泵	蠕动泵，最大流量450ml/min，转数：300r/min，	1台
	滤料	活性炭滤料100KG	1套
	连接管道阀门	给水管、弯头、阀门等	1套
	设备支架	不锈钢材质	1套
中间调节池	中间调节池	设置溢流口以及液位开关；外形：400×350×600mm，304不锈钢材质。	1套
中间调节池	流量计	管道式液体流量计	1个
中间调节池	液位开关	电磁式液位开关	1套
	连接管道阀门	给水管、弯头、阀门等	1套
	设备支架	不锈钢材质	1套
超滤系统	超滤膜组件：	中空纤维膜组件；产水量：25-30L/h；截留分子量：10K,外形尺寸：Φ50×386（mm）	1套
	保安过滤器	过滤器，规格：PPF（聚丙烯熔喷滤芯）；5um，10英寸	1套
	隔膜泵	电压：24VDC；最高压力：0.42Mpa；最大流量30L/min；	1台
紫外线消毒	紫外线消毒器	流量：2L/min；功率：6W	1套

　　2.4、控制系统

名称	部件	规格	数量
控制系统	控制柜	含手自动倒换开关、控制按钮、警报灯、指示灯、空气开关等、警报灯等。	1套
控制系统	数据处理工作站	数据处理工作站 CPU:Intel 第8代四核、酷睿i5-8250U,内存：8G、硬盘：1TB、显示器：14.0英寸	1套
控制系统	中央控制系统	中央控制系统设置一套操作员站，在操作站的计算机显示器中具有多种画面，包括各工艺流程画面，各工艺参数画面，工艺参数变化趋势画面，故障画面，设备运行状况画面等。同时，具有数据存取、画面显示、参数处理、越限报警、制表打印等功能。通过这些画面，可对处理过程中的各个部分充分了解，及时掌握各环节情况。	1套
	控制系统	1 每一级处理工艺设置一套控制系统，并提供安装于室内的控制柜。 2 所有的电气控制应包括在控制柜内，防护等级为IP54。 3控制柜留有与上位控制系统的接口（以太网），将设备的运行、故障信号输送到中央控制室集中系统上，便于监控。 4 主要电气元件采用品牌产品。	1套
	软件系统	1、可视化操作界面，真彩显示图形、支持渐进色、丰富的图库、动画连接 2、无与伦比的动力和灵活性，拥有全面的脚本与图形动画功能，可以对画面中的一部分进行保存，以便以后进行分析或打印 3、强大的分布式报警、事件处理，支持实时、历史数据的分布式保存 4、强大的脚本语言处理，能够帮助你实现复杂的逻辑操作和与决策处理 5、提供硬加密授权方式。

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