污水处理论文模板(10篇)

导言：作为写作爱好者，不可错过为您精心挑选的10篇污水处理论文，它们将为您的写作提供全新的视角，我们衷心期待您的阅读，并希望这些内容能为您提供灵感和参考。

篇1

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。

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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。

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1.1再生水利用设施建设现状

1.1.1城市污水处理厂尾水再生利用菏泽市城区目前已建成污水处理厂3座，设计处理规模为每日16万m3，出水水质达到一级A标准，能够到达再生水回用标准，菏泽市3座污水处理厂的日处理水量约为12万m3。菏泽市集中式再生水利用管网设施的建设和运营主要由某水务公司负责，该公司负责菏泽市污水处理厂达标排放(一级A标)尾水的开发利用，并与污水处理厂签订回用协议。尾水主要回用于工业生产冷却、水体景观、火力发电等可以接受其水质标准的用水。菏泽市在经济开发区内用水集中区域投资1800多万元建设再生水利用管网工程，铺设供水管线13km，将污水处理厂处理后的再生水和河道地表水输送至发电厂等用水户，目前日供水规模5万t，其中污水处理厂再生水利用量为每日2.3万m3。

1.1.2分散式再生水利用设施建设现状分散式再生水利用设施由各工业企业单位或住宅小区建设和使用，菏泽市分散式再生水利用设施建设发展较慢，已建成的分散式再生水利用设施分布在住宅小区、学校、服务行业、市政园林绿化等行业和单位，处理后的再生水主要回用于绿化、道路清洁、公共卫生间冲厕及景观环境用水，这部分再生水回用量较小，未形成规模，是集中式再生水利用的有效补充。

1.2菏泽市再生水处理工艺情况菏泽市的城市污水处理厂出水水质已达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918—2002)一级A标准，达标排放的尾水经消毒处理后达到相关再生水水质标准。分散式再生水处理工艺按组成段可分为预处理、主处理及后处理。预处理包括格栅、调节池;主处理包括混凝、沉淀、气浮、活性污泥法、生物膜法、二次沉淀、过滤、生物活性炭及生态处理(人工湿地等工艺)等处理工艺单元;后处理为膜滤、活性炭、紫外线消毒等深度处理单元。由于再生水回用对有机物、洗涤剂及氮、磷的去除要求较高，因此再生水处理的主体工艺通常为生物处理工艺。

1.3菏泽市再生水利用管理情况a.制定完善了再生水利用的地方法规和配套政策。2009年，菏泽市人民政府印发《关于加强城市排水许可及雨污分流管理工作的通知》，对城市排水管理工作加强规范管理，对雨污分流工作强化管理。随着最严格水资源管理制度的落实，2010年菏泽市印发《菏泽市节约用水管理办法》和《菏泽市城市污水处理费征收使用管理办法》，加强对菏泽市节约用水工作的监督管理，同时对城市污水处理费征收工作加强领导、加大力度，保证污水处理费征收到位和城市污水处理厂的正常运行，通过一系列规范性文件的制定，初步形成鼓励再生水利用设施建设和再生水利用的政策激励机制。b.新建工程项目全面落实节水“三同时”制度。菏泽市城市规划区范围内所有的新、改、扩建工程项目已严格实施节水“三同时”制度，菏泽市城市节约用水办公室对节水措施方案进行审查把关，要求所有新、改、扩建工程项目必须配套建设节水设施，特别是符合再生水和雨水利用设施建设条件的，必须同期配套建设，并与主体工程同时设计、同时施工、同时投入使用。规划、建设、房管、环保等部门在环境影响评价、规划设计、施工、竣工验收等环节切实配合把关。c.加强水资源论证，促使新上项目使用中水。菏泽市地处巨野煤田，煤炭储存条件较好，建设火电厂条件优越，同时菏泽市属于欠发达地区，工业基础薄弱，农业用水量占总用水量的70%以上。菏泽市发改委、经信委、水利局印发《菏泽市建设项目水资源论证管理规定》，规范和加强建设项目水资源论证，所有取水建设项目必须进行水资源论证，对于可利用中水的项目，必须首先利用中水，特别是发电和城市热电联产项目。一些发电厂已大量利用城市中水和城市河道生态环境用水，大幅提升了菏泽市中水利用水平，节约了新鲜水资源取用量。

2菏泽市污水再生利用存在的问题

a.污水处理后中水得不到充分利用。一是由于配套设施不完善，污水处理厂实际生产能力小于设计生产能力，污水处理厂存在吃不饱的情况;二是大量对中水有需求的用户由于中水管网未铺设到位而无法使用中水，给城市杂用水和绿化利用中水带来困难，影响整体效益发挥;三是中水各时段的水量不稳定，与企业用水时段需求不匹配，造成中水利用困难和利用成本增加。b.污水处理收费体系不完善，运行经费不到位。菏泽市污水处理厂运行经费不足情况较普遍，受限于市政污水管网建设，城市污水收集率较低，污水处理费征收率偏低，菏泽市城市污水处理费征收额不足以维持污水处理厂运行，需要政府财政资金补贴方能维持污水处理厂的运行。c.现行水资源费价格体系不完善。菏泽市地表水水资源费为0.2～0.3元，地下水水资源费0.55元，加上污水处理费，新鲜水的直接用水成本不足1.6元，然而再生水回用处理成本偏高，管网建设投资大、见效慢，部分取用水企业不愿关闭自备井使用中水，造成自备水源井关停工作进展缓慢，同时也给发展中水用水带来了较大的困难。

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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。

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1.2污水处理负荷率全省各污水处理厂平均处理负荷率73.19%，有51座污水处理厂的负荷率高于80%，其中负荷率高于90%的污水处理厂有小河污水处理厂（一期）（100.07%）、龙里县污水处理厂（111.75%）等25座，但金阳、盘县、红果、赤水、仁怀、茅台、万山、兴义顶效、晴隆黄果树、剑河、黄平、镇远等18座污水处理厂的负荷率低于50%，其中红果（25.08%）、德坞（16.05%）、遵义北部（26.76%）、兴义顶效（28.33%）、晴隆（21.33%）、黄果树6座污水处理厂的负荷率低于30%。从各市（地）污水处理负荷率看，贵阳市、毕节市、黔南州的城镇污水处理厂平均污水处理负荷率高于80%，而六盘水市和黔西南州的城镇污水处理厂平均污水处理负荷率低于55%。相当部分城镇污水处理厂运行负荷率不高。

1.3运行效果2012年52座城镇污水处理厂COD实际进水范围为97～550mg/L，进水平均值为194.85mg/L；COD出水范围为11～58mg/L，出水平均值为26mg/L；COD去除率范围为69.89～94.89%，去除率平均值为86.34%。BOD实际进水范围为32～160mg/L，进水平均值为80.51mg/L；BOD出水范围为4～20mg/L，出水平均值为9.41mg/L；BOD去除率范围为44.23～94.74%，去除率平均值为85.98%。氨氮实际进水范围为7.67～60mg/L，进水平均值为26.2mg/L；氨氮出水范围为0.40～9.94mg/L，出水平均值为4.27mg/L；氨氮去除率范围为17.24～98.90%，去除率平均值为84.14%。出水COD、BOD、氨氮均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。TP实际进水范围为0.12～8.81mg/L，进水平均值为2.69mg/L；TP出水范围为0.14～1.19mg/L，出水平均值为0.68mg/L；TP去除率范围为32.61～96.97%，去除率平均值为71.77%。除颜村、仁怀、安龙、凯里4座城镇污水处理厂出水总磷超标外，其他污水处理厂均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。从不同工艺总磷的去除率看，氧化沟、IBR、活性污泥法、曝气生物滤池、A-TF工艺的总磷去除率在75%左右，效果较好；而AB法的总磷去除率不足40%，相对较差。

1.4减排情况2012年52座城镇污水处理厂共削减COD78039.25吨，减排效果显著。其中，贵阳市COD削减总量最大，削减量占到了贵州全省的35%左右；遵义市和毕节市次之，二者占到了贵州全省的25%左右；黔西南州、安顺市和六盘水市的COD削减量较少，三者全年削减量占到不足贵州全省的13%。从不同处理工艺看，活性污泥法单位建设规模COD削减量最高，曝气生物滤池次之，而生物湿地法、AB法等较差。全年52座城镇污水处理厂BOD、氨氮、总磷削减量分别为22874.17吨、5806.40吨、547.05吨。不同地市、不同工艺BOD、氨氮、总磷削减情况与COD情况类似，但总磷削减以AB法和A-TF法较差。

1.5单位能耗、药耗贵州省2012年各污水处理厂能耗统计结果显示，污水处理厂单位能耗范围为0.02~1.33kwh/m³，单位能耗范围跨度较大；全省单位能耗平均为0.35kwh/m³，其中，单位能耗低于0.20kwh/m³的污水处理厂有小河、新庄、花溪、镇远等12座污水处理厂，其中多为贵州省大中型污水处理厂；单位能耗于高于0.45kwh/m³的污水处理厂有赤水、仁怀市、下午屯、晴隆、从江、雷山、三穗等16座污水处理厂，基本为小型污水处理厂。说明污水处理厂运行能耗与污水处理厂建设规模关系较为密切。不同处理工艺单位能耗统计见图4，生物湿地、IBR工艺单位能耗高，单位能耗在0.50kwh/m3左右；氧化沟、曝气生物滤池、微波处理三工艺单位能耗介于0.35~0.42kwh/m3之间；AB工艺、SBR工艺和A-TF工艺单位能耗较省，均低于0.20kwh/m3．贵州省2012年各城镇污水处理厂单位药耗范围为0.06~1.70g/m³，单位药耗平均为0.41g/m³，单位处理水量药耗的跨度范围也较大；其中，单位药耗低于0.20g/m³的污水处理厂有小河（二期）、二桥、花溪、朱家河、颜村、龙坑、榕江等18座城镇污水处理厂；单位药耗高于0.80g/m³的有遵义北部、仁怀、兴仁、织金、赫章、岑巩、麻江、三穗8座城镇污水处理厂，这些城镇污水处理厂多为一体化氧化沟、IBR等工艺。不同处理工艺技术单位药耗统计见图5，AB工艺、A-TF工艺以及SBR、活性污泥法、生物湿地和微波处理单位药耗较省，单位药耗在0.20g/m3及以下；而HASN工艺、A/O工艺、IBR工艺和氧化沟单位药耗在0.40g/m3及以上。由此可知，污水处理工艺技术对单位污水处理药耗有明显的影响。

1.6单位运行成本贵州省2012年各污水处理厂运行成本统计显示，污水处理厂单位运行成本较高的有晴隆、普安、红果、剑河、从江等11座污水处理厂，这些污水处理厂多为IBR、一体化氧化沟工艺的小型污水处理厂。不同处理工艺技术的单位运行成本统计见图6，IBR工艺、生物湿地工艺运行成本达1.0元/m³以上，氧化沟、HASN工艺、活性污泥法工艺运行成本在0.75~0.85元/m³之间，SBR、曝气生物滤池工艺运行成本在0.55~0.65元/m³之间，A/O工艺、AB工艺和A-TF工艺运行成本在0.30~0.45元/m³之间，微波处理单位运行成本低于0.10元/m³。可知污水处理单位运行成本与污水处理工艺、建设规模密切有关。

2贵州省已建城镇污水处理厂普遍存在的问题

2.1排水系统建设相对落后目前贵州省98座城镇污水处理厂中，合流制2座、分流制37座、混流制59座，雨污合流制和混流制占了62.24％。至2011年底，贵州省排水管网建设总规模为5976.84km，其中污水管网长度3124.91km、雨水管网长度1568.41km、雨污混流制管网长度1283.52km。其中雨污合流制管网长度比例在50%以上的城镇有修文、清镇、六盘水市、遵义市、绥阳、都匀市等共23个市县。从区域分布看，黔南州雨污合流制管网所占比例达50.89%、安顺市达46.19%、遵义市达40.57%、铜仁地区达36.21%、六盘水市达31.88%。

2.2建设规模偏小因贵州缺乏长期积累的污水水量资料，城镇污水处理厂设计往往基于规划面积、人口和工业发展的预测及其生活污水量、工业废水量和公建、商业设施污水量所占的比例计算确定污水量，由于贵州社会经济发展相对落后，致使水量计算估值趋于保守，城镇污水处理厂建设规模普遍偏小。根据2011年污水处理负荷率低于60%的城镇污水处理厂与2012年污水处理负荷率高于90%的城镇污水处理厂比较，修文、绥阳、湄潭、天柱、独山、龙里、瓮安共7座污水处理厂在列，管网建设有所完善的新建污水处理厂马上面临扩建问题，说明部分城镇污水处理厂建设规模论证上存在不够合理的地方。

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采油污水处理通常采用物化法，大量的污水通过主污水管道进入污水处理厂的总污水储油罐，通过仪表检测来水的总量以便后续处理，从总储油罐送出的污水进入其他储油罐，根据其成分进行多步骤的物理和化学处理，处理完的污水合格后再通过外输管道送出，使污水再次得到利用。结合油田污水处理厂的实际情况，利用组态王工控软件所绘制的污水监控系统现场工艺流程如图1所示。图中清楚地标出了污水处理厂的各处理设备的摆放、名称、数量、管道的连接，各种参数如液位、流量、压力、加入的药剂量、处理后污水的pH值等显示一目了然。

1.2监控系统结构设计

污水处理监控系统由监测中心、现场监控工作站、现场过程测控系统等构成。监测中心通过网络与现场监控站连接，将整个厂区各现场监控站的重要参数和数据进行汇总、存档及综合分析，实现任务优化组合调配。现场监控工作站主要是给用户提供一个可视化的污水处理操作管理平台，提供了污水处理的工艺流程图、罐区示意图、泵状态、参数总貌、实时曲线、历史曲线、控制台、控制监测、监测报警、自动报表、网络数据服务、零点矫正等图形和操作功能。现场测控系统主要由ADAM－5000工控模块和安全栅组成，实现对现场的数据采集、模拟转换、模拟输出、上传数据及接收现场监控站的生产指令等，完成对油田污水处理过程的自动测量与控制。该结构是整个监控系统的核心部分，其中工控模块ADAM－5000系列担当了重要角色，系统通过模块对现场的数据进行采集、转换、输出，实现计算机自动控制。

1.3系统的功能与特点

1）系统可以直接通过现场监控站各功能窗口了解到各子系统的工作状态，可根据污水性质的变化实时地调整相应的工艺参数，不仅方便了技术人员操作，同时也进一步提高了污水处理的质量。

2）在设计自动监控系统时，对一切可能出现的问题笔者在系统中设置了应对措施预案，自动处理相关问题，提高了系统的可靠性。

3）加强了抗干扰能力设计，部分采用了冗余设计，提高了系统的稳定性。

4）自动监控系统对于要控制的现场参数，无需工作人员现场考察，其现场的仪表状态及加药系统的工作状态在控制室里一目了然。

5）监控系统具有多数据自动记录、显示功能，对历史数据作了浓缩处理，可通过现场监控站各功能窗口直接查询、显示或打印任何时刻的监测结果。

6）通过现代化的网络实现了系统数据共享，并可通过网络把动态数据实时传送到上级主管部门的监控系统，便于职能部门实时了解现场情况，做出正确决策。

2污水处理监控系统功能设计

污水处理监控系统软件系统采用组态王工控软件开发，根据需要绘制了工程流程图、罐区示意、泵状态、参数总貌、实时曲线、历史曲线、控制台、控制监测、零点矫正、报警、报表、参数设置等画面。画面是用户用来与计算机进行人机交互、监视控制系统状况、进行生产操作、输入控制命令的人机界面，通过该画面，能够让操作人员形象、直观、正确地掌握整个系统的运行状况，及时方便发出自己的操作命令。通过这些运行画面为用户提供了数据采集与处理、画面设计、动画显示、报表输出、报警处理、流程控制等功能，对整个污水处理工作状况实现了全方位实时监控。泵工作状态画面各参数反映了各加药泵的工作状态，如各泵污水流量、工作频率、控制量等。通过对加药撬块各泵变频器工作频率的自动控制，实现了药剂加药量的自动控制，大幅提高了污水处理质量。控制操作台画面既有重要参数显示窗口，也有各种不同的功能按钮菜单，实现了监控系统登录、配置用户、时间设置、参数修正、打印报表、手／自动切换控制、关闭／打开窗口、系统退出、关闭计算机等功能。

3污水处理控制方法研究

随着设备和工艺的不断完善，用于污水处理控制方法也在不断更新。目前油田的污水处理方法基本上有三种：通过监测污水的pH值；通过检测接收罐和缓冲罐的液位；通过检测提升泵污水流量。经过实验比较，笔者采用综合控制策略。由于污水流量的变化对污水处理药剂量的添加产生很大的影响，因而先对接收罐的液位和提升泵的污水流量进行联锁控制，尽量使污水流量保持稳定。去除水中杂质的药剂和净化污水药剂的控制采用开环控制，以接收罐的液位高度和提升泵的污水流量为依据，采用专家控制算法控制加药泵的变频器频率改变加药量，其中的各参数由操作人员根据规程和经验精心调试即可设定，控制过程中可根据实际情况作在线微调，经过实践完全可以达到要求。由于污水pH值对污水水质影响较大，必须使其在允许范围内，才能保证处理的污水达标，因而pH值控制采用闭环自动控制，精确控制加药泵的药剂量，以期达到较好的效果。

3.1pH值控制策略

该项目主要是针对油田开采污水处理，由于油田污水所含杂质成分较为复杂，且化学成分较多，因而污水处理过程较为复杂。整个处理系统属于典型的非线性滞后系统，该系统的精确对象数学模型难以获得。PID控制器是过程控制系统中最常用、最成熟、应用最广泛的调节器，由于对象的非线性、滞后性，运用PID控制效果不理想。模糊控制器不依赖过程控制的精确数学模型，采用人工智能的方式，吸收人工控制的操作经验，依据一些推理规则，将日常生活中的自然语言能够直接转化为计算机所能接受的算法语言决定控制决策；调整控制器中各参数，可大幅提高非线性滞后系统控制精度和可靠性。综合比较以上三种控制策略，确定该污水处理自动控制系统pH值加药部分采用模糊控制策略。

3.2模糊控制器的实现

根据现场污水处理过程中pH值的调试经验和系统运行数据分析，得出的控制规则所列。选取控制量变化的原则：在开始阶段误差较大时，控制作用以快速减小误差为主，操作幅度较大；当误差适中时，控制作用以抑制超调为主；当误差很小时，输出与给定值接近，控制作用以维持系统的稳定性为主，操作较弱。

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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。

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1.1格栅间生产、生活污水进入污水处理厂两条宽格栅渠道，在一条检修时，另一条可通过全部的流量。为保证污水处理厂各处理构筑物的设备稳定运行，设置粗、细格栅两道去除污水中的大块污染物。污水经两条渠道重力流进入调节池。渠道内设液位开关，清渣工作可根据格栅液位或设定的时间自动启停，清理下来的栅渣落入栅渣小车中，由值班人员适时清运。进水渠内设置溢流堰，超过污水处理厂设计流量污水可溢流至雨水排水系统。

1.2调节水池污水经格栅后经提升进入调节水池。由于生产工艺所致，厂区各个车间的生产具有不同特点，导致生产废水的排放不均匀，且生产废水中汇入了部分生活污水，因此待处理的污水水量和水质在时间上会有变化，为了有效的利用污水处理设施的能力，需最大限度地减少这一变化，以提高污水处理厂的效率和水质处理效果。减小流量波动，同时使待处理的污水均质，将下游处理的流量和水质变化减到最低限度。进入高效澄清池的水量和污染物浓度的变化不能是突然的冲击变化，但可以是连续变化，即两小时内水量和污染物浓度的变化不得超过平均进水流量和污染物浓度的10％。本工程中设置两格调节池，总停留时间不小于2.5h，单池有效容积为1050m3，池内设置足够能量的潜水搅拌机以防止悬浮物沉淀，并设液位开关保护潜水搅拌机正常工作。

1.3高密度澄清池它主要是由絮凝区、整流区、沉淀区和浓缩区及泥渣排放区等到组成，来水自澄清反应池底部进入，在絮凝区悬浮絮状或晶状固体的颗粒浓度保持在较佳状态，然后在絮凝区区由于上升式导流堰板的作用，经过充分混凝过的水进入溢流式斜管沉淀区进行泥水分离，污泥随重力沉至室底，而澄清水经过排水堰收集进入MBBR池中。污泥下沉至池底后顺池壁进入污泥浓缩区，通过中心刮泥机将污泥收集除2%~5%污泥回流外，其余送到污泥处理间的泥浆池中待处理。高密度澄清池具有；表面负荷高、对原水水质波动不敏感，占地面积小，排泥浓度高,出水悬浮物含量低等特点。

1.4MBBR池来自高效澄清池的出水进入后续MBBR池MBBR池是预处理单元生化处理的核心构筑物，其原理是利用在废水中不断流动的生长生物膜的载体，去除污水中的CODcr、BOD5。MBBR工艺是吸收了传统的流化床和生物接触氧化法两者的优点，形成的一种高效的污水生物处理方法，是悬浮生长的活性污泥法和附着生长的生物膜法相结合的一种工艺。MBBR工艺核心部分就是将比重接近于水的悬浮填料直接投加到曝气池中作为微生物的活性载体，依靠曝气池内的曝气和水流的提升作用处于流化状态。与以往的填料不同的是，悬浮填料能与污水频繁多次接触，因此被称为“移动的生物膜”。对厂区部份生活废水进入污水处理系统须进行必要的生化处理，才能满足后续深度脱盐处理工艺及景观水池等因素要求，每年4~10月份阳光充足、温度适宜，若未进行生化处理的水进入景观水池中，不到三天，就会遍布满池绿澡表苔，深度处理超滤系统与反渗透系统膜表面密布粘液，运行效率下降，工作时间短，杀菌剂投加量大等。

1.5V型滤池污水经MBBR池后经配水堰板均匀的进入3组均质滤料滤池，以去除残留的SS，满足回用水和深度处理站进水SS值指标。均质滤料滤池组主要包括：1）平行运行的一组相同的混凝土滤池；2）配水系统；3）通向自动阀和管道系统、至滤池底部、排水管等的入口廊道；4）反冲洗水泵间和反冲洗风机间；5）反冲洗水池。单个滤池包括：1）进水井；2）支撑底板；3）石英砂；4）每个滤池设一个前部安装的清水收集槽，以及一个污水收集渠，由所有反应池共用。澄清水经配水渠进入滤池，污水从顶部进入滤池，由滤板滤头确保将流量均匀分配到滤板下，同时滤板滤头也起均匀配反洗水和反洗气的作用，每平方米安装约55个污水型滤头。来自所有滤池的滤后水被收集到一个共用清水渠内，再进入反冲洗水池。每一组滤池内设置液位传感器，通过滤池出水的调节阀控制滤池的液位，以实现滤池恒水位过滤，提高滤池的过滤效果。同时在每一组滤池内设置压力传感器，可用来监控滤池的工作情况。滤池反冲洗采用气、水反冲洗方式，可以完成极其有效的反冲洗，优化反冲洗水的使用。反冲洗的设置可根据时间或滤池滤层的阻塞情况实现全自动控制，也可以用手动方式进行强制反冲洗。冲洗的实际频率取决于堵塞的频率，通常每天对滤池冲洗一次，整个冲洗周期持续约20min。冲洗周期中需要运行的滤池所有阀门都是气动的，从滤池控制台上按预定的顺序启动，反冲洗废水排入调节池。具有冲洗水量少，滤层纳污能力强等优点。经过上述预处理工艺后，各单元运行均达到设计技术要求水质满足预期。

1.6（超滤＋反渗透）系统部份回用水约100t/h，采用｛超滤＋反渗透｝系统进行深度处理，作为连铸闭路水及20t/h快锅补充水，出水水质指标见下表。超滤系统主要是除去废水中微粒及有机物等，反渗透系统是脱除废水中的可溶性盐、胶体、有机物和微生物。

1.7景观水池（又名鹅趣苑）预处理出水通过景观水池自流进公司生产贮水池中，作为公司生产补充水。景观池中，亭台楼阁、小桥曲径、高（假）山流水、喷泉高歌、天鹅戏嬉、金鱼穿梭、杨柳亲水、顽石挺立。将景观园林元素融入污水处理流程建设中，既能贮水,检验水质处理效果,又能成为新冶钢工业游览之地。

1.8污泥浓缩与加药来自高效澄清池浓缩池段的剩余污泥在污泥储存池内储存并混合，然后由进泥泵输送到板框压滤机进行脱水。污泥储池设置2座，可储存一天以上的平均污泥量，池内设置立式搅拌机和液位传感器。按照设计进水水质，污泥产量约为6.9t干污泥（TDS）/d。污泥脱水间设全自动板框压滤机2台，单台过滤面积100m2。加药间用于污水处理厂所需的所有药品的集中贮存、溶液配制和投加，与污泥处理间合建。本工艺加药由混凝剂制备和投加、絮凝剂制备和投加两个系统构成。

2达到的效果

在近一年的运行中，黄石市环保局多次临时突击抽查湖北新冶钢污水处理厂的出水水质，检测的数据表明，湖北新冶钢污水处理出水水质指标已超过设计预期，验证了在冶金行业污水处理中应用MBBR技术处理低浓度生化废水工艺不仅可行，而且还是可靠的。将园林景观元素融合污水处理建设之中，如利用景观池中饲养的天鹅和小鱼检测出水水质，可直观了解污水如何由浊变清过程，也是一次科普教育,成为了湖北新冶钢工业旅游景点，接待了多方宾客,给该项目建设锦上添花。

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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。

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杀菌剂，通常包括非氧化型和氧化型两种，其相关差异性在使用的功能和组成上表现得最为突出。在这当中氧化性杀菌剂具有较强的杀菌力，在众多领域都获得了广泛的应用。如次氯酸钠、氯气、溴类、过氧化氢、臭氧等，但是其药效难以长时间得以维持，缺乏稳定性、具有很大的需求量，十分容易对环境带来污染，所以较少应用于油田污水处理方面。在油田污水处理中，非氧化性杀菌剂获得了广泛的应用，非氧化性杀菌包括非离子型、离子型两种类型。非离子型杀菌剂要实现杀灭细菌或抑制细菌的目的，主要通过向细菌体内渗透或者在水中完成水解后，和细菌的某些组分产生络合物沉淀来完成，主要有醛类，如戊二醛、甲醛、氯代酚类还有相关衍生物。离子型杀菌剂主要包括两性离子杀菌剂、阳离子型杀菌剂、阴离子型杀菌剂，季铵盐精确类属于阳离子杀菌剂之一,是最广谱有效的，另外还有有机胺类、1227防藻类。两性杀菌具有十分广泛的使用范围，很少使用阴离子类。缓蚀剂，以主要化学成分为参照进行分类，主要包括有机和无机两类，缓蚀剂具有很强的适用性，能够有效控制金属的腐蚀性。同有机缓蚀剂比较，无机缓蚀剂在种类上较少，并且要想发挥效用，一定要在高浓度条件，在这当中铬酸盐缓蚀剂具有非常显著的缓蚀效果，在过去很长一段时间，使用非常广泛，但在环境保护方面，我国政府的管理力度不断加强，铬酸盐缓蚀剂慢慢从市场淡出。有机缓蚀剂有很多类型，主要有铵盐和季胺盐类缓蚀剂、杂环型缓蚀剂、咪唑啉类缓蚀剂等。

1.2阻垢、絮凝等化学试剂的现实应用

油田产生能够产生大量的污水，其中不少化学添加剂、天然的机械杂质等，会使得管线遭受腐蚀，或发生堵塞，要是对外排放势必会对环境造成一定的污染。但是在现阶段，处理油田污水的化学添加剂和天然杂质，已经开始广泛应用化学絮凝法，大多当做预处理技术同气浮法有效配合，发挥使用作用。絮凝剂成为了被经常使用的油田化学剂。现阶段絮凝剂已经有很多种类，具体涉及有机絮凝剂、无机絮凝剂、复合絮凝剂等三类。在这当中，使用有机高分子絮凝剂具有很多的优势，具体表现为能够较快获得处理，不需要太多的量，带来的污泥量不大等，絮凝剂在油田污水处理中显现出了重要的作用，其重要地位已经获得了认可。结垢通常是指在管线、储层、设备中形成的非常密实的，呈现出非正常溶解度的难溶或微溶盐类物质的垢。开发油气田，到达中期阶段与后期阶段后，在采油工艺上回注污水成为广泛应用的方式。就生产过程来说，受温度、压力等各种条件不断变化的影响，同时受水在热力学上缺乏稳定性，并且在化学上呈现出不相容性影响，通常会导致地面注水管线、地层、注水井筒出现结垢。现阶段，已经形成了多种油田污水的结垢控制技术：对不相容的水尽可能避免发生混合、对水的pH值加强控制、将成垢离子从水中清除、使用防垢剂、对物理条件控制好、磁防垢技术。将少量的防垢剂，加入水中实施化学防垢，这是应用比较多的一种方法。防垢机理是利用晶体畸变、螯合、分散等多种作用把垢粒、成垢离子在水中稳定保持，进而对结垢产生有效的阻止作用。