生活污水治理范文

导语：如何才能写好一篇生活污水治理，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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【关键词】农村生活污水；治理现状；治理难题；政策建议

随着社会的发展和生活水平的总体提高，农村生活污水治理的问题越来越受到人们的重视。一方面，河湖水体富营养化严重，超出了环境承载能力，急需减少直接进入水体的污染物数量；另一方面，城乡一体化的发展及农村生活水平的提高，农民对生活的质量及所处的环境的要求也越来越高，迫切需要进行农村生活污水治理。多年来，张家港市高度重视农村环境的改善，结合康居乡村、美丽村庄及村庄连片整治等行动开展农村生活污水治理工作，切实加强农村环境基础建设。但与城镇生活污水治理相比较，农村生活污水治理严重滞后，相关法律法规标准空白，治理技术不够成熟，治理资金不足，农村生活污水已经成为农村环境面源污染的主要来源之一。

1.农村生活污水治理现状

张家港市地处太湖流域，位于长江下游南岸，水资源丰富，水面积超过总面积的1/5；全市境内共有大小河道8073条，总长4074.3公里，具有典型的江南水乡特色。全市常住农村人口40多万，加上绝大部分外来人口暂住在农村，农村环境面临着巨大的压力。

张家港市农村生活污水管理模式为住建部门、环保部门及水利部门多头管理，其中住建部门负责农村生活污水接管集中污水处理厂的管理，环保部门负责农村有动力、微动力地埋式生活污水处理设施的监管，水利部门负责农村生态湿地生活污水处理设施的建设管理。目前，农村生活污水治理主要采用接管城镇生活污水厂、有动力微动力地埋式、生态湿地等方式，处理工艺主要有A/O厌氧好氧法，SBR活性污泥法，CWT-M等工艺。共建成农村生活污水治理设施190多处，设计处理能力近2万吨，累计接纳农户4万多户约14万人。

2.农村生活污水治理面临的主要难题

2.1治理资金缺口大，设施建设不到位

在城乡二元环保体制下，尽管城乡一体化水平不断在提高，但农村环境治理历史欠账多，资金供给成为首要难题，现有资金供给规模与渠道难以满足农村生活污水治理需求，尤其是分散式处理设施的建设和运行管理；加上农村自然村落分散，集中处理困难，造成农村生活污水治理设施建设覆盖不足，农村生活污水处理率不高。

2.2行政管理主体与权责不清晰，行政管理体制不适应农村生活污水处理设施建设与管理

农村生活污水的建设、管理分别有住建、环保、水利三个部门，这种多头管理模式势必会造成以下问题：一是缺乏统一的规划、设计和管理，资金使用过于分散，污水处理设施工艺复杂多样、质量参差不齐，治理效果不明显；二是部门分工不明确，设施建设、运行、监管相互脱节，设施运行不足、停用闲置问题突出；三是省、市、县主管部门不同，难以对地方管理进行有效的指导，地方部门工作业绩无法得到上级的肯定，缺少行政激励和持续性。

2.3处理工程运维与监管体制建设滞后，运行资金缺乏，设施运转率不高

在管理理念上，受公共物品必须由政府供应、运营等传统思路的制约，大部分设施有镇（村）自行运行维护。但由于人力及技术上的限制，以及运维资金得不到保证，设施运行情况及效果不容乐观。特别是经济薄弱村，受村级经济影响，不愿承担农村生活污水处理设施的运行及维护费用，运维费用成为的包袱，开开停停，有的甚至弃之不管，造成政府耗费大量资金建成的农村生活污水治理设施闲置、“晒太阳”。

3.农村生活污水治理的对策及建议

3.1统筹规划，健全制度，强化对农村生活污水处理工作的领导

一是科学合理编制农村生活污水治理专项规划，按照城乡一体化发展原则，环境保护、城镇体系、镇村布局、国土整治等规划相结合，明确集中处理和分散处理的空间布局与建设时序，并结合实际明确对应的主管部门；二是注重管理的规范化、长效化，制定农村生活污水处理设施运营管理制度，明确部门职能及运营主体，协同分工，保障运营经费来源及使用，优化运行标准及监管方式、考核办法。

3.2科学分配污水处理资金，拓宽政府和社会资金来源

一是要改变农村居民缴纳污水处理费用却不能享受污水治理权利的状况，按照城镇污水处理系统未覆盖人口比例，从居民生活用水费中抽去污水处理费用，设立专项基金，用于分散处理设施的运营、维护和监管；二是加大财政补贴力度，重点资助分散处理设施建设，适当的政策倾斜，鼓励农村生活污水治理公益事业；三是要考虑农村生活污水设施运行监督管理的经常性支出，用于管理人员聘用、水质监测、主管部门行政监督等支出，做到“政策到位、监督到位、资金到位”，确保农村生活污水治理工程建设和运行维护工作正常开展。

3.3推广设施专业化管护，引导农村环保产业化发展

一是按照专业化管护的思路，逐步推广分散式农村生活污水处理设施委托经营模式。初始阶段可以按照“谁建设，谁管护”的原则确定运营单位，并逐步引入资质审查与准入制度；二是通过资质审查和工艺规范，实行“建管一体化”，引导设施建设和管护向技术和实力较强的企业集中，通过规模经济效应提升企业参与设施管护的积极性；三是对于从事农村生活污水治理的企业，给予税收、金融和科技（研发）等政策扶持，提升企业发展能力，促进农村生活污水治理产业化发展。 [科]

【参考文献】

[1]梁祝，倪晋仁.农村生活污水处理技术与政策选择[J].中国地质大学学报：社会科学版，2007，7（3）.

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一、农村生活污水治理现状

我国对农村污水的研究起步较晚，且规模较小。目前在太湖流域及滇池流域的农村地区进行了农村污水处理示范工程建设，但由于种种原因，这些研究未能大规模推广。根据我国农村实际情况，污水处理应“因地制宜”，采用经济、简易、节能和有效的处理技术，可供选择的有高效藻类塘、生态系统塘和土地处理系统等。其中，土地处理系统中的人工湿地技术应用发展较快，该工艺具有运行简单，处理效果良好，不仅能去除COD、BOD等有机物，而且有除磷脱氮功能。

（一）环境保护意识薄弱

人们的环境意识对环境污染起着举足轻重的作用，因为人的环境意识常常指导人的环境行为。农村人们相比城市来讲，文化水平确实存在一定差距，他们看中的往往是有形的利益，根本看不到潜在的危机，部分村民甚至对农村生活污水治理设施存在抵触心理。如农村生活污水治理工程建设工程中，往往需要开挖已经硬化的路面、地面等，存在部分村民抱怨，甚至阻止工程实施的现象；已建的农村生活污水治理设施需要定期进行运行维护，否则容易造成管网堵塞，实际发现，村民缺少主动运维的意识和能力，听之任之，影响正常排水时暴力破坏。

（二）管理责任主体不清

在工程建设中，规划涉及、资金概算、施工招标、材料采购等重大事项都由政府直接操办，而镇、村意配合协助为主，更没有突出村集体的主体作用。因此。基层干部认识模糊，不清楚这到底是市政工程还是村民集体工程，产权不清晰、职责不明确，导致在日常管理中出现多头管或者无人管的现象。

（三）运行维护力量不足

现有的运行维护力量严重不足，主要表现在资金、人员、技术三个方面。从资金层面看，据调查，运维资金一般每年每户在260元左右，而且随着时间推移、设施老化，大量问题和矛盾将逐步显露，后续运维管理成本和难度将会逐年加大，虽部分省、市有运维补助政策，运维资金缺口仍然较大，镇、村配套资金压力大。从人员层面看，农村生活污水治理设施的运行维护需要掌握一定技术的专业力量解决技术问题，但基层管理人员力量，尤其是村级管理人员严重缺乏，往往由环卫或电工兼任，难以进行检测维修。从技术层面看，农村生活污水治理技术多样，如PKA、MBR、IBS、A/O+人工湿地等，且管网检测、疏通等需要专业的设备工具，此外，运维过程中存在一定的安全隐患，如厌氧池清掏、主管网疏通、电器设备维修等，需要专业人员在一定的防护措施下作业，技术和设备要求高。

二、加强农村生活污水治理的对策

（一）提高村民主体责任意识

农民既是农村水环境污染的受害者，也是污染者，同时是农村生活污水治理的受益者，不论是污染者还是受益者，都要承担相应的责任。通过广播、电视、报纸、发放宣传单、上门普及等方式，多渠道多形式做好群众宣传教育工作。在工程建设和运维管理等方面，充分征求村民意见，让其拥有充分的知情权和话语权，实行环境决策民主化，切实提高村民主体责任意识。

（二）完善农村生活污水治理体系

建立健全考核督查机制，将农村生活污水治理工作与各项创建、考评等工作紧密结合起来，对农村生活污水治理项目的实施进度、资金管理、设备维修保养、台账记录、监督监测等基本情况及农村生活污水配套管网覆盖率、污水处理率、污水处理达标排放率等实行层层监督，健全村镇干部考核机制，设置必要的惩戒和奖励机制。

（三）规范市场准入标准

建立处理工艺技术评价制度，确保各地在农村生活污水治理的项目设计、申报过程中能够科学的选择既满足达标处理要求，又适合当地自然与社会经济条件的最适合工艺。

（四）实行运维管理专业化

加强全程质量监管，按照建管衔接的要求，探索第三方运维管理机构提前介入做法，组织其参与规划涉及方案审核、施工质量监管等，从源头推动治理设施的达标、稳定运行。加强信息技术支撑，运用物联网、大数据技术建立智能管理云平台，实现对农村生活污水治理设施的运程集中管理、全天候实时管理、线上线下联动管理，提高运维管理效率。

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(1)建立组织保障一是建立县“十村示范百村整治”工程领导小组，把农村生活污水治理工程列入县委、县政府重要议事日程。二是建立规划编制工作指导组。组建由党政分管领导牵头，有关部门分工协作，乡镇(街道)相互配合的农村生活污水治理县域规划编制工作指导小组，负责规划编制的组织、审核和业务指导。三是成立农村生活污水治理工作办公室。抽调财政、环保、建设、卫生等资金整合和业务指导相关部门人员，组成县农村生活污水治理工作办公室，负责综合协调、业务指导和督查考核等工作。

(2)加强规划引领一是科学编制县域农村生活污水治理总体规划。按照浙江省农村生活污水治理县(市、区)域规划编制要求，制定规划编制总体方案和规划设计委托书，委托具有市政、环保、城乡规划等方面资质的中介机构编制总体规划。二是因地制宜编制村庄生活污水治理专项规划。委托市政、环保等有资质的中介机构，根据村落地理位置、人口数量、居住状况、生活规律、排放系统等，选择合适的终端污水处理模式，编制具有可操作性和可行性的农村生活污水治理专项规划。三是把好村庄新建区块规划关。对于新建或改建的农村住房或拆迁安置房，要把生活污水处理作为建房的一个前置条件，同时配套完善周边污水管网和设施，防止先建后治。

(3)强化政策激励一是努力争取上级资金。省里初步拟定以户为单位，以总投资的30%+奖励10%政策来补助。这块资金是必须争取到的。二是尽量配足县级资金。县配套资金是否充足，也是省确定重点县的考虑因素之一。如果能争取到省补助2.97亿元，剩下的4.46亿建议县里以总投资额的30%来配套补助(包括整合资金在内)，其余的30%资金由村集体和农户自筹。据测算，需县配套资金约2.23亿元。三是有效整合原渠道资金。

(4)适选处理模式一是进厂处理。对于少数城中村及城区周边村庄，距离市政污水管网较近的，农户污水经污水管道集中收集后，可统一接入邻近市政污水管网，纳入城市污水处理系统。二是集中型生态化处理。对村庄布局相对密集，规模较大，可采用无动力厌氧处理方式集中处理，即对所有农户的生活污水进行集中收集，统一建设处理设施，统一处理村庄全部污水。三是区域型、联户型、分户型等分散式处理。对布局分散，规模较小，地形条件复杂，污水不易集中收集的村庄，可采取分散处理模式。将农户污水分区收集，每个区域单独处理，采用厌氧池+人工湿地等处理模式处理村庄污水。居住村点农户分布较为分散，采用区域型处理模式有困难的，可采用联户型处理模式。农户布局极度分散，接入集中处理管网有困难，单家独户的，可采用分户型处理模式。

(5)推进长效管护一是“一池一档”。污水治理专项整治办公室要以“一池一档”的原则，为每个污水处理设施建立档案，统一管理，做到每个工程施工过程中的资料和照片齐全，管理人员培训到位，及时了解每个污水处理设施的情况，一旦工程产生问题，即可分析原因着手整改。二是委托管护。采用农村污水数字化监管试点等形式，委托相应的中介机构，对少部分有条件的村实行污水数字化监管，运用3G技术和物联网技术，对小、多、散的污水处理站点进行远程监控、管理，实时掌控站点信息，保证设施的长效运行。三是专人管护。尚未实行数字化监管的污水处理站点，要有专门的管理人员，定期进行清掏、维护，确保污水处理设施的正常运转。并将运行维护措施落实情况一并纳入乡镇、部门年终业绩考核，明确农村生活污水处理系统长效运行的奖惩办法。

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    氮、硬度和细菌总数超标,严重威胁着居民饮用水的安全。

    农村水环境是指分布在广大农村的河流、湖沼、沟渠、池塘、水库等地表水体、土壤水和地下水体的总称。我国总计有乡镇45412个,村民委员会739980个,乡村户数23692.7万户,乡村人口达91960万人。农村人口分散,人口数量多,没有任何生活污水的收集和处理设施,这使农村生活污染源成为影响水环境的重要因素。据测算,全国农村每年产生生活污水80多亿吨,严重污染了农村地区居住环境,农村大部分地区河、湖等水体普遍受到污染,饮用水水质安全受到严重威胁,直接危害农民的身体健康,严重影响农村地区的环境卫生,极易导致一些流行性疾病的发生与传播。据估算,农村环境问题每年造成的经济损失已超过千亿元,我国农村环境与生态状况令人担忧。

    2.特点

    农村生活污水中有机物含量高,N、P含量增多。人们无意识的排放和雨水的冲刷,使大量的有机质和N、P等物质流入湖泊等水体,如果不加以处理利用,常常会引起富营养化,给人们的身体健康带来不利影响。 

    (1)水量特征

    ①一般农村的生活污水量都比较小;②变化系数大,居民生活规律相近,导致农村生活污水排放量早晚比白天大,夜间排水量小,甚至可能断流,水量变化明显,即无水排放呈不连续状态,具有变化幅度大的特点;③在上午、中午、下午都有一个高峰时段。 

    (2)排放体制特征。农村生活污水一般呈粗放型排放。很多农村尚无完善的污水排放系统,污水沿道路边沟或路面排放至就近的水体。少部分地区具有完善的污水排放系统。 

    (3)水质特点。

    ①农村村镇人口较少,分布广泛且分散,大部分没有污水排放管网;②农村生活污水浓度低,变化大;③大部分农村生活污水的性质相差不大,水中基本上不含有重金属和有毒有害物质,含一定量的氮、磷,水质波动大,可生化性强;④不同时段的水质不同;⑤厕所排放的污水水质较差,但可进入化粪池用作肥料。 

    二、农村生活污水处理主要方式

    针对农村生活污水的特点,农村生活污水的处理主要考虑土地处理,现行的土地处理方法主要有以下几个:

    1.慢速渗滤工艺

    慢速渗滤工艺是将污水投配到种有作物的土壤表面,污水在流经土壤-植物系统垂直渗滤时得到净化的土地处理工艺。它坚持处理与利用结合的方向。在实现污水资源化 、无害化过程中,把环境效益和环境质量控制问题放到重要的地位。通过严格的系统工程措施,达到预期的环境效益 。适用干旱、半干旱地区。

    2.快速渗滤工艺

    快速渗滤工艺是指将污水有控制地投配到具有良好渗滤性能的土壤表面,污水受重力作用迅速下渗过程中得到净化的一种污水土地处理工艺。该工艺的特点之一是将渗滤池分为多个单元,使每个单元在淹水、落干状态下交替运行,以保证渗滤土壤层好氧条件和净化能力得以恢复,同时使截留在土壤表层中的可降解物质充分降解,不致于引起土壤空隙的堵塞而降低其透水性。

    3.漫流工艺

    地表漫流系统是将污水有控制地投配到生长有多年生牧草坡度和缓、土壤 渗透性能低的坡面上,污水在地表沿坡面缓慢流动过程中得以净化的一种土地处理工艺。

    三、农村生活污水处理技术的选择  

    1.污水处理技术路线

    农村污水处理技术的选择要量力而行,充分考虑到农村地区财力状况薄弱、农民实际承受能力较低这一普遍情况,着重应该考虑选用既成熟可靠,又适合农村特点和实际的污水处理适用技术。建议污水处理技术的选择优先达到两个目标:一是达标排放或回用;二是注重经济适用,运行成本低,管理维护简单。

    目前国内外应用农村生活污水治理的处理技术比较多,名称也多种多样,但从工艺原理上通常可归为两类:第一类是自然处理系统。利用土壤过滤、植物吸收和微生物分解的原理,又称为生态处理系统;第二类是生物处理系统,又可分为好氧生物处理和厌氧生物处理。

    2.人工湿地处理系统

    污水湿地处理系统分自然和人工湿地处理系统,自然湿地就是自然的沼泽地,人工湿地污水处理技术是一种基于自然生态原理,使污水处理达到工程化、实用化的新技术。将污水有控制地投配到土壤经常处于饱和状态、生长有象芦苇、香蒲等沼泽生植物的土地上,利用植物根系的吸收和微生物的作用,并经过多层过滤,来达到降解污染、净化水质的目的,它是一种充分利用地下人工介质中栖息的植物、微生物、植物根系, 以及介质所具有的物理、化学特性,将污水净化的天然与人工处理相结合的

    复合工艺。

    湿地处理系统工艺设备简单、运转维护管理方便、能耗低、工程基建低、运行费用低、对进水负荷的适应性强,能耐受冲击负荷,净化出水水质良好、稳定。缺点占地面积大,易受气候影响,表面径流的臭味比较大。

    3.生物处理系统

    为进一步处理难降解的有机物、氮和磷等能够导致水体富营养化的可溶性无机物等。污水处理可分为三级处理,即预处理,二级生化处理,深度处理。以下分别介绍污水处理三个阶段的各种工艺。

    根据污水的特点,预处理工艺主要去除水中的油类物质和SS。针对不同类污染物常见的预处理工艺有:格栅,隔油池,混凝沉淀法,气浮等。

    二级生化处理工艺主要去除废水中的有机物。针对各类污染物常见的二级处理工艺如下:

    (1)厌氧工艺

    厌氧生物处理作为利用厌氧性微生物的代谢特性,在无需提供外源能量的条件下,以被还原有机物作为受氢体,同时产生有能源价值的甲烷气体。厌氧生物处理法适用于高浓度有机废水。

    厌氧生物处理过程能耗低;有机容积负荷高;剩余污泥量少;厌氧菌对营养需求低、耐毒性强、可降解的有机物分子量高;耐冲击负荷能力强。

    (2)好氧工艺

    废水的好氧生物处理技术可分为活性污泥法和生物膜法。

    好氧活性污泥法是当今应用最广泛的废水处理方法。其基本特征是生物反应器中的微生物以悬浮状存在,在好氧条件下氧化、分解有机物和氨氮。

    在工程实践中,因采用不同的运行的方式和不同的出水水质要求,好氧活性污泥法可分为传统活性污泥法、缺氧-好氧生物脱氮活性污泥法(AN-O),厌氧-好氧生物除磷活性污泥法(Ap-O),氧化沟法以及间歇式活性污泥法(SBR及改良工艺)等。

    深度处理工艺应用广泛的有活性炭过滤、消毒等,分别介绍如下。

    (1)活性炭过滤

    活性炭过滤是以活性炭作为过滤滤料的水过滤处理工艺,常用于水处理中的脱色、脱臭、脱氯、去除有机物及重金属、去除合成洗涤剂、细菌、病毒及放射性等污染物质,也常用于废水的三级处理。

    (2)消毒方法大体可分为两类:物理方法和化学方法。物理方法主要有加热、冷冻、辐射、紫外线和微波消毒等方法。化学方法是利用各种化学药剂进行消毒,常用的化学消毒剂有液氯、臭氧、二氧化氯等。污水处理工程中广泛应用中的有液氯、二氧化氯和紫外线消毒技术。

    四、毕节地区农村生活污水处理组合方式探讨

    1.技术的用途和功能。

    生活污水组合净化技术是分散处理生活污水的实用和有效的污水处理技术,适用于近期无力修建污水处理厂的农村。生活污水包括厨房炊事用水、沐浴、洗涤用水和冲洗厕所用水,其特点有三:一是冲洗厕所的水中含有粪便,是多种疾病的传染源;二是生活污水浓度低;三是生活污水可降解性较好,适用于厌氧硝化制取沼气。生活污水组合净化技术是根据生活污水的上述特点,把沼气池、沉淀过滤、人工湿地等处理技术融于一体而设计的处理装置。

    2.主要构筑物和工作原理。

    生活污水净化技术由格栅、沉砂池、沼气池、沉淀池、人工湿地组成。

    粪便经格栅去除粗大固体后,再经沉沙池进入沼气池,在这里粪便进行沼气发酵,发酵后排除部分剩余污泥,再与新进入的粪便混合进行沼气发酵。清夜则溢流入沉淀池,在这里与粪便以外的其他生活污水混合,沉淀后的污水进入人工湿地进行处理后达标排放。

    3.工艺参数。

    生活污水净化沼气池设计依据每天所处理的污水量,污水量按100L/(人/日)左右计算,其中冲洗厕所用水量按20~30L/(人/日)计算,其他生活污水量为70~80L/(人?日)。污水滞留期为2~3天,污泥清掏周期为150天。

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我司主要工作重点是对荔城区已建成的城乡污水整治项目工程进行管理与维护，目前管理范围包括（污水管网约1059公里，6座污水处理站和220座污水提升泵井）实现了城区雨污水分流，有效解决雨污未分流，农村生活污水“零”收集处理并直排水系河沟等诸多问题，补齐了城乡污水收集治理的短板。

一、主要工作情况

1. 对岗位和工作上的了解、认识

本人于2020年9月入职公司，现负责管网、泵站运维具体调度工作。

（1）在公司上级领导下，负责管网泵站技术管理和日常生活管理各项工作，及时完成运维生产部布置的各项工作任务;

（2）熟练掌握各泵站和管网分布情况，了解泵站各项设备性能、参数、指标及运行状态，确保泵站、管网正常运行；

（3）具有组织、指导设备运行、检修及故障排除，事故应急处理能力；

（4）协调技术人员、运营班组人员，第三方巡查人员解决落实在生产运营过程中遇到的各种工作问题；

（5）负责运行、检修人员的技术及安全培训和考核工作，检查督促各项规章制度落实与执行；

（6）做好生产运营部管网、泵站各种生产资料台账、分析整理，按类归档、建立、建全技术档案；

（7）完成公司领导交代的其他工作。

2. 主要工作内容

为加强运营团队力量，确保运营工作有序开展，单位设立生产运营部和综合办主要两个部门，其中生产运营部主要分为两个科室，分别为污水运维科和管网运维科。本人所在管网运维科室主要工作针对辖区内各镇、街的泵站与管网进行维护与保养，确保管网正常运行，为方便运维管理，将辖区划分为西天尾镇、镇海街道、拱辰街道1个片区，新度镇1个片区，黄石镇、北高镇1个片区等3个片区，设置总负责1人和每个片区具体负责人及4名属地管网巡查员，按4人1周巡查一遍的形式对分配片区内的管网设施进行巡查，为了提高公司工作效率，设立24小时保修电话，同步公布各片区负责人联系电话和报修电话流程，及时接受部门、镇、村、群众的投诉报修，同时结合智能化数据运维平台，可以及时发现站点的监控动力设备是否正常，便于第一时间维护，恢复泵站管网正常运行。

二.存在的问题和改进措施

1.在生产过程和日常生活中存在以下问题和不足之处

（1）文化理论水平和业务操作技能有待进一步提高；

（2）协调、组织能力不够完善，处理问题不够及时；

（3）日常生活管理过程中不够细致、严谨，对自身要求不够严格。

2.改进措施和方法

（1）理论与实践相结合，着重于现场实际操作；

（2）加强专业理论知识学习，提高统一协调能力；

（3）严以律己，民主管理养成良好生活作风习惯。

3.对工作经验和教训进行分析、概述

本人自参加此项工作以来，发现工作中许多地方存在问题和需要完善的地方，认真领会到我们在日常工作中既有进步，也有不足。一个好的团队需要所有成员互相团结、互相努力，认真细致对待每项工作，以积极认真的工作态度，发扬不怕苦、不怕累、敢于拼搏、自我超越的奋斗精神，为完成公司各项工作任务作出自己应有的努力。

3. 提出一些合理的建议

（1）在生产过程中，发现设备故障，需维修更换的急需配件因各种原因无法到货，建议上级领导与设备厂家及时协调、沟通；

（2）适当调整夏季作息时间，比如下午上班时间。

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1、人工湿地概述

人工湿地是模拟自然湿地的一种人工生态系统，是20世纪70年代开放的一种污水生物处理新技术。它主要利用自然湿地生态系统处理废水的原理，即物理、化学、生物三方面协同作用，通过吸附、过滤、离子交换、微生物分解、植物吸收和沉淀等作用使污水得到有效处理。该处理技术适用于农村集中式和分散式污水处理，根据各地土地充裕情况、居住方式和经济状况而定。对于一些地广人稀的村落，可以选择分散式处理方式，在零星的空地上建立小规模的湿地处理系统图，不仅能够满足污水净化需求，还能够起到美化环境的效果。对一些人口密集的村落，可以使用集中式处理方式，通过管道将所有住户的生活污水汇集起来，集中进行处理。

2、人工湿地类型

人工湿地处理系统是经过设计和强化的自然过程，也是更受控制的污水处理系统。人工湿地可以根据其设计参数的不同有不同的分类，其中最重要的三个参数就是水力学（自由表面流和潜流），水流方向（水平流和垂直流），植物类型（浮游植物、沉水植物、挺水植物）。

2.1自由表面流人工湿地

自由表面流人工湿地在外貌和功能上都与自然湿地相似，是指水在土壤等填料的表层流动，水深一般为0.3m-0.5m，从湿地进水端水平流向出水端，依靠植物同化吸收、根茎和表层土壤 拦截以及系统中微生物的降解作用，使水得以净化的人工湿地。在此种类型的湿地中，主要种植挺水植物，如芦苇、香蒲、水葱、灯心草等，这些植物的叶茎以及杆上的生物膜对污染物去除具有重要作用，能够去除大部分的有机物，它的优点是投资少，运行费用低，维护简单，效果比自然湿地好，缺点是处理负荷较低，保温性能较差，易受季节影响（冬季会结冰，夏季有恶臭，蚊蝇滋生），其占地面积一般相对较大，在实际工程中一般不被推荐使用。

2.2潜流人工湿地

潜流湿地是人工湿地系统的核心技术，一般是由两级湿地串联，处理单元并联组成。根据实际需求在湿地中填入不同的介质，并种植对应的净化植物。生活污水汇集后经过基质净化、植物净化、微生物净化等过程，将物理方法、化学方法、生物方法结合起来，实现污水的净化，特别是对含藻、BOD、TSS、COD等类型的污水具有良好的效果。此外，由于此工艺独特的结构形式与流态，具有较强的硝化与反硝化功能，对TN、TP、石油类污水的处理效果显著。主要包括内部构造系统、活性酶体介质系统、植物的培植与搭配系统、布水与集水系统、防堵塞技术、冬季运行技术。潜流式人工湿地根据水流方向的不同而分为垂直流潜流式人工湿地和水平流潜流式人工湿地。垂直流潜流式人工湿地在垂直潜流系统中，污水由表面纵向流至床底，在纵向流的过程中污水依次经过不同的介质层，达到净化的目的。垂直流在输氧效果方面相对优越，且具备高稳定性及耐冲击负荷，可有效地消除污水中的有机化合物与氮氧，占地面积较其它形式湿地小，处理效率高，但因其需要完整的布水系统和集水系统，基建费用较高。

水平流潜流式人工湿地是潜流式湿地的另一种形式，污水由进水口一端沿水平方向流动的过程中依次通过砂石、介质、植物根系，流向出水口一端，以达到净化目的。水平流体系的污水净化能力相对优秀，且具备保持温度的功能，遭到环境变化的影响很低，所以对环境条件的影响也较低。

通过比较，选用水平潜流湿地作为宝峰镇人工湿地处理设施。

3、人工湿地与生物滤池法组合工艺

为有效地防止人工湿地堵塞，保证宝峰镇生活污水处理站出水达标，为此在人工湿地组合工艺前面增加预处理过程，提出利用生物滤池作为预处理手段，利用细菌和藻类的共同作用继续进一步降解水中的污染物。

作为在砂滤池基础上延伸出来的处理方法，生物滤池法你的主要特征就是利用滤料表面形成一层生物膜来净化水质。由于重力作用，滤池内的废水自上而下流过滤料，一部分物质会发生氧化反应而分解，其中的有机物会作为营养位置被微生物吸收，吸收充足营养物质的微生物大量繁殖，一部分微生物会随着废水流出滤池。此时新的微生物不断生长，随着水膜和流动水膜之间的混合稀释，氧的扩散和吸收，微生物新陈代谢，有机物分解等过程。整个过程是一个复杂的物理化学和生物化学的综合过程。综合考虑后，宝峰镇污水处理站采用如下污水处理工艺流程：污水格栅沉砂池生物滤池人工湿地尾水排放。居民生活污水汇集后经管网进入格栅井，格除大的悬浮物，在进入沉砂池，去除污水中粒径大于0.2mm，密度大于2.65t/立方米的砂粒，随后通过生物滤池法净化水质，再出水流入到潜流湿地中，在湿地床中，水中的剩余污染物质经过吸附、微生物降解、吸收等多种途径去除。从潜流出水水质基本达到设计要求，污水经人工湿地净化后可用于灌溉或排入河道。

4、结语

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关键词：污水处理;处理效果;变化规律

中图分类号：X7文献标识码：A文章编号：1672-3198（2008）11-0367-02

我国是世界上人口最多的国家，随着城市人口的骤增、乡村的城镇化和人民生活水平的提高,人均需水量和总需水量不断增加，城市污水总排放量也随之相应逐渐增加。因而，建设大型污水处理设施集中处理城市污水是目前改善城市水环境的必要措施。近年来,我国城市污水处理设施的建设取得了巨大的进步，城市污水处理量以及污水处理率达到了很大的提高。

武汉市龙王嘴污水处理厂是世界银行贷款污水治理项目，座落于武昌雄楚大道南侧、南湖之滨的关山村，总占地约13.3公顷，工程总耗资16千万元，设计总处理废水能力为15万m3/d ,服务面积34km2，受益人口36万。该污水处理厂采用改良型A2O活性污泥法工艺，辅以化学除磷，能更有效地去除氮、脱磷，出厂水又经过氯气消毒，使出水水质、泥质更好。本文通过对武汉市龙王嘴污水处理厂进、出水的固体悬浮物、CODcr、BOD5、全盐量、硬度、总磷、总氮、阴离子表面活性剂及重金属Zn、Cu、Hg 、Ni、Cd、Cr、Pb、As、Se等水质指标历时一年的连续分析，研究了整个污水处理厂对污染物的去除效果，并选择全盐量、pH、总氮、总磷、CODcr、BOD5、总硬度、阴离子表面活性剂等常规指标对该厂的二级处理出水进行了一次日分析，试图从中找出规律，以更好的指导实践。

1 实验部分

1.1 监测对象污水处理厂进水口、出水口水质

1.2 评价内容

根据国家《污水综合排放标准》（GB8978-1996）、地下水质量标准（GB/T 14848-93）以及地表水环境质量标准（GB3838-2002）选择了pH、CODcr、BOD5、SS、TS、阴离子表面活性剂、总氮、总磷、硬度以及重金属Zn、Cu、Hg 、Ni、Cd、Cr、Pb、As、Se作为主要评价指标。

1.3 样品的采集与保存

水样采集参照国家《地表水和污水监测技术规范》（HJ/T91-2002）规定。

水样保存参照国家《地表水和污水监测技术规范》（HJ/T91-2002）规定。

1.4 采样与监测

采样与监测均按国家监测技术规范的要求进行，月分析于每月中下旬对污水处理厂的进、出水进行采样，历时一年的连续分析，日分析则为一天内每2小时取样一次，分析方法均按国家标准分析方法严格操作，具体见GB5084-92，也可参见《水和废水监测分析方法》（第四版），中国环境科学出版社，2002年。

2 结果与讨论

2.1 月分析监测结果

对嘴污水处理厂进、出水的固体悬浮物、CODcr、BOD5、全盐量、硬度、总磷、总氮、阴离子表面活性剂及重金属Zn、Cu、Hg 、Ni、Cd、Cr、Pb、As、Se等水质指标进行了一年监测，相关结果见表1。去除率以平均值进行计算，计算方法如下：

去除率=进水平均值-出水平均值进水平均值

监测结果表明污水经处理后，pH值、LAS、CODcr、BOD5、SS指标均已达到污水综合排放一级标准，重金属指标则优于该排放标准，虽未能达到地表水环境质量标准，但均符合我国地下水三类标准。其中SS的去除率为96.3%，BOD5的去除率为95.0%，LAS的去除率为91.9% ，CODcr的去除率为89.1%，可知针对以上四个指标，污水处理工艺有很强的处理能力，相比较而言，总氮、总磷的去除率以及相关处理工艺则有待提高。

2.2 日分析监测结果

2.2.1 pH值

pH值是表示水体酸碱度的指标，清洁天然水的pH值为6.5～8.5，pH值异常，表示水体受到酸碱性的污染。图1显示了龙王嘴污水处理厂二级出水pH值的日变化情况。

由图1可知，污水处理厂二级出水pH值日变幅不大，且均处于6.5～8.5之间，表明该污水厂的酸碱度控制比较好。

2.2.2 总磷与总氮

磷和氮均是评价水质的重要指标。图2显示了污水处理厂再生水总磷和总磷的变化。

由图2可知，龙王嘴污水处理厂总N、总P日均值分别为8.64mg/L、 0.71mg/L，变化幅度分别在8.17～9.40mg/L、 0.61～0.87mg/L之间，总体变化幅度不大。在晚上20:00～22:00以及早上8:00～10:00氮、磷的值略有提高，可能与水质来源处居民的生活作息规律相关，总体而言，龙王嘴污水处理厂对水质氮、磷含量的控制比较稳定。

图2 总氮及总磷的变化（左：总氮；右：总磷）

2.2.3 总硬度

水的总硬度对水质以及人们的日常生活有着极为重要的影响。图3为污水处理厂二级出水总硬度的变化情况。

图3 二级出水总硬度的变化

由图3可知，龙王嘴污水处理厂总硬度日均值为201.6mg/L，变化幅度在199.2～205.2mg/L之间，总硬度的总体变化幅度很小，也有可能与当日水质来源处水的总硬度较为稳定有关。

2.2.4 CODcr与BOD5

化学需氧量与五日生化需氧量是表示水中有机污染物含量的综合指标。图4为龙王嘴污水处理厂二级出水CODcr和BOD5的变化情况。

图4 CODcr和BOD5的变化

由图4可知，龙王嘴污水处理厂CODcr、BOD5日均值分别为12.46mg/L 、10.01mg/L，变化幅度分别在7.62～26.01mg/L、6.88～14.5mg/L之间。CODcr与BOD5日变化趋势大致相同，在晚上22:00左右以及早上8:00左右两者的值略有提高，可能是由于居民的生活作息影响到水中微生物活动所引起的变化。

2.2.5 全盐量与悬浮物

悬浮物直接影响到水质，而全盐量则主要是对土壤、农作物等影响更大。图5为龙王嘴污水处理厂二级出水全盐量和悬浮物的变化情况。

图5 全盐量和悬浮物的变化（左：全盐量；右：悬浮物）

由图5可见，龙王嘴污水处理厂二级出水悬浮物、全盐量的日均值分别为4.0mg/L、340mg/L，变化范围分别为2.0～9.0mg/L、310～366mg/L之间。全盐量的日变化幅度不大，SS日分析值总体有一定的变化幅度，在下午16:00以及早上8:00、10:00总体SS值偏大，如果考虑管网系统

汇流的滞后性，高峰期总体与当地居民饮食时间相近。

2.2.6 阴离子表面活性剂

阴离子表面活性剂也是废水中主要的污染物之一。阴离子表面活性剂容易形成泡沫覆于河面，从而影响水质，影响水生物的生长以及人体的健康等等。图6显示了龙王嘴污水处理厂二级出水LAS值的变化。

图6 阴离子表面活性剂的变化

由图6可知，龙王嘴污水处理厂阴离子表面活性剂日均值为1.019mg/L，变化幅度在0.800～1.578mg/L之间。在早上8:00～10:00含量比其他时间的含量要高，这一变化主要与生活污水来源处居民的生活作息时间息息相关，经处理后二级出水LAS的值还未能达到国家地下水和地表水环境质量标准，对这一方面的处理有待进一步加强。

3 结语

（1）对龙王嘴污水处理厂的进、出水的监测表明，进水悬浮物、CODcr、BOD5、LAS的含量较高，是污水处理中的重点。在实际运行中，该厂对SS、BOD5、LAS、CODcr的去除率达90％，效果较好。但对于总磷、总氮的处理则有待加强。出水重金属指标均可达到国家地下水和地表水的Ⅰ类、Ⅱ类或Ⅲ类标准，对于重金属指标可根据污水排放用途进行适当的处理。

（2）通过对几项常规指标进行的日分析研究表明，出水的水质日变化较小，CODcr、 BOD5、LAS变化规律与居民作息时间有关，而其他几项指标变化不大。

参考文献

［1］周启星,黄国宏.环境生物地球化学及全球环境变化［M］.北京:科学出版社,2001.

［2］杨伟红.城市污水处理厂建设对区域水环境改善效果评价［J］.郑州工程学院学报,2003,24(1):84-86.

篇8

【关键词】污水处理；控制；程序设计

【Abstract】This article describes waste water treatment plant control system processes， system configuration and software design， and by the PLC and PC control system consisting of the main features are described. PC through configuration software design commitment to monitor and manage tasks， lower computer use PLC implemented real-time data acquisition and control functionality. The actual running achieved good control.

【Key words】Waste water treatment；Control；Program design

1 控制特点

污水处理厂的过程控制都有一个共同的特点，就是开关量多，模拟量少。以逻辑顺序控制为主，闭环回路控制为辅。可编程控制器（PLC）是以微处理器为核心，综合了计算机技术、自动控制技术和通信技术而发展起来的一种新型、通用的自动控制装置。PLC在设计结构上具有许多其他控制器所无法相比得特点：可靠性高，抗干扰能力、通用性强。PLC的诸多特点正是满足了广大用户的需求，弥补了其他控制器的不足。因此，可编程逻辑控制器在现代自动化的污水处理中得到了广泛的应用。

2 污水处理系统详述：

主要设备控制要求

1）粗处理格栅机

采用定时控制：根据外来污水状况和运行经验，通过设定相关定时参数，自动控制格栅机的启动时间和停止时间。

2）生物氧化处理

曝气系统的自动控制

生化池作为全厂污水处理的核心，具有举足轻重的作用。污水经过预处理后，在这里通过微生物吸附污水中的有机物，达到脱磷脱氮的目的。对生化池的自动控制，主要是溶解氧浓度的控制。 曝气量自动控制系统作为一个恒值控制系统，系统给定一个保持不变的最佳溶解氧值，通过PLC控制调节输出量（即曝气机开启台数），使被控量（实测氧化沟溶解氧浓度）不断地接近给定值。在这个系统中，要求稳定性和动态特性良好，被控量向给定值过渡的时间短，同时过程平稳，振荡幅度小。曝气供氧系统是由鼓风机、电动调节阀和溶解氧仪共同组成的闭环系统，为反应池好氧段提供氧气，并维持好氧过程的溶解氧浓度值。依照好氧过程的溶解氧浓度值控制鼓风机的开启程度，维持溶解氧浓度值在一定的范围内变动。

控制系统硬件：工控PC S7-300PLC SIEMENS变频器 超声波液位控制器 溶解氧仪 污泥界面仪

上位机监控系统的功能实现：

（1）提供工艺过程参数检测流程图，模拟量显示图，模拟量棒图，趋势图等动态画面显示各主要设备运行时间参数和控制回路参数设置画面。据此操作人员或工艺员可对整个工艺和设备有一个详细和形象的了解。

（2）系统主要参数和报警信号登录。登录数据可供工艺人员和控制系统设计人员参考，以分析设备运行情况，进一步改进控制方案，提高系统的运行效率。并对故障设备及超越仪表设定值闪烁报警，提醒操作人员采取相应措施，确保了生产安全同时给出可能的故障原因和解决办法。

（3）可通过键盘（或鼠标）直接控制现场设备，如启动或停止各类泵、风机、阀等。

（4）进入和退出系统的口令保护，以免非工作人员进入系统或随意中断运行中的系统。

下位机程序设计

PLC主站的用户程序是在基于SIEMENS公司的SIMATIC STEP7 V5.1软件平台上完成硬件组态、地址和站址的分配以及用户程序的设计开发的，在主程序（OBI）中将各种控制功能和各站点间的通讯数据分别编写在不同的子程序中。在本系统中，根据所控制设备的实际情况，可把整个污水处理流程分为若干个分流程，每个分流程对应一个功能（FC）。例如：SBR池水位控制子程序（FC1），溶氧量控制子程序（FC2），SBR池污泥量控制子程序（FC3），澄清池污泥量控制子程序（FC4），滗水器控制子程序（FC5）。下面重点介绍一下曝气池的控制。曝气池是全厂的核心构筑物，污水在池中通过微生物的净化作用达到去除有机物的目的。因微生物为好氧菌，如供氧量过少会造成细菌大量死亡，不利于微生物的生长，会直接影响处理效果。但供氧量过大，不仅使能耗增高，增大运行费用，而且会形成小而重的易沉淀絮体作用使水质恶化。因此控制水中的含氧量是污水处理过程控制中关键的任务之一。根据工艺要求，该场设有4台鼓风机用于曝气池供氧，其中有1台变频风机。我们在曝气池的不同地点设有3块溶解氧测试仪（即DO仪）测量池中的含氧量。曝气池的控制思路是通过计算机给这些DO仪设置一个测量范围，当进水量达到平衡，池中悬浮物浓度合乎标准时，一旦水中含氧突破这个范围，PLC就会收到现场溶解氧仪反馈回的信号。PLC便根据现场测量值来调节鼓风量。鼓风机的开启台数由PLC根据溶解氧的平均值来控制，PLC每隔10min判断一次曝气池内的溶解氧值，溶解氧低于设定下限时调频风机增加10%。若调频风机己达最大值，则增开一台普通风机，溶解氧高于设定上限时调频风机减少10%，若调频风机己达最小值，则关闭一台普通风机。3）CLO2消毒

CLO2是国际上公认的含氯消毒剂中高效消毒灭菌剂，它可以杀灭一切微生物，包括细菌繁殖体，细菌芽孢，真菌，分枝杆菌和病毒等，并且这些细菌不会产生抗药性。二氧化氯对微生物细胞壁有较强的吸附穿透能力，可有效地氧化细胞内含巯基的酶，还可以快速地抑制微生物蛋白质的合成来破坏微生物。在澄清池前端加入CLO2以确定接触时间加药点为滗水器出水端，经管道中混和进入澄清池保证污水达标排放。

3 结束语

用PLC设计的自控系统在污水处理厂投入使用中，可大大降低了操作人员的劳动强度，并改善了操作人员的工作环境。设备具有调试简单、操作方便、使用安全、运行可靠、效率高、故障率低，污水处理效果好的特点，同时由于软硬件均采用模块化结构，方便了工程技术人员的安装、调试和维修，能带来了很好的社会效益和经济效益。

【参考文献】

[1]缪应祺.水污染控制工程[M].南京：东南大学出版社，2002.

[2]陈兆波.污水处理厂测量、自动控制与故障诊断[M].化学工业出版社，2009.

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1 工程概况分析

本工程设计处理水量为70.0m3/d，进水水质根据实测数据以及生活污水常规检测标准确定，出水水质按照我国现行《污水综合排放标准》一级标准进行控制。

为满足本区域农村生活污水的处理效果，要求建设小型垂直流人工湿地处理系统。本区整个污水处理工艺占地面积为0.15hm2，整体工艺流程概括为：农村生活污水在经过化粪池处理以后进入污水收集管网内部，参与到污水处理系统反应过程当中。污水处理期间，首先进入格栅池，在此环节中去除大量的悬浮物以及漂浮物杂质。然后进入调节池当中，对污水水质与水量进行合理调控，出水在经过沉淀池处理后进一步去除污水中的颗粒沉淀物。经过以上反应后流入垂直流人工湿地处理系统当中进行处理，出水妥善消毒后可满足外排标准。

2 小型垂直流人工湿地系统建设要点分析

结合我国在生活污水处理领域的现状来看，人工湿地系统的主要构成基质包括以下几个方面：其一为碎石，其二为土壤，其三为粗砂，其四为砂粒，其五为煤渣，其六为多孔介质，其七为工业废气物，其八为硅灰石。结合区域内生活污水的具体特性，对基质构成进行灵活选择，能够使本区域内的植物以及微生物生长提供必要的营养物质以及表面依附载体。同时，从人工湿地系统的角度上来说，在流经污水期间，基质可以对污水中存在的各种污染物进行吸收、吸附、沉积、以及过滤处理，以达到良好的处理效果。对于本工程中所构建的小型垂直流人工湿地处理系统而言，对应的建设要点包括以下几个方面：

①床体结构建设要点：本区域内所建设的小型垂直流人工湿地系统总长度为43.2m，总宽度为23.8m，建设总面积为1028.0m2。床体结构设置方案为：2*独立床体，以并列方式构成，每个单元独立面积为514.0m2。系统中床体结构最底层为排水层，排水层结构厚度为0.2m，使用原材料为砾石（砾石粒径取值以30.0mm作为控制标准，均匀铺设基础之上形成），砾石以上为粗砂层（粗砂层粒径取值以20.0mm作为控制标准，铺设厚度为1.0m），粗砂层以上为细砂层（细砂层厚度取值以20.0mm作为控制标准，铺设厚度为1.0m）。处于对冬季低温下基层保温因素的考量，细砂层以上铺设0.3m厚度的草炭土。保温层上方铺设厚度为0.2m的营养土，覆盖植被为芦苇，芦苇植株密度控制为每平方米20株标准。

②布水方式建设要点：对于垂直性人工湿地处理系统而言，所流入的生活污水经过使地表面纵向流入填料底部，由此导致人工湿地系统床体处于不饱和状态下，氧分会通过大气扩散或者是植物传输的途径进入人工湿地处理系统内部。整个系统的硝化能力明显优于一般意义上的水平潜流湿地系统，因而对于氮含量较高的农村生活污水而言，具有相当确切的适应性优势。

在建设小型垂直流人工湿地处理系统期间，处于对冬季低温保温要求的考量，在布水方式上选择采用穿孔管布水系统，设置上下两层布水管，第一层布水管位于保温层下方，使用阀门进行控制，第二层布水管则位于保温层上方，每层布水管网独立运行。在冬季低温状态下，特别是霜冻期间，阀门控制下使用保温层下方布水管网，而在环境温度正常的情况下，则可以依赖于阀门控制实现对上层布水管网的应用。

③保温措施建设要点：对于农村小型垂直流人工湿地处理系统而言，在冬季寒冷地区应当采取的保温防护措施为：空气层覆盖人工湿地处理系统，但这一措施下的保温效果不够理想，且区域性保温性能有一定的失衡问题。而有关工程实践中指出：选择草炭土，即经过碳化处理的芦苇屑，将其作用于保温层施工，按照0.2m的单位厚度进行铺设，能够使保温效果达到理想状态。在本文所研究的小型垂直流人工湿地处理系统当中，在砂层基础之上，铺设经过碳化处理的草炭灰，铺设厚度为0.3m。同时，在低温状态下，为了进一步强化整个系统的保温效果，在对表面湿地作物进行收割以后，使用芦苇秸秆覆盖人工湿地处理系统表面，以确保保温效果达到均衡理想的状态。

④防渗措施建设要点：对于人工湿地处理系统而言，在其对生活污水进行处理的过程当中，最主要的目标在于避免处理中的生活污水对地下水造成污染或其他的不良影响。从这一角度上来说，还需要在构建小型垂直流人工处理系统期间，重视对地下区域的防渗设计工作。为了确保防渗设计的效果可靠，要求将对防渗材料的选择作为重点关注对象。具体的防渗措施为：第一，在人工湿地处理系统基础平整环节作业实施期间，尽量减少基层平整对原土层产生的扰动与影响；第二，人工湿地周边与底部作为防渗处理工作，使用复合土工膜作为湿地防渗膜，防渗膜厚度为1.0mm，同时，需要在防渗膜上、下部区域分别敷设细河沙，铺设厚度为50.0mm，以达到保护防渗材料以及防渗层性能稳定的重要目的。

3 农村生活污水处理效果分析

在本小型垂直流人工湿地处理系统投入农村生活污水处理系统以后，表现出了相当确切的环境效益，可以明显降低CODCr的排放量，铵态氮排放量、磷排放量，由此使得农村生活污水外排中的水体污染问题得到明显的控制。由于整个处理系统运行后，农村生活污水的排放更加的规范，杜绝了传统意义上生活污水随意排放的问题，在改善农村生活环境方面有相当重要的价值。与此同时，整个垂直流人工湿地处理系统规模较小，工程建设阶段总投资较小，年运行费用较小，废水处理费用较小，故而认为其除具有质量可靠的优势以外，经济效益同样突出，具有较高的可行性。

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关键词：PLC控制；生活污水处理；控制系统；开发；上位机；下位机

引言

近几年，我国经济飞速发展的同时也带来了环境保护的巨大挑战，而在环境保护中生活污水处理又是重要的一环。随着当前城市化进程的加快，生活污水处理的需求也在逐年增加，而伴随着计算机技术和污水处理工程的发展，对生活污水处理的自动化程度也在不断提高。当前，采用先进的计算机控制技术对生活污水处理过程进行实时监控非常有必要。在生活污水的处理过程中，存在着非线性、多变量等突出问题，在传统的生活污水处理控制过程中，采用手动对常规的仪表进行控制是比较常见的现象，在人工的控制过程中，主观经验和知识占了绝对的比例。通过手工控制的生活污水处理质量显然是不稳定的，而且劳动效率很低，信息分散。根据实践发现，采用先进的控制技术对生活污水进行处理，可以有效提升生活污水的处理质量，降低污水处理的成本。基于此，文章在分析了生活污水处理系统和PLC控制关键技术基本理论的基础上，对基于PLC控制的生活污水处理控制系统的详细开发进行了探讨。

1 基于PLC控制的生活污水处理控制系统关键技术

1.1 生活污水处理系统概述

人们进行生产和生活的过程中，水是不可或缺的，经过人类的活动影响，物理和化学性质都发生着变化从而形成了污水。对于生活污水来说，其实人们在正常的生活过程中，被生活废料所污染过的水，主要包括厨房和卫生间的废水。在生活污水中，存在着泥沙、纸屑、食物残渣、粪便等无机物和有机物成分。其和工业污水相比，污染的程度较低。当前通常采用的生活污水处理工艺主要由格栅间、隔油沉淀池、调节池、事故池、A/O池、鼓风机房、二次沉淀池、混凝反应池、混凝沉淀池、综合工房、综合泵房这几个环节组成，相应的示意图如图1所示：

1.2 PLC概述

PLC是可编程序控制器的英文简称，其设计之初的理念便是用于工业现场，PLC采用着和计算机类似的基本结构，主要由中央处理器（CPU）、编程器、I/O模块以及电源等部分组成。在生活污水的处理的过程中明显带有单向运行的特征，开关量和模拟量是两种常见的控制方式。针对不同的现场信号，如交流或直流、开关量或模拟量、电压或电流等，有相应的I/O模块与现场设备，如按钮、行程开关、传感器和控制阀等直接连接。在当前很多的应用现场，都是采用开发友好的人机界面（HMI）进行有效的人-机对话接口模块的方式来提升操作的性能。

2 基于PLC控制的生活污水处理控制系统的具体设计

2.1 控制系统的总体设计

基于PLC控制的生活污水处理控制系统的开发设计基础为PLC以及工业控制计算机。长期的实践经验发现，PLC在稳定性、可靠性以及抗干扰的能力方面是非常强，尤其在现场控制的场合中。但是PLC也有它的不足之处，便是它没有一个良好的人机交互界面，而对于工业控制计算机来说，虽然其灵活性和方便性是很好的，但是缺乏必要的抗干扰能力。因此，文章对基于PLC控制的生活污水处理控制系统的开发设计上采用的上位机、下位机结合的主从式的结构，将上位机和下位机有机的开发有机地结合在一起，综合了PLC和工业控制计算机的共同优点。文章设计的控制系统总图如图2所示：

2.2 主控PLC

主控PLC是和生活污水处理设备直接相连的，一般采用主从两个PLC的结构，一主一备。采用这种硬件冗余的结构，可以保证主PLC在出现故障的时候，不影响整个系统的处理过程。主控PLC主要完成生活污水处理底层设备现场数据的实时采集和分站控制、状态判别、本地报警以及控制等。

2.3 上位机组态

HMI也即是人机界面，其是组态之后在工业控制计算机上实时显示的监控画面，其是采用组态软件进行开发的。在人机界面中，可以完成对整个生活污水处理系统用户权限管理、系统设置、处理模式的管理、故障、事件和报警的记录和实时显示，还可以完成报表的统计功能。在HMI的设计开发中，要本着操作画面友好、风格统一、层次明确等原则进行。在上位机中，其和打印机等设备直接相连，必要时，可以对实时或者历史信息进行相应格式的打印输出等。

在本系统的开发中，采用的WinCC组态软件，作为微软和西门子联合开发的监控系统软件，是当前最常用的三大SCADA之一。与所有SCADA系统一样，WinCC是以计算机为基础的生产过程与调度自动化系统。它可以对现场的运行设备进行监视和控制，以实现数据采集、设备控制、测量、参数调节以及各类信号报警等功能，比较适合在生活污水处理系统的场合中应用。

2.4 上位机与下位机的通信

在分别设置好主控PLC以及上位机的组态后，如何实现二者的有效数据交换则是非常重要的工作。在当前应用比较广泛的工业现场中，常采用的是串口通信以及I/O卡两种实现方法。在这两种方法中，串口通信对于数据的实时性和可靠性略胜一筹，比较适合在生活污水处理的这一场合中使用。因此，基于这种原因，本系统在设计时选择了RS232通信接口来作为上位机与下位机的数据交换媒介。

3 结束语

综上所述，采用现代先进的PLC控制和工业控制计算机技术对生活污水的处理过程进行监控，相比传统的手工控制常规仪表的方法，有着一系列明显的优势。其不仅提高了污水处理质量、而且提高了工作效率，降低了劳动量。因此，作者认为，由PLC与工业控制计算机组成生活污水处理实时监控系统操作简单、易于维护，值得在当前生活污水处理系统中推广应用。

参考文献

[1]宋青，王文成.基于工业以太网多PLC的污水处理控制系统[J].自动化与仪表，2011，6：28-32.