时间：2022-04-02 07:14:18
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1.1工艺流程
根据设计进水水质中COD、NH3-N指标较高，要求出水水质指标高，同时考虑包头市为北方寒冷城市，水温较低的气候条件，污水排放对氮、磷提出要求，而且需对污水进行回用以便达到节约用水的目的。该污水处理站采用CAST工艺+絮凝沉淀工艺。
1.2工艺特点
（1）优化了处理构筑计物的布置，节省工程投资和占地面积。
构筑物尽量合建，节省工程建设投资和占地面积，该工程设计将集水池和提升泵房、加药间和加氯间等采用合建。同时，构筑物之间尽量构筑物连接或合建，本设计粗格栅与提升泵房、细格栅与旋流式沉沙池等都连接在一起。
（2）设置旋流式沉砂池。
在沉砂池的设计中，一方面要考虑保证后续脱氮除磷厌氧、缺氧的状态，保持碳氮、碳磷质量比，另一方面也要统筹考虑工程投资、占地和运行费用等诸多因素。因此，土右污水处理站采用旋流式沉砂池。旋流式沉砂池的进水是以切线方向进入，通过位于水池中心的叶轮慢速搅拌，形成平面的旋流，利用砂粒和水的密度不同，在旋流状况下得以分离，由于完全利用水力和机械搅拌形成旋流，没有曝气设施，因此能保证进入CAST池预反应区的污水处于缺氧或厌氧状态。
（3）运用适宜的污泥处理工艺，减少运营成本。
对污泥的处置采取直接机械浓缩脱水方式，不设污泥缓冲池，节省一次性投资，减小运行费用。由于污泥在浓缩脱水时停留时间较短，因而避免了磷的释放，保证了系统运行的可靠性。
2主要构筑物及设备参数
2.1粗格栅间与提升泵房
粗格栅按远期规模设计，粗格栅为地下式钢筋砼平行渠道，设计格栅渠道2条，每条宽度1.1m，栅条间隙20mm，分别配回转式机械格栅除污机，l用1备。根据格栅前后液位差，由PLC自动控制，同时设有定时排渣和手动控制排渣。提升泵房与粗格栅合建，进水泵房为钢筋混凝土构筑物，长宽尺寸为7.0m×9.8m，有效水深6.8m，安装3台不堵塞式潜水污水泵，2用1备（其中1台为变频式），单泵流量700m3/h，扬程14m，电机功率55kW。
2.2细格栅及旋流沉砂池
细格栅间为地上式钢筋混凝土结构，平面尺寸10.3m×14.1m。设计格栅渠宽1.6m，共计2条，配螺旋机械格栅除污机2套，栅条间隙3mm。曝气沉砂池与细格栅间合建，为地上式柱形钢筋混凝土结构，直径3.65m，有效水深3.9m。采用立式轴承及叶轮2套，每池1套，与沉砂池配套使用，叶轮直径为1500mm，转速为15r/min，电机功率为1.1kW。采用螺旋式砂水分离器1台，单台流量20L/s，电机功率0.37kW。配有离心式鼓风机两台（1用1备），流量为7.5m3/min，扬程为5m，电机功率为2.2kW。
2.3CAST生物池
生物池是污水生物处理的核心构筑物，采用CAST工艺。1座钢筋砼结构生物反应池，分为两格，每格再分为预反应区和主反应区。每格平面尺寸为47m×30m，有效水深6m，预反应区:主反应区=1:9。BOD5污泥负荷为0.0479kg/(kg•d)，水力停留时间28.13h，混合液质量浓度4g/L，泥龄15d，污泥回流比30%，产泥率0.85kg/kg，微孔曝气管有6000个。每池配有1台回流潜污泵，流量为340m3/h，扬程为2.0m，功率为7.5kW。每池采用1台剩余潜污泵，单台流量为67m3/h，扬程为9.0m，功率为4kW。配有滗水器4台，每池各2台，滗水能力为1300m3/h。
2.4接触池及再生水进水泵房
接触池将生物池处理后出水进行消毒，同时作为再生水处理构筑物的进水泵站，建有1座。接触池体积尺寸为21.5m×7.7m×4.0m，再生水进水泵房的流量为0.342m3/s。配有水泵3台，2用1备，其中1台变频式，单台流量为700m3/h，扬程为9m。
2.5加氯加药间
加氯间为再生水处理进行消毒，由于进水存在含P高的时段，通过投加聚合硫酸铝化学除磷，同时聚合硫酸铝可以作为沉淀剂用于再生水[2]。加氯加药间为1座钢筋砼框架结构，建筑面积为13.5m×16.2m，采用2台加氯机（1用1备），加氯量为8mg/L。加药量为355kg/d，加药浓度为10%。
2.6鼓风机房
建有1座22.5m×10m×7.5m框架结构的鼓风机房，配有3台风机，其中2用1备，2台变频，单台风量为70m3/min，风压7m，总供风量为8400m3/h。单机功率为110kW。
2.7储泥缓冲池
1座，钢筋砼构筑物，圆柱形结构，尺寸为Ф6.0m×4.85m，配有1台潜水搅拌器，功率为1.5kW。
2.8污泥浓缩脱水机房
通过浓缩脱水，降低污泥含水率，以减少污泥体积，便于污泥贮存、外运及污泥的再利用，脱水机房尺寸为L×B=24m×12m×6.8m+9m×6m×4.5m（泥棚）。主要设备有：2台（1用1备）污泥浓缩脱水一体机，单机处理能力为7～36m3/h，带宽1.5m，单机设计工作时间为10～12h；投泥泵2台，流量为13～70m3/h，扬程20m，电机功率1.5kW；三箱系统式絮凝剂制备系统1套，最大投药量为15.8kg/d，药剂投加浓度1‰；空压机2台，流量0.13m3/h，风压1.0MPa；2台离心式冲洗泵，流量12～42m3/h，扬程45～56m。
2.9普通滤池
1座，6池式单层框架结构，尺寸为7.4m×6m×4.1m。设计参数为：气冲强度55m3/(m2•h)，水冲强度15m3/(m2•h)，填料形式为均质石英砂滤料，配水形式滤板及滤头配水，反冲洗风机、反冲洗水泵与曝气生物滤池公用1套设备。
2.10清水池及再生水送水泵房
1座，钢筋混凝土水池，尺寸为35m×15m×4m，池容为2000m3，送水泵台数3台（2用1备，1台变频），水泵扬程35m。
3运行效果
经过两年的运行表明，包头市土默特右旗污水处理站设备运行正常，出水水质除氨氮外都能达到城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918－2002）一级B标准，具体运行数据见表1。为了解决氨氮处理效果低的问题，在CAST反应池中添加碳酸氢钠和反硝化菌，经过三个月的调试，出水氨氮质量浓度由44mg/L降到9.6mg/L，使所有的出水指标都能达到城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918－2002）一级B标准的要求。
4效益分析
现场控制单元实时采集各个终端站传送的各类数据和信号，通过人机界面展现设备工艺运行情况，包括工艺流程图、系统供电图、工艺参数、电气参数、电气设备运行状态等；操作站以人机对话方式指导操作，相关人员按照界面提示操作设备；在进行数据处理时，要严格校验检测来自各现地控制单元的实时数据和设备状态信息，对故障报警信息进行突出和集中显示。中央控制单元实现系统具有强大的故障检测和诊断功能，能够有效分析和检测出各种常见故障。它通过收集和整理各现地控制单元的数据及状态信息的方式，有效地判断了数据的准确性和可靠性，并可根据具体需要生成数据报表、历史数据、历史曲线等。远程人机终端，能够实时显示各现地控制单元的状态。通过总网络控制计算机及通讯装置；根据从中控站上传的分站数据进行系统的分析，实时刷新系统的相关数据和画面；能够对系统的运行数据和记录进行智能分析，在保证能耗不变的情况下实现效益最大化；最重要的是系统采用分层分布式控制方式，降低总线网络的通讯负荷、通讯误码率，同时使网络结构更清晰、检修维护更方便。
2系统特点
2.1系统结构特点系统基础通讯网络为光纤冗余环型工业以太网，可根据具体要求增加或删除任意一个节点，同时影响其他通讯设备的功能。系统采用先进的监控操作站技术进行控制，它能够支持系统在不同网络条件正常运行，实现了多对象、多任务、多用户操作。同时，控制系统能够利用其自我诊断功能进行故障诊断，判断故障部位。在系统发生故障后，I/O的状态会返回到系统根据工艺要求预设置的状态上。
2.2系统功能优点在分配相应的权限之后，现场任意分站点任一设备的启、停、数据读取等操作都可由中央控制室和云端系统进行控制。系统具备各种通用工业通信接口，如CAN工业总线接口、以太网络接口、IDE接口、和USB接口等等；操作系统和监控软件采用知名工控品牌，具备冗余、容错及灾难性恢复的功能。
2.3系统集网特点将具备条件的污水厂接入物联网自动系统后，云端平台将具备可以查看多个污水厂的权限。实现辖区内所有污水厂的集中管理，对水量、水质等信息进行综合分析，集中处理，并制作数据统计报表，统计下发报警信息，形成一个自下而上反馈、自上而下监控、多方分管、集中控制的高效、有序的控制结构。
3系统控制方式
3.1现场控制级在现场控制级的智能控制柜负责管理子站点下属所有设备的运行、数据采集、视频采集的工作。在智能控制柜上有手动和自动两种控制模式，就地控制系统手动模式具备最高权限。能够直接操作现场设备，而不需要经过中央控制室授权。这种方式拜托了以前中控系统复杂的管理体系。现场人员只需要获取授权密码进行解锁，然后切入手动模式即可，安全可靠。
3.2中央控制级系统具有多安全等级、操作权限设置、口令确认、设备连锁、自动报警等功能，并按照实际需要对重大事件进行到责任人，保证了系统的高效稳定运行。系统具有操作权限设置功能，可根据具体的操作需要，进行权利分配，有效地避免了设备的误动。此外，系统还具有软件自诊断功能，可以对相关设备进行故障诊断，一旦发现故障部位，系统便通过报警系统启动报警程序，报警画面随之弹出。系统可以及时将故障画面完整记录下来，以供使用者按照故障的时间、次序、名称等顺序进行查询。
3.3网络控制级现场控制级完成了工控信号的采集，中央控制级完成了数据的分析、处理及汇总，网络控制级最终将控制系统接入物联网，实现了污水站系统整体的网络的云端链接。系统由监控管理级、过程控制级和现场级组成。系统的分级控制功能体现在对管理权限和报警信息的及时准确有效分配；充分考虑网络安全的需要，严格加密系统逐级分配管理权限，使管理工作井然有序。
4结束语
1.1次氯酸钠杀菌法应用原理
污水处理系统中应用次氯酸钠的最主要原因是这种消毒剂具有很好的杀菌作用，很适合处理油田所产出的污水或医用污水。杀菌原理有以下三种：
（1）次氯酸钠首先水解成次氯酸，这种酸会分解生成[O]，[O]氧化性极强，会破坏细菌体蛋白质，从而达到杀菌的效果。
（2）次氯酸分子小，可进入到细菌体内同有机高分子反应，进而破坏细菌内部结构，杀死细菌。
（3）氯离子经次氯酸产出能破坏细菌细胞活性，导致细菌死亡。
1.2次氯酸钠杀菌法的具体应用
次氯酸钠在污水处理系统中的应用主要靠发生器来进行电解，发生器中设置有电解槽，电解槽通电会产生直流电，它会让经过电解槽的食盐水发生电解反应，生成次氯酸钠。将该溶液直接注入到污水中便可以有效杀菌、抑制细菌繁殖。通常情况下，电解所用食盐水的浓度为3.0%~3.5%。次氯酸钠是一种较为原始的污水处理法，具有原料广、成本低、污染小等优点，使用安全可靠，因此在应用中得到广泛推广，但是这种消毒剂在食盐电解过程中会产生钙镁沉淀物等废渣，需要定期排放，这也成为该方法在使用过程中存在的不足之处。
2消毒剂
2.1污水处理法应用原理
ClO2作为强力杀菌剂，它的使用具有安全、高效等优点，是经WHO确认的效果理想的消毒制剂。ClO2是所有微生物的克星，能杀灭各种真菌、病菌。它能将污水中的有机污染物分解，同时氧化金属离子。这种污水处理法的应用优点在于ClO2同有机物发生反应时，并不会像有些化学药剂一样产生有机卤化物，同时不同氨反应还能抑制三卤甲烷。
2.2ClO2污水处理法的具体应用
ClO2污水处理法中ClO2通常都是现场制作。电解和化学分解是常用的制备ClO2的两种方法，其中化学法由于操作间单、运行安全而被广泛使用。，ClO2发生器的主要构成为收集、加温、保护等系统。主要操作方法如下：在原料投加系统中加入NaClO3溶液和盐酸，这两种物质需按照一定比例调配，它们进入到发生系统之后，在设备加温条件下反应生成ClO2和氯气，再将ClO2收集、抽取放入消毒系统，便可以根据不同水质进行适当投入来进行污水处理工作。
3液氯消毒剂
3.1液氯法应用原理
液氯法是一种很好的用于污水处理的方法，在污水中适当加入氯液能够将水中绝大多数的病原体消灭，此外还能消耗有机物和一些杂质，避免同氯发生反应。液氯法在实际应用时会有部分氯没有被消耗，我们将其成为余氯，它是评价使用液氯法进行污水处理效果的参考之一。具体应用原理如下：液氯中还有HClO，它能进入菌体内部制约酶的催化作用从而杀死细菌，HClO通过电离可以生成一种在水中为中性的化学物质，这种物质经试验发现易进入携带负电荷的菌体中，能直接通过化学反应将微生物氧化，使其变成没有危害的无机物。
3.2液氯法的具体应用
污水经沉淀池等设施最后在进入蓄水池阶段融入液氯杀毒。经实践总结发现：5.5～7.5pH值范围内的污水使用氯液法消毒效果最好，最佳灭菌时间在投氯30min前后。其中杀菌效果同氯量、温度等成正比关系，但也不能在实际操作中随意增加氯量。此外，使用该法处理过的污水会形成有机沉淀，需要对它们进行石灰处理，以杀灭漏网的病原体。
4结语
该车站站点共有工作人员142人，设计污水量160m3/d，包括生产废水和生活污水。其中生产废水主要是车辆洗刷污水，以及对设备进行清洁和检修过程中产生的废水，污染物包括废油、清洁剂等，废水量为110m3/d。生活污水主要是工作人员日常生活中产生的污水，包括食堂排除的污水、工作人员淋浴污水等，污水量为50m3/d。
2污水处理的工艺流程
结合站点的实际情况以及政府相关部门对于污水处理的要求，需要对车站污水进行处理和回收利用。从资金、技术、操作等因素考虑，决定采用一体式膜生物反应器对铁路污水进行处理，处理的工艺流程包括:对污水进行分类处理，对于生产废水，要引入沉淀池，经气浮设备，进入MBR污水处理设施;对于生活污水，经预处理后，导入MBR污水处理设施在设备中，对污水进行消毒处理将处理后的污水导入回用水池沉淀处理后，对于下部污水，就近排入市政污水系统，上部净水经泵房进行回用。回用水可以用于冲洗厕所、绿化灌溉、设备和道路清洗等，减少水资源的浪费。
3配套设施建设
在膜生物反应器中，主要配套设施包括:(1)调节沉淀斜板隔油池:根据车站污水量，设置容积为50m3的调节沉淀斜板隔油池，以钢筋混凝土为主要结构材料。为了方便对污水进行处理，可以将其分为并联运行的两个部门，每一个部分细分为拦污区、斜板隔油区以及调节沉淀区三个单元。当污水进入后，利用隔板可以对大颗粒悬浮物质进行去除，如果颗粒的密度较大，可以通过沉淀去除，如何颗粒密度较小，如油类物质，会悬浮在水面上，方便去除。不仅如此，调节沉淀斜板隔油池可以对进水水质和水量进行调节，确保废水可以更加均匀地进入到后续处理环节，减少对于整个污水处理系统的冲击。(2)气浮设备:气浮设备可以对污水中的固体悬浮物、油脂以及各种胶状物进行去除、所谓气浮，主要是使悬浮物附着气泡，上升到水面，对悬浮物和水进行分离。在该污水处理系统中，气浮设备配套有加压泵、空压机以及相应的加药装置等，其处理能力为10m3/h。经过调节沉淀斜板隔油池处理后的污水，水质和水量比较均匀，而经气浮设备处理后，可以进一步去除废水中存在的油类物质，从而为MBR设备的运行创造良好的条件。(3)一体化MBR设备:MBR设备是膜生物反应器污水处理系统的重点和关键，根据该站点的实际情况，配备了处理能力达到100m3/d的一体化MBR设备两套。在MBR设备中，利用相应的微生物，可以对污水中存在的有机物进行分解，形成无机盐类;利用硝化菌，可以对水中存在的氨氮类物质进行硝化，去除污水的异味。经生物降解后，再次使用膜分离技术对污水进行高效分离，将微生物污泥隔离在反应器内部，而污水则经过分离膜排出反应器。(4)消毒设备:污水经过一体化MBR设备后，再次进行消毒处理，就可以进行回用或者排放。在该污水处理系统中，选择二氧化氯作为消毒剂，设置有效氯产量为100g/h的电解法二氧化氯发生器一套。
4最终处理效果
经膜生物反应器处理后，该站点的污水出水水质可以达到以下标准:CODcr:＜20mg/L;BOD5:＜5mg/L;SS:＜3mg/L;NH4－N:＜1mg/L;浊度:＜2NTU;大肠菌群数:0。与国家规定的污水排放标准相比，水质更优，可以满足排放和回用要求。
5存在的不足
虽然膜生物反应器与其他污水处理技术相比具有非常明显的优势，但是也存在着膜污染、运行费用高等问题，在一定程度上影响了其应用范围。对此，相关技术人员必须充分重视起来，深入研究，对其进行改进和创新，确保其有效的推广和应用。
6结语
1.1污水处理水平和方法
生化处理，同初级处理一样，采用的是传统的生化技术。生化技术的主要工作原理是利用污泥本身。在污泥中存在着一些对有机质的化学结构有破坏作用的特殊细菌和真菌，如此一来对污水中的BOD和病菌能降低十分之一左右。举个例子来说，农村新能源中的沼气，就是采用的厌氧技术的处理污水的，在污泥中厌氧菌的作用下，有机质就会在被处理，在这个过程中沼气就产生了。深度处理，是对二级处理的优化过程。除了一级中的化学絮凝剂、二级中的活性炭，还会投放一些交换树脂，或者是进行一些反渗透的工艺，污水中的残留的溶于水的糖分、盐类和一些碳水化合物，达到杀菌消毒的效果。当地的社会经济发展水平和污水来源及其处理后的用途是污水处理技术的选用必须考虑的。农村地区的污水来源主要是生活污水，主要成分就是各种固体的悬浮物，还有一些病原菌等有机污染物。经过处理后的污水即再生水，可以用来灌溉农田、浇花浇树、美化环境、观赏水池、拖地洗车等生活生产的各个方面。
1.2生活污水的处理系统
1.2.1集中处理系统。主要是传统的物理手段，比如在农村建立污水处理厂，通过地下管道等把生活污水集中到一起，然后进行。或者是开放一块森林或湿地，根据土地与地下水联结的特点，或者是植物（主要是大树）的自身净化作用进行处理。
1.2.2分散处理系统。主要是科学的化学手段，也是建立一个污水处理厂。不过在厂子里，采用拦截、沉淀、消毒、杀菌等方式，对收集起来的污水采取高度化的科学手段进行，使得处理的结果更安全。随着经济的发展，科学技术日趋完善，这种分散的污水处理系统越来越受到管理者和技术人员的青睐。
2农村污水处理问题
在我国从20世纪80年代，就开始对生活污水分散处理技术进行了研发工作，能源消耗上采用的是微动力或无动力，也创造性地发明了一些污水处理装置，由于技术的不成熟，因此在实际应用上不尽人意。
2.1赤潮现象抑制技术不稳
由于水中含有的磷和氮元素超标，水体就会出现赤红色，导致鱼虾大量死亡。这就是我们所说的赤潮，也就是水体富营养化。目前我们国家的污水处理系统中还不能完全突破这种生物处理技术，因此对未来的发展也是大为不利的。
2.2再生水的回收利用不完善
虽然现在的分散处理技术已经能够对污水进行有效处理后的排放工作。但是没有实现再生水的就地应用，不仅造成了水资源的浪费，还造成了科学技术的价值大打折扣。农村地区面对严重的生活污水窘状，不得不采取一些行之有效的措施。在发达地区，人民越来越清醒地认识到生活污水对生活质量带来的弊端，处理生活污水成为其工作的中心之一。在对生活污水处理上，采取了一些实效性很强的措施，利用耗能较低费用较少的经济实惠的实用技术。在经济稍微不发达的地区，尤其是在人口集中区，人民也意识到了生活污水带来的困扰，因此在寻求如何有效地处理生活污水技术上，也有了实际的行动。
3污水处理系统选择
污水处理系统有集中处理和分散处理两种模式。不同的地区有不同的特点，因此采用的手段也不尽相同。适合集中处理模式的地区有：东部沿海地区、村落密集地区、污水量大地区；适合分散处理模式的是村落较分散的山区。对于排水设施不健全的北方和中部地区，也要采取一些措施：安装带有节水器的卫生马桶、修建沼气池、链接污水管网络。
4农村污水处理投入和产出效益分析
4.1农村污水处理工程投入
4.1.1集中处理系统的投资。污水深度处理的工程费与要求的出水水质是密切相关的。污水处理的投入与出水水质是成正比的。一般而言，污水处理厂的建设工程费用和运行费用比较高，土地处理系统和人工湿地系统的处理费用相对较低。
4.1.2分散处理系统的投资。目前的成套模块化生活污水纳滤膜污水处理设备，每套售价在几万到十几万不等。4.2农村污水处理效益分析
4.2.1经济效益。利用再生水灌溉农田、浇花洗车，可以减少对干净淡水资源的使用；同时也能降低脏乱差的环境造成疾病带来的损失，增加当地的经济效益。
4.2.2能源效益。污水处理装置都采用微动力，对能源消耗较小，而且在二级处理时还会产生沼气，可以用来燃烧发电等，产生巨大的能源效应。
4.2.3环境效益。污水横流，破坏了居民的生活环境。治理生活污水，不仅改善了居住环境，还能够提高人民的生活质量。
4.2.4社会效益。污水处理后带动了经济的发展、能源的增长、环境的提升，在促进人与自然的和谐发展上，在经济与环境的和谐发展上，在农业与工业的和谐发展上，都有客观的社会效益。
5结语
1.1GPRS网络GPRS(GeneralPacketRadioService）通用分组无线服务技术，具有传输速率高、实时在线、按流量计费、覆盖范围广等特点。GPRS是在GSM的基础上建立的移动网络系统，在传统的GSM网络中引入了3个新的组件：PCU(PacketControlUnit，分组控制单元)、SGSN(ServingGPRSSupportNode，服务支持节点)和GGSN(GatewayGPRSSupportNode，网关支持节点)，支持IP协议和X.25协议，使得GPRS能提供Internet和其它分组网络的全球性无线接入。GPRS通信系统结构如图1所示，主要由GPRS监控终端（应用电路和GPRSDTU）、GPRS网络（基站、服务支持节点、网关支持节点）、Internet网、监控中心计算机等组成。应用电路采集和处理后的数据通过串口发送到GPRSDTU，经GPRSDTU处理后的分组数据发送到GSM基站，分组数据再经SGSN封装和GGSN协议转换后，发送到Internet网络，最终数据传送至监控中心计算机。在本文中监控中心计算机采用公网固定IP地址方式接入Internet。在监控中心计算机上运行监控软件实现数据收发、显示、存储、查询和输出打印。监控中心的控制信息亦通过此通信链路下达至GPRSDTU和应用电路，来自Internet标识有GPRSDTU地址的数据包，由GGSN接收，再转发SGSN，继而通过基站传送到GPRSDTU，再通过串口传送至应用电路。
1.2远程监控系统设计
某印染集团企业有4个设在不同地方相距较远的印染工厂，若采用有线方式，监控数据点多，布线复杂，4个工厂不能实现统一集中监控，每个工厂都要建立一套监控系统，投资成本大，运营成本高，并且不能将监测数据实时传输到环保部门。本文研究的基于GPRS的印染企业污水处理远程监控系统，由4个污水处理现场控制器、GPRS模块、触摸屏、污水处理装置、GPRS网络、Internet网络、企业集团总部监控中心计算机、环保部门监控中心计算机等组成。污水处理现场控制器用单片机作处理器，现场检测仪表通过RS-485总线Modbus协议与单片机之间实现数据传输，监测数据通过单片机处理后经GPRS模块发送至GPRS网络，再通过GPRS网关传输到Internet网络，最后监测数据传输到环保部门和企业集团总部监控中心计算机，同时企业监控中心计算机也可向污水处理现场控制器发出控制指令，控制现场设备运行。触摸屏用于污水处理现场设备操作控制、参数设置、监测数据显示、趋势曲线、报表输出、历史数据查询等。本文在实际应用中单片机选择宏晶STC15F60S2单片机，GPRS模块选择西门子MC55模块，触摸屏选择威纶通TK6070触摸屏。
1.3污水处理控制器设计
污水处理控制器由单片机、检测仪表、泵、鼓风机、GPRS模块、触摸屏等组成，如图3所示。单片机作为处理器，采集现场各种检测仪表信号，通过编程实现对整个污水处理系统的控制。现场检测仪表提升泵流量计用于控制进入混凝沉淀池的污水量，加约泵流量计用于控制混凝沉淀池的混凝剂加药量，鼓风机流量计用于控制接触氧化池的曝气量，排污口流量计用于计量污水排放量，污泥泵流量计用于控制和计量进入压滤机的污泥量。CODcr检测仪、BOD5检测仪、SS检测仪、色度检测仪、pH检测仪用于检测进水口、调节池、混凝沉淀池、水解酸化池、接触氧化池、二沉池等各监测点的CODcr、BOD5、SS、色度、pH值。由于现场检测仪表多，并且安装较分散，与控制器相距甚远，所以本系统检测仪表采用RS-485总线通信方式，各检测仪表挂接在RS-485总线上，这样避免了长距离传输造成信号衰减，同时也避免了复杂的布线，信号传输更稳定可靠。所以检测仪表选择带RS-485ModbusRTU通信协议接口的仪表，如不带RS-485接口，则选择加装一个4-20mA模拟量信号转RS-485数字信号转换模块。提升泵用于将污水从调节池提升至混凝沉淀池，加药泵用于添加混凝剂，污泥泵用于将污泥池中的污泥抽取到脱泥车间。触摸屏通过RS-232串口与单片机相连，用于现场监控。GPRS模块通过RS-232串口与单片机相连，用于将单片机检测得到的监测数据发送到监控中心计算机，同时接收监控中心发送来的指令并传送给单片机。
1.4系统程序设计
系统程序由污水处理现场单片机控制程序和远程监控程序组成。单片机控制程序主要完成系统初始化、现场监控数据采集、现场控制设备驱动、GPRS通信、触摸屏通信等功能。单片机采集现场各污水处理池的参数，按设定的处理工艺自动控制各泵、阀、风机等的起停，实现污水达标排放。其中的GPRS通信程序主要完成GPRS初始化、网络连接、数据通信、关闭连接等功能，将现场污水处理参数无线发送到环保部门和企业总部的监控中心计算机，同时接收监控中心发送来的控制指令。触摸屏通信程序主要完成系统参数设置、系统起停控制、监控数据存储及显示、报表输出、历史数据查询等本地监控功能。远程监控程序主要通过GPRS网络通信实现污水处理远程监视、故障诊断、远程维护等功能。
2污水处理工艺
印染企业污水是一种水量大、色度高、组分复杂、水质变动范围大、温度高的较难处理有机污水，针对这些特点本文采用调节、混凝沉淀、水解酸化、接触氧化、二沉的处理工艺。印染企业车间废水经过格栅将废水中含有大量的布毛、线头、纤维碎屑等悬浮物去除后，经调节池对水质、水量进行调节，同时进行预沉淀、预曝气、降温处理。调节池中的废水经提升泵抽取到混凝沉淀池，在混凝沉淀池中投加铁盐、铝盐等无机混凝剂，混凝剂在水中先发生水解、聚合等化学反应，生成的水解、聚合产物再与水中的颗粒发生静电中和、粒间加桥、粘附卷扫等作用，生成粗大的混凝体再经沉淀除去。本文选择聚合氯化铝铁(PAFC)作为混凝剂，PAFC具有絮凝速度快、矾花大、沉降性能好等特点，并具有良好的除浊、脱色和去除COD性能，原料来源广泛，成本低廉，广泛应用于工业废水处理中。混凝沉淀有效减少对后续生化处理的冲击负荷，提高了废水的可生化性。经混凝沉淀处理后的废水进入水解酸化池，在厌氧条件下，通过厌氧菌的水解胞外酶作用，使长链大分子有机物降解为短链小分子有机物，不溶性有机物水解为溶解性有机物，提高废水的可生化性，使污水在后续的好氧池以较小的能耗和较短的停留时间得到处理，从而提高了污水的处理效率，并减少了污泥生成量。布水均匀与搅拌充分是水解酸化处理的关键，在水解酸化池底采用多点脉冲布水，通过搅拌使污泥和废水充分混合，提高了废水的水解酸化处理效果。经水解酸化处理后的废水进入接触氧化池，通过鼓风机曝气，向水体充氧，在有氧条件下，污水中的有机物不断被生物膜中的微生物吸附、氧化分解。曝气的目的一是供给微生物新陈代所需的氧量，二是使污泥与废水充分混合，达到搅拌的目的。曝气量控制是关键，本文中根据接触氧化池中溶解氧量自动调节曝气强度。污水经过接触氧化处理后，流入二沉池，经泥水分离后的上清液达标排放。物化污泥和生化污泥经浓缩后，通过污泥泵进入带式压滤机进行污泥脱水处理，泥饼定期清运处理。
3结束语
1.1人工湿地污水处理技术的历史
德国科学家曾的实验中发现了芦苇可以将水中的污染物质去除，随后又对这一现象进行了详细的研究并且开发出一系列的实验系统。随后的几十年中又有科学家提出了根区法，这是人工湿地污水处理发展的最初阶段，对于人类的发展有着十分重要的作用，是人工湿地污水处理技术上一个巨大的飞跃。目前对于人工湿地污水处理技术达成了基本一致的共识，就是利用水中的植物、微生物和化学这三种方式对湿地污水进行同步作用将湿地中的污水去除达到净化湿地水质的目的。
1.2人工湿地污水处理技术的基本类型
将人工湿地污水处理技术按照工程设计和水体流态进行分类，人工湿地污水处理技术一般可以分为三个。第一个是表面流湿地，这种湿地是不需要砂砾等物质来作为填料的。因此它的成本十分的低，但是这种湿地由于没有填料所以不能够承受住很大的负荷。第二种湿地类型是水平潜流湿地，这种湿地可以有效的去除水质中的污染物，对净化水体来说是最好的湿地，这种湿地受周围环境影响也是比较小的，在任何季节都可以进行使用。第三种湿地是垂直流湿地，这种湿地的效果是最好的，他几乎将前面两种湿地的优点都结合进来，但是它有着一个致命的缺点，那就是成本太高，因此还没有被广泛的使用。
1.3人工湿地污水处理技术的优点和不足
1.3.1人工湿地污水处理技术的优点
（1）成本小，便于运营
与传统工艺相比，人工湿地处理污水技术的建设成本是比较低廉的，建设完成之后的管理和维护费用也是很少的。因此对于人工湿地的建立可以使得我国的污水集中进行处理并且可以节省大量用于处理污水的资金。
（2）人工湿地污水处理系统组合多样性、针对性
人工湿地污水处理技术一般来说分为两个部分，第一部分是人工基质，这一部分是由土壤或者砂砾等物质组成的，在对污水进行处理的过程中不同的基质对于污水的处理也是不同的，不同的基质对污水处理有着不同的效果。第二部分是水生植物，这种方式就是通过植物来进行污水的处理，在实际应用的过程中比较常见的植物是芦苇、红枫和美人蕉等植物，经过相关的实验表明不同的植物对于不同的污水也有着不同的处理方法，所带来的效果也是不同的。因此，只有对于这两种方法有着充分的认识和了解并且进行灵活的运用才可以更多的对污水进行处理，使得人工湿地污水处理系统更加的具有多样性和针对性。
（3）独特的绿化环境功能
人工湿地和自然湿地都有着一个共同点，那就是在湿地周围都种植着许多的水生植物，众多的植物对于环境的绿化也起到了一定的作用。当人工湿地中的植物成长到一定的规模之后，就会增加城市中的绿地面积，对于城市的绿岛效应可以起到很好的消除作用，还可以为人们提供一片新型的绿地和城市景观。
1.3.2人工湿地污水处理技术的不足
（1）容易受到气候的影响
人工湿地中的植物直接决定了人工湿地污水处理系统对于污水处理经济效益，而决定植物生长的就是气候。因此气候对于人工湿地污水处理系统有着十分重要的影响，他直接决定了人工湿地污水处理系统是否能够有效的对污水进行合理高效的处理。另外，当气温较低时会使得湿地中的水体产生冻结的现象，这样就会使得湿地中的水体流动速度减慢从而影响到人工湿地污水处理系统的正常工作。
（2）占地面积大
人工湿地污水处理系统处理污水的效果和人工湿地的占地面积有着十分密切的联系。当人工湿地面积增大时，处理污水的速度就会得到大大的提高从而节省了更多的时间处理更多的污水。当人工湿地面积减少时，处理污水的时间就会变得比原来处理污水的时间多，这样就会造成了时间上的浪费，也会使得人工湿地处理污水的速度下降。
（3）容易出现饱和现象
人工湿地能够有效的去除水中的污染物质，但是随着时间的不断增加，过多的污染物会残留在水中得不到及时的处理而造成污染。当污染物质的增加速度超过了人工湿地的自净能力时，就会产生污染物质的剩余从而使得人工湿地无法正常对污水进行处理。
2我国人工湿地污水处理技术的现状及分析
2.1我国人工湿地污水处理技术的现状
人工湿地污水处理技术是来自西方国家的，对于环保方面西方国家一直处于世界的前列。我国对于人工湿地处理污水技术的研究相对于西方国家来说是比较晚的。因此我国的人工湿地处理污水技术还不是很成熟，还有很多的技术需要改进。只有在我国的人工湿地处理技术得到完善之后才可以使得我国的人工湿地得到充分的利用，从而能够更好的保护环境和对污水进行处理。这样不仅仅可以处理污水，还可以促进我国经济的发展，使得我国的经济得到更快更好的发展。
2.2我国人工湿地污水处理技术的现状分析
我国对于人工湿地处理技术的研究是从“七五”之后开始的，目前我国仍然处于一个起步阶段。我国对于人工湿地的建设还没有引起足够的重视，大部分的地区都是处于一种观察的状态，即使是收到了命令也会延后执行。我国对于人工湿地污水处理技术的研究虽然已经有了几十年但是还没有形成一个比较完善的系统和组织，对于人工湿地污水处理技术的研究还只是停在一个具体的方面上面，还没有形成一个有机的统一，所研究的项目也不具有系统性。但是在近些年的发展中，我国对于人工湿地污水处理技术渐渐的引起了重视，相关的研究也变得比以往多，这是一个很好的趋势，今后我国必定能够在短时间内得到较为快速的发展，使得人工湿地污水处理技术在我国可以得到更好的应用。
3结束语
我国农村生活污水治理还处于初期阶段，农村污水治理工作仍然十分艰巨。全国各地开展了不少的农村污水治理工程的建设，但所建设的污水处理设施的出水水质标准不一，吨水建设投资费用差距很大。上世纪末，我国在农村配置了许多形式各异的无动力或微动力的低能耗型一体化污水处理装置。一体化污水处理装置存在占地面积小、自动化程度较高、管理方便、工期较短等优点，但目前该技术也存在许多问题。一方面，生物处理效率较低，尤其表现为氮磷去除率很低，氮磷污染是导致水体富营养化的主要原因。另一方面，目前实施的分散污水处理只是初步实现了分散污水的收集、处理和排放，远未达到再利用的目的，即达到将污水就地处理和就地回用，实现污水资源化的目的。因此，农村污水处理技术应满足以下要求。
①基建投资少，运行费用低。目前城市污水处理工艺已相对成熟，但其污水处理设施基建费用和运行费用高，不适合在农村地区推广。污水处理的运行费用一般包括:电费、药剂费用、人员费、定期修理费用等，较高的运行费用最终将导致“建得起，转不起”的尴尬局面。因此，基建投资少是保证污水处理设施在农村地区推广的前提，运行费用低则是保证污水处理设施持续正常运行的重要条件。
②工艺多样化。我国南北地域气候差异大，且居住方式和生活习惯有很大不同，因此污水处理工艺应呈现多样化，以适应建设地区的气候和水质、水量等条件的变化。
③运行操作简单、效果稳定。农村污水处理设施的日常运行，大都需要由村民自主管理来完成。而村民的技术知识水平和管理操作水平相对较低，且缺少专业技术人员，因此农村地区的污水处理设施应该采用运行管理简单且成熟稳定的污水处理工艺。
2污水处理措施
2．1污水处理模式
农村生活污水处理大体上有3种模式:
①接入市政管网模式，适用于靠近城镇或靠近城镇污水管网的农村，将生活污水集中收集后输送到城镇的污水处理厂进行处理，有这种条件的村庄，应优先考虑这种模式;
②集中联片处理模式，若接入城镇污水厂管网条件不可行，单村或者集中联片的几个村庄集中收集污水后，规划建设污水处理设施;
③单独分散处理模式，因居住分散、地形复杂、污水难以集中收集，宜以组团为单元，分区收集污水，每个区域污水单独处理。所以，污水处理模式应采取“衔接地方规划、合理利用资源、听取群众意见、科学规划设计”的原则来确定。
2．2污水处理工艺
目前，国内外污水处理技术从工艺原理上基本可分为自然处理系统和生化处理系统两类。自然处理系统主要是利用土壤过滤、植物吸收和微生物分解的原理进行污水处理的系统，或称为生态处理系统。常用的有:人工湿地处理系统(水平流、垂直流)、地下土壤渗滤净化系统、塘处理系统等。生化处理系统又分为好氧生化处理和厌氧生化处理。好氧生化处理主要是通过动力给污水充氧，培养好氧微生物菌种，利用好氧微生物的分解，消耗吸收污水中的有机质、氮及磷等。常用的有活性污泥法、A/O法、生物转盘法、SBR法等。厌氧生化处理主要是利用厌氧微生物的代谢过程，在无需氧气的情况下把有机污染物转化为无机物。常用的有厌氧接触法、厌氧滤池、UASB升流式厌氧污泥床等。针对农村地区特点，常用污水处理技术有以下几种。
1)人工湿地处理技术。有条件的村庄，可充分利用现有的农田灌排渠道与附近的荒地、废塘、洼地和沼泽地等，建设人工湿地处理系统。该系统一般由人工基质和生长在其上的沼生植物(芦苇、香蒲等)组成，是一种独特的“土壤一植物一微生物”生态系统，利用各种植物、动物、微生物和土壤的共同作用，逐级过滤和吸收污水中的污染物，达到净化污水的目的。湿地处理系统工艺设备简单、管理方便、能耗低、工程基建低、运行费用低，能耐受冲击负荷，净化出水水质良好、稳定。缺点是占地面积大，需要解决土壤和水中的充分供氧及受气温和植物生长季节的影响等问题。人工湿地可与稳定塘等其他工艺联合运用，例如重庆大学的蔡明凯等人采用厌氧生物滤池－人工湿地－生态塘工艺处理养殖废水，经过各单元的处理，CODcr去除率约为80．30%，SS去除率约为94．69%，NH3－N去除率约为73．39%，TP的去除率约为86．78%，出水浓度能够达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级B标准。
2)地下土壤渗滤净化系统。适合于农户居住的土地较分散，且村庄周边往往有闲置荒地。地下土壤渗滤净化系统是一种基于自然生态原理，予以工程化、实用化而创造出的一种小规模污水净化工艺技术，是将污水有控制地投配到经过一定构造、距地面约50cm深和具有良好扩散性能的土层中，投配污水缓慢通过布水管周围的碎石和砂层，在土壤毛管作用下向附近土层中扩散。表层土壤中有大量微生物，作物根区处于好氧状态，污水中的污染物质被过滤、吸附、降解。由于负荷低，停留时间长，水质净化效果好。地下土壤渗滤净化系统建设容易、维护管理简单、基建投资少、运行费用低;把整个处理装置放在地下，不损害景观，不产生臭气。缺点是占地面积大，易滋生蚊蝇，冬季运行效果差。清华大学在2000年国家科技部重大专项中，首先在农村地区推广应用地下土壤渗滤系统，并取得了良好效果:对生活污水中的有机物和氮、磷等均具有较高的去除率，CODcr、BOD5、NH3－N和TP的去除率分别达到80%、90%、90%和98%。
3)好氧生物处理系统。好氧生物处理系统是现阶段污水处理中最常用的一种处理技术。好氧生物处理工艺众多，各有优缺点。选择时要根据实际情况仔细论证和比选，注重经济适用。生物处理法就是通过风机等设备给污水输氧，培养生物菌种和微生物。通过菌种和微生物把污水中的大部分有机物分解为无污染的CO2、水等物质，少部分合成为细胞物质，促使微生物增长，并以剩余污泥的形式排出，使污水得以净化排放。如SBR法，集曝气、沉淀、排水功能于一体，不断地转换，省去了传统的污泥回流设备，大大降低了建设费用;A2O法具有脱氮、除磷功能，还有如生物转盘处理工艺、膜生物反应器处理工艺等。生物处理法和自然处理系统比较，占地面积小，抗气候等外界影响的能力强，处理稳定、效率高，但基建投资、运行成本要高于自然处理系统。
4)厌氧生物处理系统。厌氧生物处理技术是在厌氧条件下，兼性厌氧和厌氧微生物群体将有机物转化为CH4和CO2的过程，又称为厌氧消化。污水厌氧生物处理工艺按微生物的凝聚形态可分为厌氧活性污泥法和厌氧生物膜法。厌氧消化无需搅拌和供氧，动力消耗少;能产生大量含甲烷的沼气，可用于发电和家庭燃气;可高浓度进水，保持高污泥浓度。厌氧处理工艺在我国有很长的历史，我国农民在古代早已开始应用厌氧发酵技术沤制粪肥，进行粪便无害化处理，而且至今仍在应用。我国是世界上利用厌氧消化技术制取和利用沼气最早的国家之一。现在，厌氧沼气池处理污水技术在我国中东部地区应用较广。厌氧沼气池将污水处理与沼气的利用有机结合，实现了污水的资源化，是最能体现环境效益和社会效益结合的农村生活污水处理方式。农村地区可根据实际情况，采取沼气池与其他污水处理工艺组合使用的模式来处理生活污水。江苏省常州地区采用了“污水沼气净化处理+人工湿地”的污水处理方法，它在原来水压式沼气池的基础上加以改进和提高，采取适当的过滤、沉淀和人工湿地的方法，目前这种污水处理模式在当地成效较显著。经过各单位处理后，氨氮去除率达93%，总磷去除率达86%，出水水质能达到《污水综合排放标准》一级B排放标准;其建设成本每户约2500元，年维护费12．5元/人，非常经济。为此建议将厌氧沼气池作为农村生活污水初级处理措施与其他污水处理工艺组合使用，同时要重视对沼气池出料口出沼液的收集和处理。
2．3污水收集系统
污水收集系统基本上由污水收集管网和调节构筑物构成。污水管道的选择根据技术经济比较，建议DN＜400mm的污水管道采用UPVC(硬聚氯乙烯)双壁波纹管，500mm≤DN≤600mm的采用PE(聚乙烯)双壁波纹管，DN≥800mm采用钢筋混凝土排水管。下面主要对调节构筑物中化粪池与调节池进行说明。
1)化粪池。化粪池是污水收集系统中的重要单元，应避免化粪池渗漏引起的二次污染。农村改厕工作已成为农村卫生工作的重点，大部分农户建有冲水式卫生厕所，污水经过厕所进入化粪池，然后进入村庄污水管网。但多数化粪池结构过于简单，多采用12砖墙，沙浆抹面，从表面看做到了防渗，但由于化粪池埋深浅，经过1a冻融后，化粪池多数会出现渗漏，给污水收集带来困难。所以，村民家中化粪池应根据实际加以维修和改造，避免渗漏，确保污水能进入污水管网。
2)调节池。水量变化大是农村污水的特点之一，白天几个时段集中排水，夜间基本没有排水。若污水收集系统中不设调节池，水量、水质将都难以有效调节。水量大时，一方面由于污水没有出路，只能直排，另一方面污水处理系统必须根据水质变化情况，不断调整运行参数，增加了管理难度。所以在污水收集系统中必须设调节池，并且调节池容积应足够大，水力停留时间达到6～8h为宜。
2．4污泥处置
在污水处理过程中会产生污泥，污泥中含有大量的有毒物质，如寄生虫卵、病源微生物、细菌、合成有机物及重金属离子等。污泥处理就是要使污泥减量、稳定、无害化及综合利用。由于农村污水处理站规模一般较小，产生的剩余污泥也相对较少，单独对污泥进行脱水或压榨处理既不经济也不合理，只能妥善储存，累积到一定量后拖走处理。建议农村污水处理站对污泥处理采用“村收集，镇运输，县处理”的模式，各村将剩余污泥贮存于污泥池，所属乡镇有关部门统一安排环卫吸粪车运走，送至区县集中处理。建议设计一个较大的污泥储存池，能储存污水处理站半年左右的剩余污泥量。
3结语
首先，要铺设无粘结预应力筋，安装锚具。在铺设预应力筋的时候，要对顶板预应力筋、池壁预应力筋、基础底板预应力筋进行铺设，在铺设过程中，要保证预应力筋平行走向，禁止对其进行绞扭。端部锚具的保护以及安装决定了无粘结预应力筋耐久度，预应力筋的锚固端以及张拉端都应该在混凝土内设置，对无粘结预应力筋实施牢固的定位，在实施混凝土浇筑的时候，不能出现变形以及位移。其次，要对混凝土的配合比进行设计，对外加剂进行选择，对混凝土工程实施掺量试验。混凝土必须要满足抗渗以及强度要求，同时，混凝土的和易性要好，必须满足复合型外加剂使用的条件，在实施预应力混凝土水池施工之前，要有效结合工程实际，对室内配比进行设计和试验，进而对配合比进行确定。最后，要落实封锚以及预应力筋拉张等环节，在实施无粘结预应力绞线的张拉过程中，将张拉力控制住，伸长值仅具有参考价值，不能完全依赖伸长值，必须要对每一根钢绞线每一次张拉伸长值进行准确无误的计量和计算，使其能够成为下次张拉参考的主要根据。每一次张拉的时间都要由现场制作，同时，对现场条件进行模拟，控制试块强度。封锚的时候，要将钢绞线切断，对其加塑料套管进行保护，混凝土与凿毛的接触面，还要加强新老材料的间隔，以便有效防止出现收缩裂缝。
二、城市污水处理厂土建阶段质量控制
（一）强化质量监督管理在城市污水处理厂土建阶段施工过程中，必须要结合土建专业和安装专业的专业知识来施工，避免出现返工现象。要求项目的工程师要主动配合安检人员、监理人员以及质检人员，对各个工种行为进行规范，对施工要求以及施工质量目标进行明确，对项目经理部门以及各个施工队伍的责任进行落实，同时，明确施工现场管理制度、安全文明施工规定以及工程竣工验收标准，定期或不定期召开工地例会。
（二）把握施工要点，提升施工技术由于城市污水处理厂土建阶段所涉及的专业比较多，不仅包括水工结构、管网施工以及房建，更要衔接设备安装。所以，在城市污水处理厂土建阶段中，必须要根据施工方案来对设计意图进行明确，对施工图纸进行详细的核实，对土建工程的难点以及重点进行了解，对土建阶段施工要点进行把握，结合新的建筑材料以及新的施工工艺，采用新工法，提升施工技术。
（三）优化施工方案城市污水处理厂土建阶段施工方案的质量直接决定了施工质量、施工进度以及施工成本，在建设城市污水处理厂的时候，首先要有施工的方案和预防措施，然后再落实工程施工。在土建阶段施工过程中，要遵循先大后小原则以及先深后浅原则，对施工材料、施工设备、施工机械以及施工人员进行合理安排，根据施工现场的条件以及施工规范要求进一步优化施工方案。例如，在异型混凝土构筑物的施工方案里，为了对工程质量进行保证，必须要对模板、支撑体系、混凝土浇筑、地基处理等方案进行细化。为了加快施工进度，节约施工成本，还要对钢筋工程的方案进行进一步优化。在污水处理厂土建阶段中，主要的工程就是钢筋混凝土工程，如果施工的方案不能得以细化，容易忽视给排水的预埋工作，极容易导致漏埋、漏留、预留不准确或预埋不准确等问题，如果对其进行后期补设，则会对防渗和防漏效果产生严重影响。因此，对施工方案进行优化至关重要。
三、结语
