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淺談數(shù)據(jù)管理對 CAST 工藝污水處理的作用

文檔作者：林偉宏文檔來源：廣東省湛江市城市污水處理有限公司		點擊數(shù)：	更新時間： 2025年05月10日
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學(xué)術(shù)論壇數(shù)字技術(shù)
與應(yīng)用
237
1、污水處理CAST 工藝簡介
污水處理工藝有許多種，常用的有厭氧-缺氧-好氧活性污泥
法工藝（簡稱：A/A/O）,CAST工藝也是逐漸演變而來。CAST工藝
是循環(huán)式活性污泥法的簡稱，整個工藝在一個反應(yīng)器中完成，工藝
按“進水—出水”、“曝氣—非曝氣”順序進行，屬于序批式活性污泥
工藝，是SBR工藝的一種改進型。它在SBR工藝基礎(chǔ)上增加了生物
選擇器和污泥回流裝置，并對時序做了調(diào)整，從而大大提高了SBR
工藝的可靠性及處理效率。
2、CAST 工藝中各生產(chǎn)環(huán)節(jié)監(jiān)測主要數(shù)據(jù)
CAST工藝由于自動化程度高，通過中控來進行監(jiān)控，在中控
室中接收來自各個環(huán)節(jié)儀表反饋回來的數(shù)據(jù)，工作人員通過這些數(shù)
據(jù)進行工藝調(diào)控，從而達到出水達標排放。一個企業(yè)就要有成本與
利潤的產(chǎn)生，污水處理行業(yè)里除了主要的數(shù)據(jù)包括電量與耗水量，
其各個生產(chǎn)環(huán)節(jié)的主要數(shù)據(jù)及作用如下：
(1)污水的進水與出水環(huán)節(jié)中監(jiān)測的數(shù)據(jù)主要有“PH”、“流量”、
“化學(xué)需氧量（COD）”等數(shù)據(jù)。(2)在CAST生化池處理水的環(huán)節(jié)中，
監(jiān)測的數(shù)據(jù)主要有“溶解氧（DO）”、“混合液濃度（MLSS）”。(3)對大
型設(shè)備的監(jiān)控中，監(jiān)測的數(shù)據(jù)主要有提升泵的“電流”，鼓風機的“電
流”、“壓力”、“風量”和“溫度”，脫水機的“污泥流量”、“加藥流量”
等。( 4 ) 化驗室每天采取的樣品，做出相應(yīng)的指標，如“C O D ”、
“BOD”、“氨氮”、“總磷”、“MLSS”等等的數(shù)據(jù)。
3、管理數(shù)據(jù)的方法
(1)在平常的生產(chǎn)過程中，都會由水運行工作人員定點定時地
巡查廠區(qū)，記錄對儀表及設(shè)備儀器的各項指標，然后每天交班后，將
記錄表轉(zhuǎn)交給下一班的工作人員，每天的記錄表再由工藝員統(tǒng)一收
集，并整理好。這些記錄的數(shù)據(jù)，很好地反映出廠區(qū)的生產(chǎn)情況，工
藝人員就可以通過這些記錄表及化驗室做出的指標作為參考，對工
藝進行工藝的調(diào)整。
(2)在中控系統(tǒng)中，采用的是西門子的STEP7編程軟件和人機
界面的Wincc和ACCESS數(shù)據(jù)庫，在STEP7編程軟件中，通過將現(xiàn)場
儀表輸入的電流轉(zhuǎn)化成模擬數(shù)字，如下圖1所示：
上圖以接入的PH儀為例，首先新建一個功能塊FC1，然后在轉(zhuǎn)換
中需要新建一個功能塊FC105（系統(tǒng)默認的轉(zhuǎn)換模擬數(shù)字的功能塊嗎，
名稱為“SCALE”如圖中所示），在IN0中輸入的是儀表與PLC硬件上連
接的端口PIW10，IN1的端口中輸入最高值14，IN2的端口中輸入最小
值0，在圖中以實數(shù)的形式顯示，IN3則輸入一個沒有使用過的位地址
M49.1，如上圖，將轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)輸出并存到數(shù)據(jù)塊DB1.DBD2中。
完成了STEP7中的編程，再通過人機界面的WINCC的操作，有
自帶的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，自動地記錄反映在監(jiān)控系統(tǒng)中各儀表儀器的數(shù)
據(jù)，每天的數(shù)據(jù)都會按時按點地記錄下來，這些數(shù)據(jù)將作為歷史記
錄，方便日后的工藝調(diào)整及歷史數(shù)據(jù)的查詢。系統(tǒng)記錄數(shù)據(jù)能夠迅
速反映某個時候工藝的具體情況，相比人工記錄的數(shù)據(jù)，更有快、
準、便捷的特點。
3、數(shù)據(jù)管理的主要作用
在CAST工藝的生產(chǎn)過程中工藝參數(shù)很多，簡單分兩類。第一類
是曝氣池的工藝參數(shù)，主要包括曝氣池內(nèi)的水力停留時間、曝氣池內(nèi)
的活性污泥濃度MLVSS、活性污泥的有機負荷F/M、水溫、溶解氧、
PH值等；第二類是關(guān)于整個工藝系統(tǒng)的參數(shù)，包括進水水質(zhì)、水量、
回流污泥排放量、回流污泥濃度、剩余污泥排放量、污泥齡等，以上工
藝參數(shù)相互之間聯(lián)系緊密，任一參數(shù)的變化都會影響到其它參數(shù)。
污水處理主要由活性污泥完成的。因而，工藝控制的主要目標
也就是活性污泥本身的數(shù)量和它的質(zhì)量。如果采取正確的控制措
施，將系統(tǒng)內(nèi)的活性污泥保持穩(wěn)定而合理的數(shù)量，以及穩(wěn)定而高效
的質(zhì)量，則必然得到穩(wěn)定而高效的處理效果。活性污泥的數(shù)量指標
有混合液污泥濃度MLVSS、MLSS和有機負荷F/M，通過F/M可確
定需要多少MLVSS等，以及反映質(zhì)量的指標污泥老化程度的污泥
齡，反映沉降性能的質(zhì)量指標SV、SVI等。影響以上數(shù)量和質(zhì)量的指
標很多，主要包括水質(zhì)、水量的變化，溫度等外界因素的變化。
曝氣系統(tǒng)的控制主要通過調(diào)節(jié)鼓風機和進氣閥門來控制，活性污
泥工藝是利用好氧微生物的技術(shù)，因此曝氣池混合液中必須有足夠的
溶解氧。如果溶解氧過低，好氧微生物正常的代謝活動就會下降，活性
污泥會因此發(fā)黑發(fā)臭，進而使其處理污水的能力受到影響。而且溶解氧
過低，易于絲狀菌滋生，產(chǎn)生污泥膨脹，影響出水水質(zhì)。如果溶解氧過
高，導(dǎo)致有機污染物分解過快，從而使微生物缺乏營養(yǎng)，活性污泥易于
老化，結(jié)構(gòu)散。活性污泥中的微生物會進入自身氧化階段，還會增加動
力消耗。對混合液的游離細菌而言，溶解氧保持在0.2-0.3mg/L即可滿
足要求。但為了使溶解氧擴散到活性污泥絮體內(nèi)部，保持活性污泥系統(tǒng)
整體具有良好的凈化功能，混合液必須保持較高的溶解氧水平。
剩余污泥排放系統(tǒng)的控制主要是活性污泥生物處理系統(tǒng)每天
都要進入污水產(chǎn)生一部分活性污泥，使系統(tǒng)內(nèi)總的污泥量增多。要
使總的污泥量保持基本平衡，就必須定期排放一部分剩余活性污
泥。剩余污泥排放是活性污泥工藝控制中最重要的一項操作，它比
其它任何操作對系統(tǒng)的影響都大。通過排泥量的調(diào)節(jié)，可以改變活
性污泥中微生物種類和增長速度，改變需氧量，改善污泥的沉降性
能，因而改變系統(tǒng)的功能。
作者簡介
林偉宏,男,1984 年8 月,廣東湛江,大學(xué)本科,職稱：計算機助理工
程師。
淺談數(shù)據(jù)管理對CAST 工藝污水處理的作用
林偉宏
(廣東省湛江市城市污水處理有限公司 廣東湛江 524000)
摘要：隨著十二五規(guī)劃的推進，污水處理行業(yè)如雨后春筍般地發(fā)展起來。在污水處理行業(yè)中，工藝的控制與調(diào)節(jié)是處理污水達標排放的基
本手段，對工藝數(shù)據(jù)的記錄與管理，為以后工藝的發(fā)展起到了良好的促進作用。
關(guān)鍵詞：數(shù)據(jù)管理 污水處理 CAST -01

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