第一篇：北京市污水处理厂
北京市高碑店污水处理厂实习报告
生技11-2冯馨仪
110414226
实习时间:2014年11月5日
一、高碑店污水处理厂概况
北京排水集团高碑店污水处理厂是北京市规划的14座城市污水处理厂中规模最大的二级污水处理厂，承担着市中心区及东部工业区总计9661公顷流域范围内的污水收集与治理任务，服务人口240万，厂区总占地 68公顷，总处理规模为每日100万立方米，约占北京市目前污水总量40%。
高碑店污水处理厂位于北京市朝阳区高碑店乡;根据上游管网配套情况及资金状况，按统一规划分期建设的原则，该工程分两期实施。一期工程日处理污水50万立方米，总投资5.24亿元人民币，于1990年开工，1993年底建成通水，建成后始终保持满负荷运行、全达标排放的水平，取得了明显的社会效益和环境效益。二期工程日处理污水50万立方米，总投资11.2亿元人民币， 1995年开工，1999年9月竣工通水。
高碑店污水处理厂采用传统活性污泥法二级处理工艺：一级处理包括格栅、泵房、曝气沉砂池和矩形平流式沉淀池;二级处理采用空气曝气活性污泥法。污泥处理采用中温两级消化工艺，消化后经脱水的泥饼外运作为农业和绿化的肥源。消化过程中产生的沼气，用于发电可解决厂内20%用电量。高碑店污水处理厂再生水回用设施处理能力为47万立方米/日，每日为厂内生产及绿化浇灌提供1万立方米，向华能热电厂提供3万立方米作为工业冷却用水，向水源六厂及高碑店湖供水30万立方米工业冷却用水和旅游景观用水及城区绿地浇灌用水;2007年建成30多公里再生水管线，将高碑店厂再生水源源不断地输送到了石景山和高井两大电厂，使高碑店再生水系统服务范围延伸到了京西流域，至此，北京市2/3的电厂是由高碑店污水处理厂提供循环冷却水，不仅改善了水环境，还有效地节约了水资源，体现了循环经济所带来的经济和环境效益，为缓解北京市的水资源紧张状况起到了积极作用。另外，经处理后的水注入通惠河，对还清通惠河也具有重要的作用。
二、处理工艺简介
该厂采用传统活性污泥法二级处理工艺：一级处理包括格栅、泵房、曝气沉砂池和矩形平流式沉淀池;二级处理采用空气曝气活性污泥法。污泥处理采用中温两级消化技术，消化后经脱水的泥饼外运作为农业和绿化的肥源。消化过程中产生的沼气用于发电可解决厂内部分用电。该厂还有约1万立方米/日的深度处理设施，处理后的水用于厂内生产及绿化，不仅有效地节约了水资源，还将为大规模的污水回用积累有益的经验。 【一期污水工艺选择】
针对出水要求，通过试验研究，一期选用前置缺氧段推流式活性污泥法，延长曝气时间，使出水完全硝化。污泥处理采用两级中温消化工艺。沼气用以发电。以补充能源。发电机的冷却水、尾气余热、供消化池加热。提高热能回收率。回用水的深度处理考虑在二级处理基础上，增加混凝、沉淀和砂虑两种简单工艺，使出水水质进一步提高。
【二期污水处理工艺选择】
污水处理工艺采用传统活性污泥法二级处理工艺，分为两个系列，每个系列为25万m3/d。其中一个系列采用前置缺氧段活性污泥法工艺，即在推流式曝气池前设缺氧段(占生物处理池总容积的1/12)其目的是改善污泥性质，防止污泥膨胀。另一个系列采用缺氧好氧脱氮活性污泥法工艺，即在曝气池进口段设置1/6池长作为脱氮池，后续1/6池长作为可变段，并采用内回流泵进行曝气池混合液内循环，内回流比为200%。本系列出水自成系统NH4+-N≤3mg/L，可直接作为工业冷却水使用。
三、污水一级处理构筑物
(一)格栅间
高碑店污水处理厂在泵房前池分别安装粗、细两道格栅。格栅的作用是用以截留较大的悬浮物或漂浮物，以便减轻后续处理构筑物的处理负荷。粗格栅间隙100 mm人工清除污物，细格栅间隙25 mm，为链条式自动除污机，二期工程将粗格栅改为连续式自动清理，细格栅改为间隙0.5 mm回转式自动除污机;栅渣用皮带输送装筒运往垃圾消纳厂填埋。
(二)进水泵房
高碑店污水处理厂设置6台立式污水混流泵，一期4台，二期2台。进水泵的作用是将上游来水提升至后续处理单元所要求的高度，使其实现重力自流。水泵性能如下： 水泵流量m3/s 水泵扬程m 水泵转速r/min 水泵效率% 水泵输出功率kw 315 4 92 80 600
(三)曝气沉砂池
沉砂池主要功能是去除大颗粒的砂粒和无机物，避免砂粒沉积和堵塞管道，减少机械设备的磨损。为了使分离出来的砂粒和无机物比较干净，不带走有机物，以提高进水BOD浓度，高碑店污水处理厂采用曝气沉砂池，它的原理是通过曝气使污水产生竖向紊流，使水与大颗粒无机物产生摩擦，将黏附于砂粒表面的有机物洗下，砂粒沉降于池底的集砂槽，通过潜污泵将砂子吸走，在螺旋砂水分离器中将砂水分离，砂子运走，分离出的污水进入厂区污水管线。
高碑店污水处理厂
一、二期各设两座曝气沉砂池，每座由两条池子组成，每条池长21米，宽6米，有效水深4.25米，横向40°坡角。污水在池中停留时间为6分钟。集砂槽长21米，宽0.8米，深1.04米。每座池设1台移动桥式吸砂机及砂水分离器，共2套(瑞典PURAC公司)。
(四)初次沉淀池
初沉池的主要作用是将污水在池内进行初次沉淀，去除污水中部分SS(50%～60%)、BOD5(25%～35%)和漂浮物以及均和水质。沉降于池底的污泥通过刮泥机的往复运行，将刮至泥斗中，再经螺杆泵组将污泥排至浓缩池，完成对污水的一级处理。
北京市高碑店污水处理厂采用的是平流式沉淀池，分四个系列，每系列六座初沉池，共24座，每座沉淀池的长为75米，宽14米，池末端有效水深为2.5米，池底纵向坡度为0.005，每座沉淀池表面积A=1050m2，设4个泥斗，泥斗容积共57m3;表面负荷0.826m3/m2·h，水力停留时间1.5小时。
初沉池上采用行车桥式刮泥机，配水渠道上防止污泥沉淀安装有飞力搅拌器，初沉池管廊装有六组螺杆泵组，每组螺杆泵组由一台破碎机和两台螺杆泵组成，负责两组初沉池的排泥，每组螺杆泵的运行是间歇的，其运行周期可在运行中根据污泥浓度来控制。
四、污水二级处理构筑物
(一)曝气池
高碑店污水处厂为改善污泥沉降性能，减少二沉池反硝化过程，减少二沉池的污泥上浮，提高出水水质，二级处理采用缺氧-好氧(A/O)活性污泥法，前缺氧后曝气，延长缺氧时间。
曝气池是由微生物组成的活性污泥与污水中的有机污染物质充分混合接触，并进而将其吸收分解的场所，它是活性污工艺的核心。高碑店污水处厂采用推流式曝气池，
一、二两期共有24座曝气池，分为4个系列，每6座为一系列;每座曝气池由三个廊道组成，每个廊道的设计尺寸为长96.2米，宽9.28米，有效水深6米，超高1.1米，第一廊道的前1/2段为厌氧段，为防止污泥沉降，装有2台水下搅拌器，在回流渠内为防止污泥沉降装有Flygt SR4650 水下搅拌器2台。曝气方式采用曝气头：一期采用国产钢钰式微式曝气器共90000个，二期采用进口膜片橡胶微孔曝气头，总数为36036个;曝气时间9.2 h;900 kW离心式鼓风机共8台(2台备用)。二期工程4系列为A/O法，增加内回流设施。
(二)二次沉淀池
二沉池是使活性污泥与处理完的污水分离，并使污泥得到一定程度的浓缩。高碑店污水处理厂共设24座中心进水、周边出水圆形幅流式二次沉淀池。单池直径50米，有效水深4米，池底坡度2%，缓冲层高度 0.5m，刮板高度0.3m。表面积1963平方米。 二沉池排泥采用桥式刮吸结合虹吸式静压式并辅助真空提升方式，提升污泥送至配水井，再经配水井送至回流污泥泵房。二沉池浮渣通过设在池面的浮渣浮渣漏斗排至池外浮渣井进行去除。 【配水井】
每三座二沉池设一座配水井，四个系列共8座配水井，每座配水井分四层，具备四种功能：
a.作为总进水井，来自曝气池的出水经2000mm管直接进入中心总进水井。
b.作为二沉池配水井，每座配水井将来水分配给本系列的三个二沉池。
c.作为二沉池排泥井，二沉池的污泥排至配水井，再经回流污泥管排至回流污泥泵房。
d.作为二沉池出水井，二沉池出水排至配水井，再经中水闸和退水闸分别流至中水管和退水管。
(三)回流污泥系统和剩余污泥系统
回流系统的作用是将二沉池中的活性污泥打回到曝气池中去，以补充曝气池中的污泥，防止污泥流失。
剩余污泥系统的作用是通过剩余污泥泵将剩余污泥排至初沉池配水渠道，防止泥龄过高及污泥浓度过高，而使污泥活性降低。
高碑店污水处理厂四个系列配套相应回流污泥泵房4座，每座回流泵房的集泥井内有回流泵4台(采用进口螺旋浆式潜水泵，Q=1m3/s)，剩余污泥泵3台(采用潜污泵，Q=0.05m3/s)。
(四)内回流系统
二期工程四系列曝气池采用的是A-O生物脱氮工艺，四系列各组曝气池末端各装一台内回流泵(Q=1.17m3/s，功率为2.5KW，变频范围0～50HZ)。内回流泵将曝气池混合液由第三廊道末端抽升回第一廊道首端，延长污水在曝气池中的停留时间，其目的是通过微生物硝化和反硝化作用，增加脱氮功能，进一步提高出水水质。
五、中水处理
高碑店污水处理厂二期工程设计了中水区，其日处理能力为10000m3/d，目的是将二沉池出水进一步处理，去除部分BOD、COD、SS，使出水水质进一步提高，达到更高的要求，处理后的中水用于绿化、生产用水及景观用水等。中水区的工艺流程如下：
六、污泥处理
【一期污泥处理工艺】
【二期污泥处理工艺】
【污泥浓缩池】
浓缩池采用重力浓缩。一期直径23.5 m、二期直径20 m，池形为园形共12座，采用国产半桥式栅条浓缩机，进口定容式污泥泵。 【消化池】
消化池为园柱形，总高28.8 m(地下5 m)、直径20 m的二级中温消化，共16座(12座一级，4座二级)。 【污泥脱水机】
污泥脱水机房设置2座，采用带式压滤机，分别设有加药设备，混凝剂采用高分子混凝剂(聚丙烯酰胺)。 【沼气储柜】
沼气储柜为一期设1座容积2000 m
3、压力0.6 MPa干式球罐，1座容积3000 m
3、压力200～250 mmH2O湿式气柜;二期为低压湿式三屉螺旋式升降式钢结构 【脱硫装置】
一、二期分别采用干式脱硫及湿式脱硫(碱液)。污泥消化所产生的沼气，考虑到使用的不均匀性和事故排放，设废气燃烧器1座，将部分多余气体和事故排放的气体，燃烧后排放，以减少对周围环境的污染。经脱水后的泥饼外运作为农业和绿化的肥源。 【发电机组】
消化池污泥产生的沼气用以发电，补充本厂能源。发电机组的冷却水供消化池加热。
七、关于微生物与污水处理的思考
随着我国城市化速度的加快，城市生活污水的比例高达70%以上，人们日常生活生产的污水主要含一些无毒有机物，如糖类、淀粉、油脂蛋白和尿素等，其中含氮、磷等植物营养元素较高。在一定的时间和空间范围内，这些污染物质大量排入天然水体并超过水体的自净能力，导致水体富营养化。进入水体的各种有机质是需氧菌大量繁殖，消耗溶解氧;也使得藻类及其他水生植物异常繁殖，引起水体透明度降低，溶解氧减少直至为零。此时，需氧菌大量繁殖继而分解，产生硫化氢、硫酸等物质，使水质恶化、水体的功能退化、生态结构破坏，这将会对我们所生存的环境产生长远的，无法顾及的影响。所以，加强城市污水处理，对于保障城市的可持续发展具有重要的社会意义和经济意义。
利用微生物处理污水实际就是通过微生物的新陈代谢活动，将污水中的有机物分解，从而达到净化污水的目的。微生物能从污水中摄取糖，蛋白质，脂肪，淀粉及其他有机化合物作为微生物的营养物质，经过一系列的酶促反应，这些有机物在微生物体内得到分解利用，有些合成微生物自身的结构和功能物质，有些则为微生物提供所需的能量。微生物新陈代谢类型有需氧型和厌氧型两种，因此，污水处理方法分为好氧生物处理和厌氧生物处理。
根据已有的研究报道，污水中的微生物活性的研究进展主要是通过传统的微生物学方法取得的。而新兴的分子生物学方法主要是在遗传学坚定、群体研究等领域研究应用的比较多，随着技术的不断创新。利用分子生物学方法快速、准确、较直观的特点，将分子生物学新技术与传统的研究方法相结合，寻找到具有各种特性的微生物用于污水处理中，我们相信污水环境中大量的微生物资源将会得到进一步发展。
八、结语
此次的参观学习，使我们更对污水处理的技术有了进一步的了解，起到了书本上的知识与实际应用的衔接作用。从此次的参观可以看出，污水中的微生物的研究在很多方面都取得了不错的进展。同时由于污水环境的多样和复杂性，造成了微生物的多样性，在污水这一特殊的环境领域微生物的研究还有很大的潜力。活性污泥法作为世界上应用最为广泛的污水处理技术，具有即使成熟、工艺种类多、污水处理良好等特点，但是活性污泥法在处理污水的同时一直存在一个最大的弊端，就是会产生大量的剩余污泥。剩余污泥中含有病原体、重金属及有机物等对环境有害的物质，处置不当会引起环境二次污染。目前的处置处理技术主要是由卫生填埋、农用、土地利用、焚烧等，随着法律法规对污泥处置的要求越来越严格和环境保护的发展，已不能适应污水处理厂的需要，造成污水处理厂污泥处置的压力越来越大，成为世界各国面临的日益严峻的污泥问题。
虽然我国在污水处理方面有了质的飞跃，但是淡水资源匮乏仍是困扰我们的一个巨大的问题，所以我认为我们应从自身做起，节约用水。只有自身节水意识加强，再配合科技的发展在可以实现水资源的可持续发展。
第二篇：参观北京市高碑店污水处理厂实习报告
一、北京市水资源概况：
1、北京因水而建都。北京是的水资源由入境地表水、境内地表水和地下水组成。地表水和地下水主要靠降雨补给。1996年全市水资源总量为45.8亿立方米。北京水资源的特点：
※ 北京属华北地区干旱少雨气候，水资源严重不足。
※ 年际变化大。如1959年降雨量达1406毫米，而1993年却只有400毫米。
※ 降雨多集中在6-8月，往往形成地表径流，不易补充、涵养地下水。
2、北京的五大水系：蓟运河水系、潮白河水系、北运河水系、永定河水系、大清河水系。共有大小河流100余条，全长2700多公里。有大小湖泊、水库120余座。
3、北京人均水资源不足300立方米，仅为全国人均的1/8，世界人均的1/32。若世界人均一杯水，我国人均只有这杯水的1/4,北京人均只有这杯水的1/32。
4、北京城市生活水源：北京市区自来水供应量为245万立方米/日，其中40%来自地下水，60%来自地表水(地表水主要是密云水库的水)。99年夏天用水量高峰达244万立方米/日，差一点就不够用了。官厅水库原是为北京提供饮用水的，由于近20年来水量大量减少，水质受到上游河北张家口一带工业的污染，已不符合饮用水标准，不再向市区供饮用水，而做工农业用水。
5、北京市污水排放量：
二、高碑店污水处理厂简介：
北京市高碑店污水处理厂是北京市城市总体规划中拟建的16座城市污水处理厂中规模最大的重点环保项目，也是目前全国最大的城市污水处理厂。该厂承担着市中心区及东部地区总计9661公顷流域范围内的污水收集与治理任务，流域服务人口240万，污水厂自身占地 1120亩，总建设规模为日处理污水100万立方米，占北京市污水总量40%。位于北京市朝阳区高碑店乡界内。根据上游管网配套情况及资金状况，按统一规划分期建设的原则，该工程分两期实施。一期工程日处理污水50万立方米，总投资5.24亿元人民币，于1990年开工，1993年底建成通水，建成后的五年来始终保持满负荷运行、全达标排放的水平， 取得了明显的社会效益和环境效益。二期工程日处理污水50万立方米，总投 资11.2亿元人民币，1995年开工，1999年9月竣工通水。该厂采用传统活性污泥法二级处理工艺：一级处理包括格栅、泵房、曝气沉砂池和矩形平流式沉淀池;二级处理采用空气曝气活性污泥法。污泥处理采用中温两级消化技术，消化后经脱水的泥饼外运作为农业和绿化的肥源。消化过程中产生的沼气用于发电可解决厂内部分用电。该厂还有约1万立方米/日的深度处理设施，处理后的水用于厂内生产及绿化，不仅有效地节约了水资源，还将为大规模的污水
回用积累有益的经验。
高碑店污水处理二期中水区处理能力为10000m3/日，二沉出水指标为BOD(20mg/l，SS(30mg/l，经中水区处理后的出水水质指标为BOD(10mg/l，SS(10mg/l，中水处理工艺是将二沉出水用泵提升至加药间，在加药间通过加药泵将混凝剂加入进水管道中，水药混合后在反应池进行充分混合絮凝，到达沉淀池后较大可沉淀絮体沉淀下来，达到泥水分离的目的，上清液通过出水堰流至滤池，沉淀污泥通过定期排污将之排走。在滤池中通过砂滤将水中的SS进一步去除，滤后水进入清水池，通过泵送至各用水点。
该中处理工艺流程如下：
一、二期设计处理水量100万m³/d,进出水质情况为：进水SS 250mg/L,BOD5 200 mg/L,COD 500 mg/L,出水SS≤30 mg/L，BOD5≤16mg/L.
二、实习体会：
老师组织我们于11月9日参观了北京市高碑店污水处理厂。通过参观污水处理厂，我知道了污水处理的相关知识，污水处理的过程和复杂并且成本很高。通过处理过的水，可二次利用，但其洁净程度远不如第一次的好。在人类社会生产力发展水平较低的时代，人类对水资源的开发强度往往不会超过水资源的自然恢复能力这个想法已经有些错误了，因为水也是可以浪费完的。水是生命之源，是人们赖以生存的最珍贵的资源。由于近代人口急剧膨胀，我国是世界上最缺水的国家之一，人均水资源不到世界平均数的四分之一。在中国南方我国属于水质性缺水，北方属于资源型缺水。问题都非常严峻。加强水资源的合理开发，实行科学管理，防止水污染，已成为当务之急。
第三篇：北京排水集团高碑店污水处理厂参观实习报告
姓名： 学号： 班级： 参观时间：年月日
一、北京排水集团高碑店污水处理厂简介
北京排水集团高碑店污水处理厂是北京市拟建的15座城市污水处理厂中规模最大的，也是目前全国规模最大的城市污水处理厂，承担着市中心区及东部工业区总计9661公顷流域范围内的污水收集与治理任务，服务人口240万，厂区总占地 68公顷，总处理规模为每日100万立方米，约占北京市目前污水总量40%。
高碑店污水处理厂位于北京市朝阳区高碑店乡界内。根据上游管网配套情况及资金状况，按统一规划分期建设的原则，该工程分两期实施。一期工程日处理污水50万立方米，总投资5.24亿元人民币，于1990年开工，1993年底建成通水，建成后始终保持满负荷运行、全达标排放的水平，取得了明显的社会效益和环境效益。二期工程日处理污水50万立方米，总投资11.2亿元人民币，1995年开工，1999年9月竣工通水。
为了更好地服务于社会和与国际管理接轨，高碑店污水处理厂通过了ISO9002质量认证和ISO1400
1、OHSAS18001环境及职业安全卫生认证。
高碑店污水处理厂旨在满负荷运行、全达标排放、改善水环境、造福全社会。 总之，北京排水集团高碑店污水处理厂的建成和稳定运行，为北京市水污染治理和水环境保护;为把北京市建成清洁、优美、基础设施齐全的国际化大都市;为北京市城市经济和社会的可持续发展作出了积极的贡献。
二、工艺流程
高碑店污水处理厂采用传统活性污泥法二级处理工艺：一级处理包括格栅、泵房、曝气沉砂池和矩形平流式沉淀池;二级处理采用空气曝气活性污泥法。污泥处理采用中温两级消化工艺，消化后经脱水的泥饼外运作为农业和绿化的肥源。消化过程中产生的沼气，用于发电可解决厂内约20%用电量。厂内还有1万立方米/日的中水处理设施，处理后的水用于厂内生产及绿化浇灌。不仅如此，每日还有47万立方米的二沉出水做为北京市工业冷却用水和旅游景观用水及城区绿地浇灌用水，不但改善了水环境，还为缓解北京市的水资源紧张状况起到了积极作用。另外，经处理后的水排至通惠河，对还清通惠河也具有重要的作用。
污泥处理处置与利用包括：浓缩，消化，脱水，堆肥，干化，焚烧，改良沙荒地，建材利用——路面注入材料、制砖、水泥。污泥处理与处置是为了使污水处理中产生的污泥实现减量化、稳定化、无害化、资源化。
三、实习体会
众所周知，中国水资源总量较丰富，但分布不均，人均占有量少，属于水资源紧缺国家。许多地区年降水量很少，呈资源性缺水状况;即使在南方一些降水量相对丰沛的流域，也由于水体受到污染，呈水质性缺水状况，随着用水量持续增长，水资源短缺不断加剧。水资源是极其宝贵的。水污染可以治理，也必须治理。污水再生利用是缓解水资源短缺的战略之举，也是发展循环经济的重要内容。
通过今天的参观实习，我知道了污水处理的相关知识，知道这是一个很复杂的过程并且成本也很高，这就让我更感觉到水的珍贵。我认为节水的关键在于人口素质的提高和科技的进步。只有每个人充分意识到水的珍贵，水的匮乏，水才能得到最充分的利用。只有科技水平上去了，我们才能减少生产用水，才能提高污水处理的效率。而作为公民，我们对于保护水资源的责任有：节约水资源、保护水环境、减少污染物排放、科学使用再生水和保护排水措施。
节约水资源，保护水环境。再一次强调这一句朴素的语言，它应该成为每一位公民的自觉追求和行为准则。这样去做，就是珍爱生命，保护人类共同的家园;就是为建设生态文明和绿色北京做出贡献。
一切为了更加美好的明天!
第四篇：北京市新农村村镇污水处理技术现状及存在问题
近年来，随着城乡统筹步伐加快和社会主义新农村建设的全面推进，北京市村镇(含乡、镇、农村)地区污水治理事业也取得了较快发展，陆续建设了一批乡镇和农村污水处理设施，大幅度提高了村镇污水治理水平。针对目前北京市新农村污水处理特点、技术特征等情况，并分析现存问题，提出了相应的对策。
1 北京市村镇污水排放特点
北京市新农村污水主要包括生产污水和生活污水2 个方面。农村生活污水主要是生活废料和人的排泄物，一般不含有毒物质，往往含有氮、磷等营养物质，还有大量的细菌、病毒和寄生虫卵[1]，可生化性较好，易处理。农村生产污水是指畜禽养殖业、水产养殖业、农产品加工等小作坊加工厂产生的高浓度有机废水[2]，其特点为水利用率低，杂质颗粒较大，水量小且不均匀，水质大部分可生化性较好。这些废水往往与生活污水混杂在一起，无法区分处理。
北京市农村污水的主要特点是：①农村用水量标准较低，污水流量小且日变化系数大;②污水成分浓度较低且日益复杂，波动性大;③农村地区人口大都分散居住，没有排水管网，集中收集处理难度大。
2 北京市新农村污水处理模式
村镇污水排放面广，处理规模小，人口居住密度低，住宅较为分散，因此不宜采用传统的城市污水收集及处理模式。需根据农村的特点，结合地形地貌，因地制宜地采用多种收集及处理模式，才能有效地解决农村污水治理问题。目前北京市村镇污水处理主要采用分散处理模式和集中处理模式，有时也采用管网截污模式。
2.1 分散处理模式
北京市有些村镇居民居住分散，相互之间距离远,而且往往地势高低错落，沟渠、桥路等横穿村落，将这些各自分散排放的污水集中处理，难度较大，甚至需要采取污水管道保温和提升措施，这对农村来说，投资及运行费用较高，且实施起来难度也大。故采取分散处理模式较为经济适用。污水分散处理模式，即将农户污水按照分区进行收集，每个区域污水单独处理。该处理模式具有布局灵活、施工简单、管理方便、出水水质有保障等特点。
2.2 集中处理模式
污水集中处理模式[3]，即通过在村内铺设污水管网，将污水收集到污水处理站后集中处理，是农村污水治理的主要模式。这种模式适用于村庄布局相对密集、规模较大、地势平缓、经济条件好、处于水源保护区内的单村或联村污水处理。具有占地面积小、抗冲击能力强、运行安全可靠、出水水质标准高、水质稳定等特点。
2.3 管网截污模式
管网截污模式，即接入城镇市政管网。对于靠近城镇的村庄或者靠近城镇污水管网的村庄，其生活污水集中收集后，接入城镇污水收集管网统一由城镇污水处理厂集中处理。此模式适用于距离城镇污水管网较近(5 km以内)，符合高程接入要求的村庄污水处理[4]。该处理模式具有投资省、施工周期短、见效快、统一管理方便等特点[5]。
3 北京市新农村村镇污水处理技术
针对北京市村镇污水特点，在选择处理技术时应充分考虑以下几个方面[6]：①工艺运行可靠稳定，出水稳定达标排放，尽可能实现直接回用;②投资建设费用相对较低;③运行费用少;④充分利用当地的自然地理条件建设污水站;⑤运行和管理较简单，设备对用户的操作水平要求不高。目前北京市农村污水处理所采用的技术主要有以下几种。
3.1 厌氧生物处理技术
厌氧生物处理又称作为厌氧消化或厌氧发酵，是指在厌氧条件下，由多种厌氧或兼氧微生物的共同作用，使有机物分解，并产生CH4和CO2的过程[7]。厌氧生物废水处理法是一种低成本的废水处理技术，它对高浓度和难降解废水具有较好的处理效果，如畜禽粪便污水等[8]。同时可以产生生物能———沼气，成为低浓度生活污水处理的重要手段。
目前延庆县应用的地埋式无动力生物净化槽装置是采用生活污水自流的方式，应用厌氧生物膜技术及推流原理，采用内充固定空心球状填料的处理设备，利用附着于填料内外表面或悬浮的专性厌氧或兼氧微生物去除生活污水中的有机污染物、病原菌和部分氮、磷，从而达到净化生活污水的目的。
厌氧生物处理技术不用曝气，又可以回收生物能沼气，从而降低运行费用;且污泥产量少，从而减少污泥处置费用。厌氧生物处理为废水处理提供了一条高效低耗、促进农村燃料向清洁可再生能源转移的路径，符合可持续发展的原则。
3.2 MBR
膜生物反应器MBR 综合了膜处理和生物处理技术的优点，一般由膜分离组件和生物反应器2 部分组成。膜生物反应器工作原理是利用反应器的好氧微生物降解污水中的有机污染物，同时利用反应器内的硝化细菌转化污水中的氨氮，以去除污水中产生的异味(污水中的异味主要由氨氮产生)，最后，通过中空纤维膜进行高效的固液分离出水。MBR 与传统生物处理技术相比，具有出水水质稳定、占地面积少、污泥排放量少、抗负荷冲击性强、操作管理简单等优点。北京市怀柔区采用此工艺较多，处理效果较好。
3.3 土地处理系统
土地处理系统恰是利用农村闲置的废地及低洼的坑塘所采用的污水处理技术，具有节约占地的优势。北京市村镇污水处理应用较多的是湿地和稳定塘。 3.3.1人工湿地处理系统
人工湿地污水处理技术[9]是利用人工水生态系统内多级生物的稀释降解作用来去除或削减水中污染物的方法。其污水处理机理是通过植物的去污机理、土壤的净化机理、微生物与藻类的净化机理，以及最重要的综合作用机理，达到净化污水的目的。湿地处理系统工艺设备简单、运转维护管理方便、工程基建及运行费用低、对进水负荷的适应性强，净化出水水质良好、稳定。人工湿地投资和运行费用仅占常规工艺的10%～50% [10]。比较适合于资金少、能源短缺和技术人才缺乏的中小城镇和乡村。但运行不好易产生臭气污染，危害村民健康。
3.3.2稳定塘
稳定塘系统是由若干自然或人工挖掘的池塘通过菌藻互生作用或菌藻、水生生物的综合作用而实现污水净化的目的。该技术运行维护费低，系统基本不耗能;可充分利用地形，节省投资;无需污泥处理;可实现污水资源化。稳定塘系统可达到较好的出水水质，有的还具有脱氮除磷功能。农村地区可以结合地形条件等有利因素，设立污水的稳定塘生态处理方式，尤其在水资源相对丰富的地区具有较好的应用前景。但同样会产生臭气污染。
3.4 生物接触氧化
生物接触氧化技术主要利用附着生长于某些固体物表面的生物膜进行有机污水处理的一种污水处理工艺。生物接触氧化技术具有容积负荷高、停留时间短、有机物去除效果好、运行管理简单和占地面积小等优点。在缺少资金的地区，可以采用兼性接触氧化为主、机械曝气为辅的水处理方法，降低工艺技术的运行成本。该技术成熟可靠，出水水质稳定，适宜的村镇可普遍采用。
4 现存问题及措施
4.1 现存问题
虽然北京市新农村污水处理已取得了一定的效果，但在某些方面仍存在着问题。
(1)乡村的环境保护机构不健全，缺乏专业的环保人才。
(2)生活污水的治理工艺推广困难。尽管处理农村生活污水的理论技术已经很成熟，但在实践方面基本上还处在试验阶段，没有积极推广。现行的治理方式大都套用城市污水的治理模式，未能结合农村的实际情况，治理效果也不理想。
(3)工艺单一。目前某些郊区县的新农村污水处理经常采用同一种工艺对污水进行处理，很少有针对每个村的加工业、旅游业的实际状况进行细致区分，造成污水处理不达标，部分项目改造，进而造成资金的浪费。
(4)后期运行费用无人承担。现有的国家政策只对新农村的污水处理建设进行了一次性投资，而没有考虑后期运行的费用。同时村里的各级领导对污水处理重视度不够，村里不愿意承担污水站的运行管理费用，也很难将已建设好的污水站管理运行好。
4.2 措施
针对目前北京市新农村污水处理存在的问题，应采取相应合理有效的措施。
(1)加强农村环境保护专业的人才建设。农村环境保护专业的人才建设，一是“引”，就是引进一批愿意在基层从事环境保护工作的专业人才，使其为农村的环境建设贡献一份力量。二是要“培”，就是要对干部开展环境教育培训，加强村领导的环境意识。新农村建设不仅要有环境专业人才，同时还要有环境意识强的领导，要使领导知道保护环境就是保护生产力的道理，只有这样才能将农村环境建设好。
(2)因地制宜，选取合理方法。村镇污水解决应该遵循因村制宜、因势利导的原则。农村污水建设不能只求数量不求质量，贪图速度。一次性建设数量要少，设计工作要做细致，要有针对性，前期调查工作要做好。不可以为了省事而采取短期应付的工艺或手段，而造成资金的浪费。
(3)落实污水站运行费用。不管是政府还是村里，应较好地落实污水站的后期维护管理的费用问题。并相应的对村中的上水问题先行予以解决。还要对从上到下一直到村的各级干部进行素质教育，让大家都理解污水治理的重要性，以保证污水治理的效果，做到治理一个用好一个。
参考文献
[1] 唐志坚，储俊，张磊，等.农村水环境的生态治理模式与技术探讨[J].污染防治与技术，2008(21)：37-40.
[2] 曹群，佘家荣. 农村污水处理技术综述[J].环境科学与管理，2009，34(3)：118-121.
[3] 王新生. 浅议农村生活污水处理模式[J].山西水利科技，2008(3)：32-33.
[4] 何刚，霍连生，战楠，等. 新农村污水治理工作的探讨[J].北京水务，2007(6)：22-25.
[5] 周瑾. 浅谈新农村规划的污水处理模式[J].中国农村水利水电，2008(8)：27-28.
[6] 魏立安，丁园，华河林. 环鄱阳湖村镇污水现状与污染防治对策建议[C]//中国农业生态环境保护协会编辑出版部.农村污水处理及资源化利用学术研讨会论文集，2008，10.
[7] 马溪平. 厌氧微生物学与污水处理[M].北京:化学工业出版社，2005.
[8] 王青颖. 中国农村生活污水处理技术应用现状及研究方向[J].污染防治技术，2007，20(5):37-41.
[9] 刘家卓. 农村污水治理的方法分析[J].广东科技，2007，(165):324-325.
[10] 杨俊，龚琴红. 人工湿地在我国农村生活污水治理中的应用[J].环境管理，2007(2):71-73.
第五篇：怀柔污水处理厂自动化控制系统改造方案(北京金控)
北京金控自动化技术有限公司
北京市怀柔污水处理厂自动控制系统改造方案
一、概述
怀柔区污水处理厂
一、二期共计日处理量5万吨，再生水处理量5万吨，污水处理工艺采用A/A/O工艺，再生水处理采用某公司的MBR膜工艺，整体工艺运行良好。由于历史原因，污水处理自控系统与再生水处理自控系统独立运行，互不影响，但系统结构不完善，数据采集不全面，给用户的使用带来一些不便，本次系统改造即是针对系统中存在的问题进行改造。
二、实际情况分析
1、污水处理系统 1.1简介
污水处理自控系统(以下称“污水系统”)由某公司负责集成，主要采用施耐德品牌的设备，PLC采用Primium系列，共7个PLC分站，通讯方式采用总线通讯，上位软件采用AB公司的RSView组态软件，I/O点数约2000点，原系统结构图如下：
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1.2系统存在的问题
(1)通讯方式落后
由于污水系统建立较早，采用了较早的CANopen总线通讯方式。该方式相比于施耐德公司MODBUS TCP/IP以太网方式具有通讯速度慢、可靠性低、拓扑结构落后等缺点。特别需要注意的是，作为总线通讯的主干线路，如果发生断路，则该断点之后的总线通路上的所有数据将无法与主站进行通讯，主站将无法对这部分子站中的设备进行监测和控制，直接影响到正常生产。
(2)PLC与上位软件不配套
PLC采用了法国施耐德公司的产品，上位软件采用了美国罗克韦尔公司的产品，就使得他们的通讯不能采用任何一方的特有方式，不利于两种产品之间的稳定通讯，不利于日后的扩展。
2、再生水系统 2.1简介
再生水MBR处理自控系统(以下称“MBR系统”)由某公司负责集成，主要采用西门子品牌的设备，PLC采用S7-300系列，共3个PLC分站，采用TCP/IP光纤以太网通讯方式，上位软件采用Wincc组态软件，I/O点数约1000点，原系统结构图如下： 北京金控自动化技术有限公司
2.2系统存在的问题
(1)数据采集不完善
MBR系统没有将现场的所有设备信号采集到上位监控系统中，因此，对一些重要设备的监控不及时、不准确，数据不完善，并且不能实现远程控制，操作不方便，给运营管理人员造成工作上的不便。
(2)网络拓扑结构不合理
MBR系统采用了光纤以太网方式进行通讯，网络拓扑结构采用了星型连接，虽然问题没有污水系统的严重，但是，如果中控室与现场通讯的主光纤断路的话，中心控制室就无法与现场PLC进行通讯，无法对现场设备进行监测和控制。
作为该污水处理厂的整个自控系统来说，可以总结成以下两点：(1)自控设备先进，工艺运行良好;(2)自控系统没有合理组合，品牌太多，造成系统不兼容，扩展性差，使用不方便。
由于污水和MBR的自控系统采用了法国施耐德、德国西门子、美国罗克韦尔三个不同品牌的PLC和组态软件，并且互不兼容，通北京金控自动化技术有限公司
讯方式不同，因此，两套系统不可能在现有平台基础上进行合并或整合，只能分开使用，使用上不方便，也为将来污水处理厂的扩建升级留下了隐患，也成为本次改造工作的重点。
三、改造方案
随着技术的创新和不断发展，污水处理厂的自控系统发挥了越来越重要的作用，管控一体化技术不断在污水处理厂实现和发展。光纤以太环网技术已经成为主流，具有速度快，扩展性好，兼容性好等优点，下图为目前较为典型的某厂自控系统结构图。虽然目前该污水处理厂还达不到此案例中的先进程度，但可以据此结构确定未来改造或扩建方向。
1、改造原则
根据自控技术的发展趋势和该污水处理厂自控系统的现状，我们北京金控自动化技术有限公司
确定以下改造原则：
(1)坚持主干，丰富枝叶 (2)统一平台，易于扩展 (3)立足现实，完善创新
2、改造方案
根据该污水处理厂的实际情况和我们在自控领域的专业经验，我们认为，解决目前的问题仍然需要依靠现有底层PLC系统，对底层PLC及其通讯方式不进行大的改造，以保持现有设备的良好运行，待日后合适的机会可以再次进行改造。系统结果图如下：
在具体实施方面，我们提出，分三步对该污水处理厂自控系统进行改造。
(1)第一步——基础改造
/基础改造主要解决现场PLC数据采集准确性和全面性问题，按点检查，重新编制程序，画出准确竣工图，具体包括：
①对照图纸，检查MBR系统的PLC点是否连接，是否与图纸一北京金控自动化技术有限公司
致，不一致的情况下进行修正，在原竣工图上进行准确标记。
②将MBR系统PLC系统中包括故障、运行、自动和仪表信号在内的所有信号采集到中控室监控计算机，对不完善的数据点重新编制PLC程序和上位软件程序，实现报警信号报表、实时数据、历史数据报表和数据存储;
③改变原系统网络采用的星型拓扑结构，增加两条光纤，使其成为光纤环网，以增加该系统的可靠性。
④在中控室监控计算机实现MBR系统中的设备启动/停止等远程控制;
⑤检查污水系统的PLC点的连接情况，与原竣工图进行核对，对不一致的地方在原图上进行准确标记;
工作流程： 北京金控自动化技术有限公司
进厂收集整理竣工资料备份原工控机系统读取并备份原上位软件读取并备份3个现场PLC程序校对竣工资料与实际情况否是否一致现场重新校对、整理、定义是PLC程序中添加变量、编程在上位监控软件中添加变量上位监控软件画面修改、增加、制作通讯测试检查验收 经过基础改造，使MBR系统和污水系统的图纸描述准确，资料齐全，以便于未来进行扩建和检修等，同时，核对MBR系统中的数北京金控自动化技术有限公司
据点，对PLC编制控制程序，在上位监控软件中实现远程控制。
(2)第二步——整合改造
从业主单位的长远利益考虑，注重于系统的整合改造，使改造后的系统具有完整性，并且兼容性良好，便于以后扩建工程的扩展。主要增加至少一台高性能工控机和一台数据服务器，增加一套第三方监控软件KingTrol SCADA，在此基础上对上位监控系统重新设计、集成。改造后的系统具有以下功能和特点：
①污水与MBR系统合并，在同一台监控主机上对所有PLC分站进行监控;
②所有设备可实现中控室远程控制，便于全过程控制和流程优化;
③故障报警信号具有全面、良好、完整的显示和记录; ④仪表信号实时数据和历史数据存储和查询，采用数据库存储。 工作流程： 北京金控自动化技术有限公司
进厂收集整理竣工资料备份原两台工控机系统读取并备份原两台上位软件读取并备份8个现场PLC程序校对竣工资料与实际情况否是否一致现场重新校对、整理、定义是再生水系统PLC程序中添加变量、编程污水系统PLC读取变量设计、集成上位系统通讯测试检查验收 北京金控自动化技术有限公司
经过整合改造，污水系统和MBR系统在统一的监控平台进行监测、控制和管理，数据采集全面、存储完善、查询方便、操作简单。
(3)第三步——信息化建设
根据目前国际国内污水处理厂建设的发展趋势和业主单位的管理需要，以完善的自控系统为基础，进行污水处理厂信息化建设，实现管控一体化成为本次工作的又一个重点。根据与业主单位的沟通，主要实现以下功能：
①电能管理。将配电中心的电力数据与现有系统进行通讯和存储，以车间为单位，可对每个车间以日或月为查询统计条件，分别进行电能监测和成本核算，为管理者的优化调度管理及绩效考核提供参考。
②成本分析。对全厂的电费和药剂费进行统计和分析，形成全厂的运营管理成本分析系统，并且与水量结合分析，对单位污水处理成本进行监控和管理，为管理者调度、全过程优化运行、节能降耗提供参考，切实降低企业运营成本。
③数据仓库。为便于长时间、大容量存储运行数据，必须建立全厂的实时数据仓库，采用企业版SQLSever实时数据库软件和IBM服务器相结合的方式。通过建立数据仓库，对报表进行全面改进，改变以往表格形式的报表，全部采用趋势图、柱状图、饼图等直观的、便于分析的方式进行汇总，方便管理者进行查阅。
④WEB访问与管理、网站建设。为提高污水处理厂的管理效率，提高信息化水平，为管理系统建立一个网站，设置WEB远程访问与北京金控自动化技术有限公司
管理的功能，便于管理者进行远程管理，随时随地掌握污水厂的运行情况。同时，不同车间单位(例如化验室)可随时通过站点将管理数据统一到同一个数据平台上，方便管理者进行实时管理和调度。 总结
通过北京金控自动化技术有限公司对怀柔区污水处理厂的改造，彻底解决了原有系统的问题，改变了其厂污水处理系统与再生水系统长期独立运行，无法融合的局面，从而大大提高了企业的自动化管理水平，尤其是信息化系统改造，全面提升了也得管控水平，通过这次改造，达到了提升管理水平，节能降耗的目的。