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城镇污水处理厂 内部现场及运行管理
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成都市排水有限责任公司(以下简称“成都排水公司”) 成立于 1998年,主要负责污水处理厂投资、建设和运营管理,污水处理项目和市政基础设施的资本运作、资产经营管理、产品制造以及咨询研究、开发和提供服务,下辖成都市中心城区8座污水处理厂,以及兰州、西安、银川、深圳四个全资子公司,公司污水处理能力210万立方米/日。
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成都市中心城区污水处理情况简介
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中心城污水处理基本达到满覆盖 中心城区雨污分流基本完成,管网收集系统基本完善。
2003年至今先后兴建八座污水处理厂,日处理能力达到130万m3,处理能力得到保障。
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中心城污水处理基本达到满覆盖 中心城污水处理厂污水处理能力为日处理130万立方米,全面具备了对中心城区产生污水进行全收集、全覆盖的能力。
中心城区污水集中处理率达到了90%以上。实现了中心城区污水处理的“全覆盖”,走在全国前列。 中心城区污水处理厂每年实现减排量约占全市COD总减排量的50%,约占全省COD总减排量的1/3 。
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中心城区污水排放分区、污水处理厂点位示意图
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成都市中心城区污水处理能力及实际处理量 单位:万立方米
成都市中心城区污水处理能力及实际处理量 单位:万立方米
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公司旗下城镇污水处理厂运营管理 通过规范、高效的生产运行管理,探索适合自身特点的运行管理模式和方法,持续确保稳定达标运行,不断满足环境监管新的要求,是污水处理厂现场运行管理的重要内容。
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改良的A/O/O+D型滤池的三级生化处理
公司下属污水处理厂基本情况一览表 项目 一厂 二厂 三厂 四厂 五厂 六厂 七厂 八厂 一期 二期 规模(万/m3) 10 30 总投资(亿元) 1.0 4.6 4.7 1.4 2.3 1.74 2.06 2.14 2.7 中控投资(万元) 1650 1430 486.91 406.22 471.81 471.81 435.67 建设开始 1988年 1997年9月 2003年7月 2003年9月 2007年4月 2007年10月 投入运行 1991年12月 2000年5月 2004年10月 2004年9月 2007年12月 2008年3月 2008年8月 占地面积(亩) 463 212.37 83.07 66 94.125 97.5 108.3 110.7 出水执行标准 GB 二级 GB 一级B GB 一级A 工艺简介 传统活性污泥法 A/O/E二级生化处理 改良的A/O/O二级生化处理 改良的A/O/O+D型滤池的三级生化处理 中控系统特点 1、硬件采用成熟的、欧美大中型PLC;2、工业网络采用光纤环网; 3、集散型的SCADA控制系统;4、采用成熟的、通用的微软公司的关系数据库; 5、关键的仪器仪表选用进口的、知名的、成熟可靠的厂家产品。
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一、处理量和处理质量管理
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1 水量管理 适时监控和调节污水处理厂进水水量,满负荷运行,达到设计能力和处理标准,发挥最大环境效益。
监控方法:通过在线流量计监测进出水量。 注意:正常情况下严禁超过设计总变化系数运行! 经常检查进、出水水量。 污水处理厂进、出水水量有合理关系,当进、出水水量差距较大时,及时查明原因。
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2 水质管理 水质管理注重过程监控,通过优化工艺、设备设施的良好运转来实现处理水质的达标稳定排放。
监控方法:通过对各处理单元的巡视,及各种检测实验的结果,制定相应的措施,进行预见性的工艺调整。 注意:当进水水质浓度低时,工艺运行适当减少能耗,不过度曝气;当进水水质浓度高时,工艺运行保持相对较高的污泥浓度,同时通过改变离心鼓风机出口导流叶片开度来调节生化池的风量。
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3 污泥处理管理 确保污泥处理系统的正常运行、高效运行,是污水处理厂工作的重中之重。
从人力、物资、设备保障、日常运行等方面,不断强化污泥处理的管理,确保及时处理污水处理过程中产生的污泥。 规范污泥处置管理。
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二、运行过程管理 ——工艺监控、工艺调整
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◆ 通过工艺监控,及时发现运行中的问题,采取相应的工艺调整措施。
发现问题 工艺调整 解决问题 工艺监控 ◆ 通过工艺监控,及时发现运行中的问题,采取相应的工艺调整措施。 ◆ 在运行管理中,定期检查污水污泥处理过程和工艺运行效果,按运行管理和调控规程进行调控和操作,明确工艺参数和工艺调整的范围和程序,完善工艺控制手段和纠正预防措施 ◆ 在运行调整时,严禁频繁启停设备,减少冲击负荷,保持生产连续稳定。
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生化池—二沉池系统是污水处理运行管理的重点和难点。
1 污水处理过程运行管理 前(预)处理系统 生化池-二沉池系统 深度处理系统和消毒系统。 生化池—二沉池系统是污水处理运行管理的重点和难点。
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2 生化池-二沉池运行管理 协调硝化、反硝化及除磷效果的相互关系。 及时排放剩余污泥,控制曝气池污泥浓度。
通过鼓风量的调节,控制DO的浓度。 通过控制外回流量,保证二沉池的泥位和泥水分离效果。
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2.1 做好生化池-二沉池运行情况的巡视检查 A.看颜色:正常活性污泥一般为黄褐色,受进水颜色、色度的影响,活性污泥的颜色可能变化。 B.看结构:正常活性污泥沉降性好,成片状或絮状。 污泥混合液浑浊或结构松散,絮凝体微细化,泥水界面不清,表面污泥解体——可能是过氧化,污泥消耗自身物质而解体;也可能是污水中混入有毒物质,使污泥活性差或丧失。 C.看状态:看有无污泥膨胀或上浮。 污泥膨胀一般是因丝状菌繁殖引起,也可能是因为污泥吸收过量亲水营养物质而无法沉降。污泥上浮原因很多,主要通过上浮污泥的状况判断。
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2.2 做好生化池-二沉池工况指标的检测监控 A. SV30—直观反应污泥的浓度,是系统正常运行的重要参数。 B. DO —直接反应曝气的生化反应(消解有机物、硝化、反硝化)的运行状况。 C.曝气量— 曝气量是保证生化反应池一定溶解氧浓度的过程控制指标。适当调整曝气量,不仅可以优化能耗指标,还能保障生化反应的最佳工况条件。 D.微生物镜检—观察菌胶团的颜色和状态,微生物的状态数量,各种微生物的比例,迅速直观地反应微生物活性,指导运行调整。 E.水质特性分析—注重生化处理过程的水质特性监控,掌握污水可生化性、营养结构比例,预见性调控工况,实现处理水质的达标稳定排放。
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DO变化对生化池运行状况的影响如下: 如果溶解氧过量,会出现污泥发黄、无机质成分增多、氨氮硝化过度、总磷吸附量下降等情况,可导致出水段泥水分离快,总磷偏高;也可能导致缺氧段和厌氧段溶解氧浓度升高,不利于反硝化脱氮。 如果好氧段溶解氧过低,会出现污泥颜色发黑、生化不充分、氨氮硝化不足等情况,可导致废水处理效果降低,出水COD和总氮超标。
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2.3 生化系统异常情况处置 2.3.1 污泥膨胀 一般表现:结构松散,SVI高,颜色变异,混合液污泥不下沉。 常见解决手段:①剩余污泥排放量、污泥浓度调整;②回流量调整;③曝气量及溶解氧调整;④负荷调整;⑤特殊调整(投加絮凝剂、漂白粉等)。 2.3.2 污泥解体 一般表现:混合液混浊,污泥松散,絮凝体微细化,泥水界面不清,出水混浊。 常见解决手段:调整回流泥量、降低空气量、调整排泥状态,必要时投加污泥絮体核心。
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2.3.3 二沉池污泥上浮 ①污泥成块上浮: 原因一:污泥脱氮反硝化,产生N2气体→增加污泥回流量,及时排出剩余污泥,降低混合液污泥浓度,缩短污泥龄,降低溶解氧; 原因二:污泥腐化,黑泥,恶臭,产生CH4、H2S气体→清除死角,改进刮泥设备,及时排泥,高压水冲碎池面污泥。 ②污泥成小颗粒上浮,然后在池面成片凝聚:表面活性剂引起气泡附着在沉淀区污泥上→用高压水冲碎上浮污泥。 ③污泥大量上翻流失:沉淀池区上升流速过大,进水温差过大,发生异重流或者对流→暂停进水,适当降低进水浓度。
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2.3.4 生化池污泥浓度异常 一般表现:污泥浓度持续升高或下降。SV30快捷、简便,是判断生化池污泥浓度异常的现行指标。 常见解决手段:①调节排泥量;②调节污泥回流能力 ;③调节水量分配;④调节曝气量;⑤检查水质和污泥营养状况。
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2.3.5 感官指标的作用 在运行过程中,操作及管理人员通过经验,能根据观测做出粗略判断,从而较快地调整一些运转状态。但是正确的判断需要长期的积累经验,因此污水厂管理操作人员要认真观测现象,科学分析各类数据,不断积累经验,找出规律。 气味:污水厂的进水通常有粪臭味,活性污泥混合液也有一定的气味。当在曝气池嗅到一股土腥味时,表示曝气池运转良好,处理效果有保障。 泡沫: 曝气池内往往出现少量的泡沫,类似肥皂泡,较轻,一吹即散,这时表明曝气池供气充足,溶解氧足够,污水处理效果好。如果曝气池内有大量白色泡沫翻滚,有粘性,且不易自然破碎,常常飘到池子走道上,这种情况则表示曝气池内活性污泥异常。应及时查明原因,采取相应的对策。 水温:水温对曝气池工作有着很大的关系。一个污水厂的水温是随季节逐渐缓慢变化的,一天内几乎无甚变化。曝气池在水温12度以下运行时,处理效率有所下降,BOD去除率常低于80%。
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水流状态: 在曝气池内有个别流水段翻动缓慢,要检查曝气器有否堵塞。
如果曝气池入流污水和回流污泥以明渠方式流入曝气池,要观察交汇处的水流状态,观察污水回流是否被顶托。 在表面曝气池中如果近池壁处水流翻动不剧烈,近叶轮处溅花高度及范围很小,说明叶轮浸没深度不够,应予以调整。 如果在沉砂池或沉淀池周角处有成团污泥或浮渣上浮时,应检查排泥或渣是否及时、通畅,排泥量是否合适。 水质观察: 正常污水厂处理后出水透明度很高,悬浮颗粒很少,颜色略带黄色,无气味。如果出水透明度突然变差,出水中又有较多的悬浮固体时,应马上检查排泥是否及时,排泥管是否被堵塞或者是否由于高峰流量对二沉池的冲击造成。 排泥观察: 首先要观察二沉池污泥出流井中的活性污泥是否连续不断地流出,且有一定的浓度。如果在排泥时发现主要是污水流出,则调节闸阀的开启程度和排泥时间。
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三、 污泥处理系统的运行管理
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污水、污泥处理密切相关,污泥处理质量将直接影响污水处理的最终效果。
3 污泥处理系统的运行管理 污水、污泥处理密切相关,污泥处理质量将直接影响污水处理的最终效果。 污泥系统包括:污泥的排放、收集输送、浓缩、投配池混合搅拌及厌氧二级消化、机械脱水。 在日常工作中,加强污泥排放、污泥投配、污泥消化和脱水、处置等环节的监控,确保产生的污泥及时排出污水处理系统并得到稳定安全处置。
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絮凝状态、脱水滤液状况 3.1 污泥处理过程的巡视检查
根据脱水后的污泥判断工艺运行情况。无污泥厌氧消化环节的污水处理厂脱水污泥呈黄褐色,有泥土气味,不沾手,结成块状;运行不正常的腐败污泥或无机化污泥,颜色发黑,沾手,呈松散状。
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3.2 污泥处理运行管理 含水率的控制 游离水、毛细水、内部水和附着水
游离水(又称间隙水):存在于污泥颗粒间隙中的水,约占污泥水份的70%左右,一般可借助中心或离心力分离; 毛细水:存在污泥颗粒间的毛细管中,约占20%,需要更大的外力; 内部水:存在于污泥颗粒内部(包括细胞内的水) 附着水:粘附于颗粒或细胞表面的水 通常:含水率 > 85%,污泥呈流状;65~85%,污泥呈塑态; 65%,呈固态。
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通过运行工况、工艺指标,核算、核对污泥产量。
污泥调理 在污泥进行脱水前对其脱水性能进行一定的预处理以提高其脱水性能。常见的调理方法是加药调理法,即在污泥中加入带有电荷的无机或有机调理剂,使污泥液体颗粒表面发生化学反应,中和颗粒表面的电荷,使水游离出来,同时使污泥颗粒凝聚成大的颗粒絮体,降低污泥的比阻抗(或CST)。 调理效果的好坏与调理剂种类、投加量以及环境因素等有关。 污泥产量 通过运行工况、工艺指标,核算、核对污泥产量。
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四、中控系统和在线监控
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指标及要求 对污水处理厂的进水水量、出水水量,进水COD、氨氮、PH,出水COD、氨氮,及鼓风机电流、鼓风量、曝气池的溶解氧浓度、污泥浓度等数据进行监控,并能随机调阅核查期内上述运行指标数据及趋势曲线,且相关数据至少保存一年以上。
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对进出水水质水量监控仪表,委托有资质的运维单位运维,开展定期校核、比对。
管理措施 按要求和规定完善中控系统及在线监测设备 做好日常维护、管理。 对进出水水质水量监控仪表,委托有资质的运维单位运维,开展定期校核、比对。
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公司下属污水处理厂中控系统的运用和维护
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2009年完成了下属8座污水厂中控系统的改造,建立了统一风格的、高标准的中控数据查询系统
(1)公司在中控系统上的做法 1)标准化改造 2009年完成了下属8座污水厂中控系统的改造,建立了统一风格的、高标准的中控数据查询系统 2)改造内容 增加不具备的仪器仪表; 以增加PLC输入模块的方式增加不具备的监测量; 在原上位机SCADA软件系统和数据库的基础上统一开发一套历史数据存储、管理及监测操作系统。
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以增加PLC输入模块的方式增加不具备的监测量; 在原上位机SCADA软件系统和数据库的基础上统一开发一套历史数据存储、管理及监测操作系统。
3)改造后中控系统的功能 增加不具备的仪器仪表; 以增加PLC输入模块的方式增加不具备的监测量; 在原上位机SCADA软件系统和数据库的基础上统一开发一套历史数据存储、管理及监测操作系统。
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中控系统改造工程周期约6个月,总体费用约为人民币330万元,各厂项目内容如下:
项 目 内 容 一、二、三、四、五、六、七、八厂历史数据库软件 增加Microsoft的SQL数据库 一厂PLC系统改造 增补部分I/O模块及布线,并同修改响应的上、下位机程序 一厂一期、二期历史数据库硬件 增加一套PC Server服务器 一厂历史数据库 二次开发 二厂PLC系统改造 增补部分I/O模块及布线,并进行网络重建 二厂上位机SCADA软件升级更换 新增Wonderware公司的INTOUCH 10.0以上开发版(6000点以上)一套 二厂上、下位软件 针对系统I/O及重建的网络重新编程开发 二厂历史数据库服务器硬件 二厂历史数据库 三~八厂PLC系统改造 三~八厂历史数据库服务器硬件 三~八厂历史数据库
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中控系统建设进度计划表如下:
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在全公司建立具有通用性的备品备件最低库存保障; 备品备件的集中管理+分散的管理;
(2)我们对中控系统的管理 1)备品备件的管理 在全公司建立具有通用性的备品备件最低库存保障; 备品备件的集中管理+分散的管理; 明确各厂备品备件的存量情况,针对性的发起备件采购,避免不必要的重复; 各分厂紧急备件相互预借,大大增加了维修的及时性。
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公司下属污水厂中控系统部分相同备件的最低库存清单
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2)立足自身特点,进行国产化探索和实践 中控系统中大量采用了国外知名品牌的产品,这些国外品牌从价格、关键技术上着力控制着我们的使用产品,为产品的维修保养造成了瓶颈。 为了打破这一瓶颈,我公司联合国内多家著名的科研院所、仪器仪表厂家对现有使用的产品进行国产化的有益探索,取得了一定的成效。
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3)集团化购买,降低采购成本 中控系统及其相关项目的采购,公司一直采用集中采购的形式,从建设期的采购开始,就与供货商以合同的形式约束好,三年内供应我公司的相同的备品只能按照合同保护价卖出。这样的采购既保证了采购产品的可靠性,又保证了日后运行成本的合理化降低。
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4)资金投入是中控系统稳定运行的保障 公司每一年度对下属各污水处理厂的维保、大修重置以及备品备件费用进行全面预算管理,确保维保、大修重置和备品备件资金的落实,同时也是作为各厂全年预算执行情况的考核指标。 公司投入中控、仪表上每一年度运行费用约占各厂年运行费用的6%左右。
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中控运维费用的组成: 大修和升级改造计提费用约占25%。 现场仪表、PLC硬件大修和升级改造计提费用按照:8年为一个重置周期进行计提。 人力资源费用(主要是技术人员工资和奖金)约占15%。 系统日常常维护费约占35% 。 系统备品、备件费用约占25%。
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范例: 第四污水处理厂中控系统的管理及成效
范例: 第四污水处理厂中控系统的管理及成效
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1)现有仪表的特点及其维护保养内容 ①仪表安装位置示意图
1)现有仪表的特点及其维护保养内容 ①仪表安装位置示意图
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无机械惯性,反应灵敏,可以测量瞬时脉动流量
②进水流量计 流量计更换避雷模块进水 维护保养内容: 每周清理变送器安装箱内外积尘、蛛网等杂物; 每半年检查电磁流量计传感器线圈电阻; 每半年检查电磁流量计输出电流是否在允许误差范围内; 每年夏季雷雨季节前对避雷模块进行检测; 每年对传感器电极进行一次清洗; 不定期排出电磁流量计传感器安装井内积水,积水深度不超过传感器底部最低点。 特点: 精度高,稳定性好 量程范围广 测量不受温度、压力、密度和粘度的影响 无机械惯性,反应灵敏,可以测量瞬时脉动流量
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③进水COD仪 维护保养内容: 每周清理变送器安装箱内外积尘、蛛网等杂物; 每周检查测量窗是否被污染,如有污染则进行清洗;
每周检查擦拭器是否破损; 每季度与公司分析化验中心的同时段取样化验数据进行对比,适时对仪表零点和量程进行校准; 每季度对设备探头进行清洗,检查探头刮片磨损情况,检查探头内部是否存在水气渗漏; 每年对探头密封设施进行一次更换。 进水COD仪校准 特点:探头测量光源使用寿命较长 传感器具有自动清洗功能 稳定性好 量程范围广,反应灵敏 可根据需要设定测量间隔时间
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④进水NH3-N仪 特点: 采用比色测量方法,精确度较高; 具有图形及数据双重显示功能; 运行可靠、性能稳定;
适宜于污水水质的冲击性变化,反应灵敏; 量程范围广; 可根据需要设定测量间隔时间。
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④进水NH3-N仪 维护保养内容: 每周对氨氮仪外部供水管路进行清堵,清洗过滤装置;
每周对氨氮仪内部抽取试剂的管线进行检查,如有必要进行清洗; 每周检查氨氮仪排水管路是否通畅,如有必要进行清洗; 每周清理仪表箱内外积尘、蛛网等杂物; 每季度更换一次试剂; 每季度更换一次氨氮仪内部管线,并对蠕动泵涂抹润滑脂; 每季度与公司分析化验中心的同时段取样化验数据进行对比,适时对仪表零点和量程进行校准; 每半年对取样装置密封件进行一次更换。 试剂抽取管线的检查 进水氨氮仪蠕动泵加注硅润滑脂
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⑤进水PH计 维护保养内容: 每周清除变送器安装箱内外积尘; 每月对PH计电极进行一次清洗;
每季度与公司分析化验中心的同时段取样化验数据进行对比,适时对仪表零点和量程进行校准; 每年夏季雷雨季节前对避雷模块进行检测; 每年更换一次电极。 特点:输出测量范围可调,精确度高 可适应的工作温度范围广(-20℃到70℃) 运行可靠、性能稳定 适宜于污水水质的冲击性变化,反应灵敏
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维护保养内容: ⑥生化池DO\MLSS仪 DO仪校准 每周清除变送器安装箱内外积尘; 每季度对DO溶解氧仪传感器部分进行清洗;
每季度检查探头内部是否存在水气渗漏; 每半年与公司分析化验中心的同时段取样化验数据进行对比,适时对仪表零点和量程进行校准; 每年检查磨石、电极及其运行状况。 特点:采用一拖二的仪表形式,表头可切 换分别显示DO和MLSS读数 DO探头采用无膜式金属电极,自带魔石清洗,无流速要求,电极使用寿命长3-5年 可靠性较强
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MLSS探头具有自动清洁功能,能定时对探头进行清洗
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⑦ 空气流量计 维护保养内容: 每周清除变送器安装箱内外积尘;每年夏季前对避雷模块进行检测; 每半年对空气流量计传感系统进行检测;
空气流量计传感系统检测 维护保养内容: 每周清除变送器安装箱内外积尘;每年夏季前对避雷模块进行检测; 每半年对空气流量计传感系统进行检测; 每年夏季根据实测温度值对探头井进行强制散热; 不定期排出探头井内积水,积水深度不超过传感器底部最低点。 特点: 测量范围大 性能稳定可靠 分体式机构,拆卸方便
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维护保养内容: ⑧出水COD仪 每周清理变送器安装箱内外积尘、蛛网等杂物; 每周检查测量窗是否污染; 每周检查擦拭器是否破损;
每季度与公司分析化验中心的同时段取样化验数据进行对比,适时对仪表零点和量程进行校准; 每季度对设备探头进行清洗,检查探头刮片磨损情况,检查探头内部是否存在水气渗漏; 每年对探头密封设施进行一次更换。 特点:探头测量光源使用寿命较长 传感器具有自动清洗功能 稳定性好 量程范围广,反应灵敏 可根据需要设定测量间隔时间
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⑨出水NH3-N仪 特点: 采用比色测量方法,精确度较高; 具有图形及数据双重显示功能; 运行可靠、性能稳定;
适宜于污水水质的冲击性变化,反应灵敏; 量程范围广; 可根据需要设定测量间隔时间。 出水氨氮仪更换测量试剂 出水氨氮仪校准
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⑨出水NH3-N仪 维护保养内容: 每周对氨氮仪外部供水管路进行清堵,清洗过滤装置;
每周对氨氮仪内部抽取试剂的管线进行检查,如有必要进行清洗; 每周检查氨氮仪排水管路是否通畅,如有必要进行清洗; 每周清理仪表箱内外积尘、蛛网等杂物; 每季度更换一次试剂; 每季度更换一次氨氮仪内部管线,并对蠕动泵涂抹润滑脂; 每季度与公司分析化验中心的同时段取样化验数据进行对比,适时对仪表零点和量程进行校准; 每半年对取样装置密封件进行一次更换。
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无机械惯性,反应灵敏,可以测量瞬时脉动流量
⑩出水流量计 出水流量计紧固接线端子 维护保养内容: 每周清理变送器安装箱内外积尘、蛛网等杂物 每半年检查电磁流量计传感器线圈电阻; 每半年检查电磁流量计输出电流是否在允许误差范围内; 每年夏季前对避雷模块进行检测; 每年对传感器电极进行一次清洗; 不定期排出电磁流量计传感器安装井内积水 特点: 精度高,稳定性好 量程范围广 测量不受温度、压力、密度和粘度的影响 无机械惯性,反应灵敏,可以测量瞬时脉动流量
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2)年度中控曲线分析 中控系统实时上传各工艺单元的运行参数 进出水水量、 进出水COD、进出水NH3-N、进水pH值 DO、MLSS
鼓风机电流、鼓风机总风量等11项参数 实时运行参数的作用 及时了解在线工艺参数,发现问题,及时处理 保障污水处理厂的正常运行 中控系统的作用 建立在线工艺参数的信息数据库 生成趋势图(日曲线、月曲线、年曲线) 实现长时间的存储 为污水处理厂的工作提供数据支撑(总结出污水处理厂的最佳运行规律)
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①进水COD 进水COD年度曲线图
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①进水COD 从曲线图上可以看出 2011年进水COD浓度最大值为390mg/l; 最小值为160mg/l;
第四污水处理厂处于城市产业结构稳定的成都市东区 少工矿企业,主要以居民生活住宅区为主
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②进水NH3-N 进水NH3-N年度曲线图
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②进水NH3-N 从曲线图上可以看出 2011年进水NH3-N浓度最大值为40mg/l,最小值为16mg/l,全年进水NH3-N浓度平均值约为25mg/l; 全年的进水NH3-N浓度变化趋势夏季较冬季低; 在一段时间内(比如一月、一周),进水NH3-N浓度非常稳定无突变现象; 在24小时内进水NH3-N浓度有较小的波动,总体的趋势会有一个峰谷的变化。
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③进水pH 进水PH年度曲线图
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③进水pH 从曲线图上可以看出 2011年pH值最高8.0,最低6.5,全年pH值平均约为7.4;
全年无异常工业废水等进入第四污水处理厂生产环节。
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④生化系统污泥浓度MLSS 污泥浓度MLSS年度曲线图
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④生化系统污泥浓度MLSS 从曲线图上可以看出 2011年MLSS上半年较低,下半年逐渐增高;
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⑤生化系统溶解氧DO 与溶解氧相关的因素:进水水质浓度、污泥浓度、鼓风机运行、温度 。 溶解氧与这些因素的关系:
溶解氧浓度和进水水质浓度以及污泥浓度变化趋势相反 溶解氧浓度和鼓风机运行电流以及曝气量变化趋势相同 第四污水处理厂生化反应池 溶解氧控制范围 厌氧段 维持在0-0.2mg/l之间 缺氧段 维持在 mg/l之间 好氧段 维持在 mg/l之间
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⑥生化池风量及鼓风机电流 生化池风量 年度曲线图
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从生化池风量曲线图上可以看出 2011年生化池风量变化趋势为冬季较高,夏季较低;
冬季进水水质较夏季高,微生物活性较差,第四污水处理厂为了保证生化系统正常和出水水质达标,将在生化系统内维持较夏季更高的污泥浓度和溶解氧浓度,故冬季的风量较夏季高; 冬季汽水比控制在6.2:1左右,夏季汽水比控制在5.4:1左右。
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从曲线图上可以看出: 鼓风机电流年度曲线图 2011年第四污水处理厂运行2台鼓风机,鼓风机运行电流均维持在13-18A;
鼓风机电流与生化池所需风量的变化趋势一致,冬季较高,夏季较低。
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⑦出水COD 出水COD年度曲线图
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⑦出水COD 从曲线图上可以看出: 2011年出水COD浓度最大值为34mg/l,最小值为12mg/l,全年出水COD浓度平均值约为23mg/l; 出水COD曲线的意义; 第四污水处理厂通过查询中控系统的出水COD的数据和变化趋势,可对生化系统和污泥处理系统的运行状况作出分析和判断,及时发现问题,总结运行规律,指导工艺调整,改进管理方式。
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⑧出水NH3-N 出水氨氮年度曲线图
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⑧出水NH3-N 从曲线图上可以看出: 2011年出水NH3-N浓度最大值为3.5mg/l,最小值为<0.2mg/l,全年出水NH3-N浓度平均值约为1mg/l; 出水NH3-N夏季一般在0.5 mg/L左右,冬季在 mg/L 冬季对出水NH3-N的控制方式; 硝化反应速度受温度影响很大,15℃以下时硝化速度下降,第四污水处理厂针对硝化细菌这一特性,在冬季提高污泥浓度和溶解氧浓度,以保证的NH3-N去除。
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⑨进水流量 进水流量 年度曲线图
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⑨进水流量 从曲线图上可以看出: 2011年进水流量平均值约为4200m3/h; 形成该曲线形式的原因;
第四污水处理厂服务于成都市建成区,管网来水水量稳定; 进水大幅波动出现在切换污水泵的时候; 曲线的作用; 第四污水处理厂根据中控的进水流量趋势图,结合进水水位变化,对提升泵的运行方式和运行时间进行优化控制,实现节能降耗的目的。
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⑩出水流量 从曲线图上可以看出: 出水流量年度曲线图 2011年全年出水水量总体趋势与进水水量一致,较稳定; 形成该曲线图的原因;
趋势图中的波动主要是因为滤池反冲洗造成的。
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11 进出水流量水平衡 进出水流量曲线叠加图
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11 进出水流量水平衡 2011年污水处理厂水平衡图
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11 进出水流量水平衡 对各处理单元进行研究分析,总结进出水水量的状况,污水处理厂进水水量是大于出水水量的。
11 进出水流量水平衡 对各处理单元进行研究分析,总结进出水水量的状况,污水处理厂进水水量是大于出水水量的。 第四污水处理厂的出水流量计安装于D型滤池之后,受到反冲洗的冲击负荷的影响,会有瞬时出水水量高于进水的情况。 从曲线图上可以看出,第四污水处理厂进水水量略高于出水水量,符合城市污水处理厂典型的水平衡关系。
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第四污水处理厂通过采用性能优良、稳定可靠的中控系统,为生产过程的精细化控制提供了有力的支撑。
3)第四污水处理厂中控系统运用取得的成效 第四污水处理厂通过采用性能优良、稳定可靠的中控系统,为生产过程的精细化控制提供了有力的支撑。 ① 稳定达标运行的支撑 中控系统的数据、曲线为生产管理的提供了基础资料,使运行管理人员能根据实时数据和中控曲线进行预见性的分析,适时调整运行工况,确保出水水质稳定达标。 同时,中控系统基础数据的积累和分析,为今后的技术创新提供支撑。
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②有效降低运行成本 通过中控系统的应用,采用自定义设备运行参数和工艺参数的形式运行,有效降低了运行能耗,减少了设备损耗,保证了系统的良好运行和成本的节约。 2011年第四污水处理厂全年运行费用约为1330万元,处理单方污水的运行成本约为0.3734元。其中投入到中控系统及其相关项目的费用大约为80万元,占全年运行费的比例约为6%。
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2011年中控相关费用主要分为: (1)大修和升级改造计提费用约为20万元。 (2)人力资源费用:约12万元。 (3)系统日常常维护费:约为28万元。 (4)系统备品、备件费用:约占自控系统运行费用的20万元。
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2010年与2011年主要成本项目对比表: 左表数据显示: 在采用中控系统对全厂工艺、设备进行精细化管理之后,运行成本有了一定程度降低。
同比 成本降幅 运行总费用 1357.8 1330.4 2.0% 运行电费 (万元) 566.3 541.8 4.3% 设备常维费 44.8 29.5 34.2% 污泥 药剂费 197.1 155.3 21.2% 左表数据显示: 在采用中控系统对全厂工艺、设备进行精细化管理之后,运行成本有了一定程度降低。
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③降低了运行电耗 2010年与2011年运行电费对比: 通过中控系统的自动控制,结合中控数据和曲线分析,第四污水处理厂2011年电费较2010年节约了24.5万元,降幅达到4.3%。 通过中控系统总体控制,调节鼓风机开度、鼓风曝气量、污泥浓度等,用电量降低较大。 项目 2010年 运行成本 2011年 同比 成本降幅 运行电费 (万元) 566.3 541.8 4.3%
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2010、2011年鼓风机电流曲线对比: 由2010年和2011年鼓风机电流曲线对比可以看出,在相同时间段内,2011年鼓风机电流较2010年低,耗电量更加节约,运行电费也较低。
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④减少设备损耗,降低维护成本 通过中控系统对设备运行时间的合理调配和启停,减少设备损耗,降低了日常维护费用。 项目 2010年 运行成本
2011年 同比 成本降幅 设备日常维护费 (万元) 44.8 29.5 34.2%
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⑤节约了人力资源 根据《城市污水处理工程项目建设标准》(建标[2001]77号)的要求,一座Ⅲ类二级污水厂城市污水处理工程项目劳动定员为5.5~3.5 [人/(万m3.d)],深度处理再增加18.0~24.0[人/(万m3.d)]。 第四污水处理厂在设计时即采用了自动化程度较高的处理工艺和先进的仪器仪表,实际运行管理人员一共19人,相当于1.9[人/(万m3.d)],远小于标准要求人员数,大大降低了人力资源成本。
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《城市污水处理工程项目建设标准》(建标[2001]77号)相关条款截图:
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五、正常运行保障措施
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1 设备保障 良好的设备状态是污水处理厂正常运行的基础。 建立并严格执行设备操作规程、维护保养规程。
建立设备设施的维护保养制度,做好设备设施的例行保养、计划维护。 做好设备设施故障维修。对出现故障损坏的设备设施,及时抢修,保证运行所需设备及备用设备的完好。 做好设备故障维修和计划维护及时性保障:备品备件、保持最低库存量。 做好设备记录和完好率统计。 确保备用设备完好,发挥备用设备效能。
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如何建立生产维修管理体系? 制订设备 维护标准 收集设备资料 制订设备年 建立设备档案 度维护计划 维护计划 制订设备月度 维护检查标准
检查实施 结果
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安全管理是污水处理厂运行管理的重要组成部分。
2 生产安全 安全管理是污水处理厂运行管理的重要组成部分。 完善安全制度、规程,严格按照安全规程执行。 安全教育 安全风险辨识和控制
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对污水处理厂内部存在的隐患因素进行梳理,采取针对性措施,预防性调整,杜绝环境事故发生。
3 事故预防和应急预案建设 对污水处理厂内部存在的隐患因素进行梳理,采取针对性措施,预防性调整,杜绝环境事故发生。
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3.1可能造成事故性排放的因素及预防 可能造成事故性排放的因素 停电、倒闸、电力系统设备故障;停自来水;水处理设备机械、电气故障;水处理自控故障;管路、构筑物、设备堵塞;污水、污泥泄漏;计划性设备、构(建)筑物维护;防洪度汛。 针对上述可能出现的情况,制定处理应对方案。
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3.2 防止二次污染 污水处理过程中产生的污染物未经处理均不得任意排放。 及时冲洗清洁设备 “跑、冒、滴、漏”造成的厂区或设备周边的环境污染。 及时、规范清运污泥、渣物,配备污泥专用暂存设施。 保持工作区域清洁,做好厂容厂貌维护。
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3.3 建立完善应急管理机构,做好人员、技术、物资及后勤保障。
3.4 利用设计安全系数 处理设施耐冲击能力 设计变化能力 备用设施设备
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六、 能耗物耗管理
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电耗 一般情况下,二级污水处理厂用电单耗为处理每立方米污水0.15-0.28kw.h,处理每千克BOD5为1.5-2.0kw.h。
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耗电量的影响因素主要有: (1)设计处理规模和实际处理水量。 (2)进水水质和水温。 (3) 曝气方式。 (4)污泥脱水方式。 (5)设备效率。 (6)季节性变化和昼夜变化。
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絮凝剂 絮凝剂使用量和处理污泥量反映了泥药比。
运行中观察污水脱水后的水是否清澈和絮凝剂残留情况,可调节絮凝剂投加量。如浑浊,说明泥药比偏大,可适当调节进药量。 不同类型的脱水机械和工艺设置,泥药比对应的合理区间不同。
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七、 运行记录(台账)
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及时、正确、完整、清晰、实事求是地反应运行情况;
在规定的时间按规定的格式、内容逐项记录; 手工记录字迹应工整,无涂改、污渍。
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根据每个构筑物涉及的设备进行记录管理,例如细格栅、沉砂池等构筑物的设备运行记录:
设备记录 (1)设备运行记录 根据每台设备的开停、运转工况进行记录,了解设备的运行状态。 (2)设备维修记录 记录设备的故障维修和设备的计划维修时间、修理原因、修理结果等。 根据每个构筑物涉及的设备进行记录管理,例如细格栅、沉砂池等构筑物的设备运行记录:
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鼓风机房设备运行记录
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生化反应池设备记录
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预处理系统设备记录表
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污泥脱水系统设备记录表
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对污泥的产生环节和污泥的处理过程进行记录。包括加药混凝、脱水机械等环节。
工艺记录 (1)污水处理工艺记录 记录各处理构筑物运行工况、效果。 (2)污泥处理工艺记录 对污泥的产生环节和污泥的处理过程进行记录。包括加药混凝、脱水机械等环节。
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水区记录涉及各处理构筑物及整个污水处理厂的处理效果,处理的污水量,与污泥的产生和处理区分开,以便于掌握污水处理的工况效果,并能及时做出调整。如下,是水区工艺记录:
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泥区记录是指在污水处理过程中,对污泥的产生环节和污泥的处理过程进行记录,包括污泥产量或污泥处理量及消化气产量。
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低压系统记录本
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高压系统记录本
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运行统计记录 反映污水处理厂的 整体运行效果。 污水处理水质水量、污泥处理量,及污泥浓度、溶解氧、污泥指数等处理过程参数,及电量、絮凝剂量 等技术经济指标 。
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八、持续做好新形势下的运行管理
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动态控制和规范管理 实施ISO9000质量管理、ISO14000环境管理、ISO18000职业健康/安全管理标准认证。充分挖掘在生产运行管理方面的潜力,在管理和技术长期积淀基础上,进一步完善了制度、规范、工作程序,强化了日常动态控制和管理。
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标准化、规范化巡检 在标准化上岗的基础上推行、完善了“巡岗制”运行管理方法,强化巡视效果,在操作管理制度中严格规定了操作人员的巡视路线,各操作单元和设备的巡视要点,使运行管理更加规范化、模块化。
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目标管理 强化目标管理的作用,污水污泥处理质量、动力及生产物资消耗、工艺调整、设施设备维护保养和故障维修、生产安全、厂容厂貌、化验分析等均纳入年度、月度目标管理。
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工艺管理调控精细化 严格按工艺管理和调控规程进行调控和操作,工艺参数和工艺调整的范围和程序明确,工艺控制手段和纠正预防措施完善,定期检查污水污泥处理过程、考核工艺运行效果。
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规范设备管理,提高设备保障能力 建立健全设备管理制度,规范设备管用修工作流程,持续提高设备保障能力。每个运行班组在工作期间按工艺流程巡视,一旦发现异常情况,运行人员及时处理,不能处理的则报告设备管理员进行检修。设备管理员和公司维修中心保持着良好的沟通,维修中心参与到厂设备维修和保养中来;设备管理员按规程有计划地对生产设备设施进行维护保养,从而减少设备的故障率。 设施设备是生产运行的基础,保障设备的完好率才能够确保污水处理厂的连续稳定运行
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