CASS工艺计算机自动化控制系统解析

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CASS工艺概述及原理

CASS工艺概述及原理

C A S S工艺概述及原理CASS(Cyclic-Activated-Sludge-System)工艺是近年来国际公认的处理生活污水及工业废水的先进工艺。

其基本结构是:在序批式活性污泥法(SBR)的基础上,反应池沿池长方向设计为两部分,前部为生物选择区也称预反应区,后部为主反应区,其主反应区后部安装了可升降的自动撇水装置。

整个工艺的曝气、沉淀、排水等过程在同一池子内周期循环运行,省去了常规活性污泥法的二沉池和污泥回流系统;同时可连续进水,间断排水。

该工艺最早在国外应用,为了更好地将其引进、消化,开发出适合我国国情的新型污水处理新工艺,总装备部工程设计研究总院环保中心于1994年在实验室进行了整套系统的模拟试验,分别探讨了CASS工艺处理常温生活污水、低温生活污水、制药和化工等工业废水的机理和特点以及水处理过程中脱氮除磷的效果,获得了宝贵的设计参数和对工艺运行的指导性经验。

我院将研究成果成功地应用于处理生活污水及不同种工业废水的工程实践中,取得了良好的经济、社会和环境效益。

我院开发的CASS工艺与ICEAS工艺相比,负荷可提高1-2倍,节省占地和工程投资近30%。

CASS工艺是将序批式活性污泥法(SBR)的反直池沿长度方向分为两部分,前部为生物选择区也称预反应区,后部为主反应区+在主反应区后部安装了可升降的滗水装置,实现了连续进水间歇排水的周期循环运行,集曝气沉淀、排水于一体。

CASS工艺是一个好氧/缺氧/厌氧交替运行的过程,具有一定脱氮除磷效果,废水以推流方式运行,而各反应区则以完全混合的形式运行以实现同步硝化一反硝化和生物除磷。

对于一般城市污水,CASS工艺并不需要很高程度的预处理,只需设置粗格栅、细格栅和沉砂池,无需初沉池和二沉池,也不需要庞大的污泥回流系统(只在CASS反应器内部有约20%的污泥回流)国内常见的CASS工艺流程如图1所示:CASS法污水处理运行操作CASS工艺每个运行周期曝气期为120分钟,沉淀期50分钟,滗水期为70分钟,用活性污泥处理污水,污水在曝气池停留一段时间后,污水中的有机物绝大多数被曝气池中的微生物吸附,氧化分解成无机物。

CASS工艺自控

CASS工艺自控
人员能够全面有效的管理和监控整个污水处理厂的运行过程,提高污水处理厂管理的自动化
水平,自动控制系统采用目前在国内污水处理厂广泛应用的 PLC+PC 控制系统,配以相应的仪
表检测设备,对污水处理全过程进行实时管理和监控。
g 2、计算机监控系统的构成 r 监控系统为三级控制系统,负责全厂生产过程监视、控制和数据采集。监控管理级是 o 工业控制计算机,其置于综合楼的中心控制室;现场控制级是可编程序逻辑控制器(PLC), 网 . 其置于现场;现场设备级为电动机控制中心(MCC)、电控箱、电控柜、各种检测仪表。监控 er 管理级主要包括:监控计算机(供操作员用),管理计算机(供工程师用),UPS 电源,图形打 水 t 印机,报表打印机,彩色大屏幕投影仪等;现场控制级分别设在污水厂各工艺区现场,主要 镇 wa 由 PLC 机柜,PLC,操作员面板以及网络接口等组成;现场设备级用于设备调试、检修时手 y 动控制。通讯网由双绞线组成现场总线网络,构成局域网,若有必要还可上 INTERNET。 城 t 3、计算机监控系统的功能 国 ci 3.1 中心控制室的功能: a 中心控制室通过配置 WindowsNT 操作平台,配以系统软件、应用软件(包括上位监控 中 n 软件、网络组态软件、PLC 编程软件)可实现以下功能: hi (1) 通过数据总线,对现场各控制单元(PLC1,PLC2,PLC3)采集到的工艺参数,设备运行状态 c 进行实时显示处理,建立各参数/状态数据库,储存主要参数的历史数据,显示各操作画面, . 工艺流程图,各工艺参数直方图,趋势曲线图。进行事故和异常情况报警,打印主要参数变 www 化值,以及日/月报表。
仪表,限制了 CASS 工艺的发展和推广。随着科学技术的迅猛发展,特别是自动化水平的提 高,对污水处理过程进行全自动化的管理和监控成为可能,所以 CASS 工艺近年来得到迅速 的推广。该方法在美国、加拿大、澳大利亚已有 270 家污水厂得到应用。我国上海、昆明、

CASS工艺概述及原理

CASS工艺概述及原理

SRT)作为控
制排泥的目标。 一般处理效率要求高, 出水水质要求高 SRT应控制大一些, 温度较高时, SRT
可小一些。
分解有机污染物的决大多数微生物的世代期都小于
3 天。
将 NH3-N硝化成 NO3--N的硝化杆菌的世代期为 5 天。
每天巡视内容:
色正常的活性污泥一般呈黄褐色或棕褐色,外观似棉絮状。
1-2 倍,节省占地和工程投资近 30%。
CASS工艺是将序批式活性污泥法 (SBR) 的反直池沿长度方向分为两部分, 前部为生物选
择区也称预反应区,后部为主反应区 +在主反应区后部安装了可升降的滗水装置,实现了连
续进水间歇排水的周期循环运行,集曝气沉淀、排水于一体。
CASS 工艺是一个好氧 / 缺氧 /
上层液浑浊,主要由于 F/M 太高,微生物分解不彻底,导致出水 SS偏高,最主要的方法降
低系统负荷。 主要方法:
取 1000 ML量筒盛放曝气池中的新鲜活性污泥混合液,静置
5— 10 分钟,观察在静置条
件下污泥的沉降速率和污泥外观性状, 等现象,依靠这些调整工艺控制。
絮状结构, 泥水界面是否分明, 上清夜是否清澈透明
性污泥系统内的停留时间。 控制污泥龄是选择活性污泥系统中微生物种类的一种方法。
如果
某种微生物的世代期比活性污泥系统长, 则该类微生物在繁殖出下一代微生物之前, 就被以
剩余活性污泥的方式排走, 该类微生物就永远不会在系统内繁殖起来。 反之如果某种微生物
的世代期比活性污泥系统的泥龄短, 则该种微生物在被以剩余活性污泥的形式排走之前,
3. 曝气机 全过程由 PLC控制, 每个周期运行 120 分钟。 每日观察曝气机的运行情况, 如有 异常声响或堵塞也一定要及时解决。

CASS工艺介绍

CASS工艺介绍

2.4、闲置阶段
闲置阶段即是滗水器上升到原始位置阶段。闲置阶段设 置的主要目的是在本周期结束转向下个周期前,为反应池 提供时间以完成它的整个周期。在此期间,使微生物通过 内源呼吸作用恢复其活性,为下个周期创造良好的初始条 件。经过闲置期后的活性污泥处于一种营养物的饥饿状态, 单位重量的活性污泥具有很大的吸附表面积,因此,一旦 进入下个运行周期的进水期时,活性污泥便可充分发挥其 较强的吸附能力,有效地除掉污染物。闲置阶段,污泥回 流照常进行。

CASS工艺技术特征
3.1、连续进水,间歇排水
传统SBR工艺为间断进水,间断排水,而实际污水 排放大都是连续或半连续的,CASS工艺可连续进水, 克服了SBR工艺的不足,比较适合实际排水的特点,拓 宽了SBR工艺的应用领域。虽然CASS工艺设计时均考 虑为连续进水,但在实际运行中即使有间断进水,也 不影响处理系统的运行。

研究思路与方法 CASS工艺结构与
The research ideas and methods
原理
CASS基本结构是:在序批式活性污泥法(SBR)的基础上,反应池沿池 长方向设计为两部分,前部为生物选择区也称预反应区,后部为主反应区, 其主反应区后部安装了可升降的自动滗水装置。整个工艺的曝气、沉淀、 排水等过程在同一池子内周期循环运行,省去了常规活性污泥法的二沉池 和污泥回流系统;同时可连续进水,间断排水。
传统活性污泥法的泥龄仅2-7天,而CASS法泥龄 为25-30天,所以污泥稳定性好,脱水性能佳,产生的 剩余污泥少。去除1.0kgBOD产生0.2~0.3kg剩余污泥 ,仅为传统法的60%左右。由于污泥在CASS反应池中 已得到一定程度的消化,所以剩余污泥的耗氧速率只有 10mgO2/g MLSS.h以下,一般不需要再经稳定化处理 ,可直接脱水。而传统法剩余污泥不稳定,沉降性差, 耗氧速率大于20mgO2/g MLSS.h ,必须经稳定化后 才能处置。

CASS工艺简介ppt

CASS工艺简介ppt

常见故障及排除方法
• 常见故障 • 设备无法启动:检查电源连接是否正常,检查设备内部是否有短路等问题。 • 设备运行异常:检查设备是否有异常声音、震动等问题,检查工艺参数是否设置正确。 • 设备报警:检查设备是否有故障提示或报警信号,根据提示进行相应处理。 • 排除方法 • 对于设备无法启动的问题,可以检查电源连接、保险丝等是否正常,排除故障后重新启动设备。 • 对于设备运行异常的问题,可以检查设备是否有异常声音、震动等,检查工艺参数是否设置正确,及时调
技术创新与改进方向
提升能源效率
通过进一步优化反应过程 和设备设计,提高能源利 用效率,降低生产成本。
开发新型催化剂
研究新型催化剂,提高反 应速率和产物选择性,实 现更高效的生产。
智能化控制技术
应用先进的控制理论和信 息技术,实现生产过程的 智能化和自动化,提高生 产效率和产品质量。
在环保领域的应用前景
曝气沉砂池出水进入主反应区,主反 应区分为三个阶段,分别为曝气阶段 、沉淀阶段和排水阶段。
04
排水阶段
主反应区内的上清液通过排水堰排出 ,进入后续处理单元。
流程图展示
• CASS工艺流程图:展示CASS工艺的整体流程及各个单 元的相互关系。
03
设备及材料
主要设备及用途
反应器
用于进行生物化学反应,是实现CASS工艺 的核心设备。
整或维修。 • 对于设备报警的问题,可以根据报警提示进行相应处理,如更换故障部件、调整工艺参数等。
日常维护及保养
• 日常维护 • 定期检查设备运行状态,记录相关数据。 • 定期清理设备内部灰尘、杂物等,保持设备清洁。 • 定期检查设备保险丝、电线等是否正常,预防意外事故发生。 • 定期对设备进行维护保养,延长设备使用寿命。 • 保养方法 • 对于设备的日常维护,可以定期进行巡检、清洁、保养等工作,确保设备正常运行。 • 对于设备的保养工作,可以采用专业的保养工具和方法,对设备进行全面检查和维修保养。

cass工艺原理

cass工艺原理

cass工艺原理CASS工艺原理。

CASS(Computer Aided System Software)工艺是一种基于计算机辅助设计和制造的先进工艺,它将计算机技术与传统制造工艺相结合,可以有效提高产品的设计和制造效率,降低生产成本,提高产品质量。

CASS工艺原理是指CASS工艺的基本原理和核心技术,下面将对CASS工艺原理进行详细介绍。

首先,CASS工艺的原理是基于计算机辅助设计和制造的。

它利用计算机软件对产品进行三维建模和设计,实现对产品结构、形状、尺寸等方面的精确控制。

同时,CASS工艺还可以通过计算机模拟产品的制造过程,包括数控加工、激光切割、注塑成型等工艺过程,从而实现对产品制造过程的精确控制。

其次,CASS工艺的原理是基于先进的制造技术的。

CASS工艺利用先进的数控加工设备、激光切割设备、注塑成型设备等,实现对产品的精确加工和制造。

同时,CASS工艺还可以实现对产品的自动化生产,大大提高了生产效率,降低了生产成本。

另外,CASS工艺的原理是基于信息化管理的。

CASS工艺可以实现对产品设计、制造、质量检测等方面的信息化管理,实现对生产过程的实时监控和管理。

同时,CASS工艺还可以实现对产品生命周期的全程跟踪和管理,从而提高了生产管理的效率和精度。

总的来说,CASS工艺的原理是基于计算机辅助设计和制造、先进的制造技术和信息化管理的。

它通过对产品设计和制造过程的精确控制,实现了对产品的高效、精确、自动化生产,为企业的产品设计和制造提供了全新的思路和方法。

在实际应用中,CASS工艺可以广泛应用于各种制造行业,包括机械制造、电子制造、汽车制造、航空航天等领域。

它可以帮助企业提高产品的设计和制造效率,降低生产成本,提高产品质量,增强企业的市场竞争力。

总之,CASS工艺是一种基于计算机辅助设计和制造的先进工艺,它的原理是基于计算机辅助设计和制造、先进的制造技术和信息化管理的。

它可以帮助企业提高产品的设计和制造效率,降低生产成本,提高产品质量,是制造业转型升级的重要技术手段。

CASS工艺详解

CASS工艺详解

CASS工艺详解一、CASS工艺运行原理C AS S工艺是将序批式活性污泥法(S B R)的反应池沿长度方向分为两部分,前部为生物选择区也称预反应区,后部为主反应区。

在主反应区后部安装了可升降的滗水装置,实现了连续进水间歇排水的周期循环运行,集曝气沉淀、排水于一体。

C AS S 工艺是一个厌氧/缺氧/好氧交替运行的过程,具有一定脱氮除磷效果,废水以推流方式运行,而各反应区则以完全混合的形式运行以实现同步硝化一反硝化和生物除磷。

二、CASS工艺流程对于一般城市污水,C AS S工艺并不需要很高程度的预处理,只需设置粗格栅、细格栅和沉砂池,无需初沉池和二沉池,也不需要庞大的污泥回流系统(只在C AS S反应器内部有约20%的污泥回流)国内常见的C AS S工艺流程如下图所示。

C AS S工艺运行过程包括充水-曝气、沉淀、滗水、闲置四个阶段组成,具体运行过程为:(1)充水-曝气阶段边进水边曝气,同时将主反应区的污泥回流至生物选择区,一般回流比为20%。

在此阶段,曝气系统向反应池内供氧,一方面满足好氧微生物对氧的需要,另一方面有利于活性污泥与有机物的充分混合与接触,从而有利于有机污染物被微生物氧化分解。

同时,污水中的氨氮通过微生物的硝化作用转变为硝态氮。

(2)沉淀阶段停止曝气,微生物继续利用水中剩余的溶解氧进行氧化分解。

随着反应池内溶解氧的进一步降低,微生物由好氧状态向缺氧状态转变,并发生一定的反硝化作用。

与此同时,活性污泥在几乎静止的条件下进行沉淀分离,活性污泥沉至池底,下一个周期继续发挥作用,处理后的水位于污泥层上部,静置沉淀使泥水分离。

(3)滗水阶段沉淀阶段完成后,置于反应池末端的滗水器开始工作,自上而下逐层排出上清液,排水结束后滗水器自动复位。

滗水期间,污泥回流系统照常工作,其目的是提高缺氧区的污泥浓度,随污泥回流至该区内的污泥中的硝态氮进一步进行反硝化,并进行磷的释放。

(4)闲置阶段闲置阶段的时间一般比较短,主要保证滗水器在此阶段内上升至原始位置,防止污泥流失。

CASS工艺自控系统的现状、问题和对策研究

CASS工艺自控系统的现状、问题和对策研究
有学者在认真研究了国内外近 10年来典型的 自动控制系统的运转实例后认为 [ 1 ] ,我国水企业的
收稿日期 : 2007 - 12 - 03 作者简介 : 俞杰 (1981 - ) ,男 ,浙江海宁人 ,硕士研究生 ,主要研究方向为废水处理理论与技术 。
第 5卷 第 3期
俞杰等 : CASS工艺自控系统的现状 、问题和对策研究
2. 3 滗水控制
滗水器是 CASS工艺的关键设备 ,其性能是否 稳定可靠将直接影响 CASS工艺能否正常运行 。目 前 ,国内外对滗水器仍在进行研究和开发 。按照目 前所用的原理 ,滗水器可分为浮球式 、旋转式和虹吸 式 3种类型 。滗水器研制的关键是解决滗水过程 中 ,堰口 、导水软管和升降控制装置与水流之间形成 的动态平衡 ,使之可随排水量的不同调整浮动水堰 的浸没深度 ,并随水位均匀地升降 ,将排水对底层污 泥的干扰降低到最低限度 ,保证出水水质稳定 [ 2 ] 。 一般设定滗水在沉淀 1 h后开始 ,当池中液位降至 设定值以下即停止滗水 ,进入闲置期等待下一周期 的开始 。
K e y w o rd s: CASS; automatic control system; DO; intelligent control
我国的环境污染问题日益加重 ,已经成为限制 经济和社会快速 、可持续发展的瓶颈 。给水水源的 污染致使给水厂必须采用更加复杂的工艺 (常规处 理加深度处理 )对原水进行处理 ,才能保证供水安 全 。同时 ,国家为控制污染物的排放量 ,减少对环境 的破坏 ,制定了越来越严格的污染物排放标准 ,这对 污水处理厂的运行与管理提出了更高的要求 。
·54·
装 备 环 境 工 程 EQU IPM ENT ENV IRONMENTAL ENGINEER ING

CASS工艺的理论与设计计算

CASS工艺的理论与设计计算

CASS工艺的理论与设计计算CASS工艺的理论与设计计算一、引言CASS(Computer-Aided Shape Strategy)工艺是一种基于计算机辅助技术的形状设计和制造方法,广泛应用于航空航天、汽车制造、机械制造等领域。

本文将介绍CASS工艺的理论与设计计算,包括其基本原理、应用领域、设计流程以及设计计算方法。

二、CASS工艺的基本原理CASS工艺的基本原理是基于计算机模拟和优化算法,将复杂的形状设计问题分解为一系列简单的子问题,并通过计算机程序进行求解。

通过对形状设计和制造过程的系统建模和仿真,可以准确地预测产品的性能和制造过程的可行性,从而提高设计效率和产品质量。

三、CASS工艺的应用领域CASS工艺广泛应用于航空航天、汽车制造、机械制造等领域。

在航空航天领域,CASS工艺可以用于飞机机体设计、发动机喷管设计以及飞行器的气动外形优化等。

在汽车制造领域,CASS工艺可以用于汽车车身设计、发动机进气道设计以及底盘结构的优化设计等。

在机械制造领域,CASS工艺可以用于机械零部件的设计和结构优化。

四、CASS工艺的设计流程CASS工艺的设计流程主要包括以下几个步骤:问题定义、建模与仿真、形状优化、评估与验证和制造过程仿真。

首先,需要清晰地定义设计问题,并确定设计目标和约束条件。

然后,对设计问题进行建模和仿真,将问题转化为数学模型,并利用计算机程序进行仿真求解。

接下来,进行形状优化,通过改变设计参数来寻找最佳设计方案。

然后,对优化结果进行评估和验证,确保设计方案满足设计目标和约束条件。

最后,进行制造过程仿真,预测产品的制造过程和性能。

五、CASS工艺的设计计算方法CASS工艺的设计计算方法主要包括形状参数化建模、计算流体力学(CFD)仿真、有限元分析(FEA)、多目标优化算法等。

形状参数化建模是将复杂的形状设计问题转化为数学模型的一种方法,通过定义一组参数来描述设计形状,从而方便进行后续的优化和仿真分析。

论CASS工艺污水处理自控系统的架设

论CASS工艺污水处理自控系统的架设
五、结语
使用可编辑并行命令架设的自控系统,设备启动数目,启动时间,启动周期,均由控制者去设定,设定后就会按照设定的方式运行,能把CASS工艺的灵活性发挥到极限。以CASS工艺的污水处理厂作为例子只是抛砖引玉,需要多设备轮换启动的工业生产工艺,如果使用此理念来架设自控系统,生产效率必定得到提高。
论CASS工艺污水处理自控系统的架设-污水处理
摘要:论述传统CASS工艺的自控系统的控制方式的弊端,论证可编辑并行命令架设的控制系统的优越性,为需要多设备频繁启动和停止的生产工艺自控系统提供改造技术支持和方向。
关键词:可编辑;并行命令;频繁切换;灵活性
在现阶段,CASS工艺的污水处理方法已经相当完善,但是与其配套使用的自控系统却是相当的机械和僵化,不能充分调整CASS工艺的灵活性和发挥其优越性。
然而在很多CASS工艺的污水处理厂的自控系统还是相当的不完善,有的只是实现了远控,完全由值班人员在电脑上操作启停;有的自动控制程度不高,设定了固定的启动次序或者启停时间,不可由中控值班人员编辑,当水质环境发生变化,需要适当工艺参数,只能转换成手动模式,人工调成设备的启停,大大加重了中控值班人员的负担。
开启1、2号回流泵;3、4号搅拌器;代码是195
开启2、3号阀门;2、3号滗水器;代码是102
把需要按程序启动的设备通过二进制转换成十进制,把相应的代码寄存在MB212、MB214等一系列寄存器中(可用其他替代),构成一个时间和代码组成的矩阵。
四、可编辑并行命令的优越性
使用可编辑并行命令的方式所架设的自控系统具有超强的灵活性,充分发挥CASS工艺的抗冲击能力。在南方,夏季雨水偏多,COD普遍较低,调整矩阵中曝气阀的启动时间,可缩短曝气时间,降低电耗,防止污水处理过程中溶解氧过量。冬季,雨水偏少,COD较高,生化需氧量较高,那么可设置曝气阀与进水阀同步启动,加长曝气时间,只要把进水阀和曝气阀启动的代码写入矩阵中即可。如果污水中总氮过高,也可以加长污泥回流泵的启动时间周期,加强硝化和反硝化效果。

论CASS工艺的研究及优缺点分析_0

论CASS工艺的研究及优缺点分析_0

论CASS工艺的研究及优缺点分析摘要:针对CASS工艺特点对CASS的技术特征进行详细介绍,分析其存在的问题以及影响工艺的因素,提出相应的改进措施,在原有基础上进一步优化,以达到更好的脱氮除磷的效果。

关键词:CASS;脱氮除磷;技术特征引言CASS工艺最早源于美国,是由Goronszy教授在ICEAS基础上研发出来的一种改进型SBR工艺。

对于普通城市污水,CASS工艺不仅不需要较高的预处理措施,也不需要建设巨大的污泥回流系统,只需进行细格栅、粗格栅与沉砂池的相关设置。

CASS工艺以其独特的优势在生产生活中得到了广泛的应用。

CASS工艺原理目前国内常见工艺流程如图1所示。

典型的CASS反应器包括生物选择器、好氧区与厌氧区三部分。

图1 CASS 工艺流程技术特征持续进水传统的SBR工艺是间歇式进水与排水,而实际中污水排放大多是连续的。

CASS工艺可以持续进水,这种方式适合实际排水中的情况,克服了SBR的不足,相应的也拓宽了应用领域。

CASS工艺的设计考虑进了水是连续的,但是实际中如果有间断进水的情况,也不会影响工艺系统的运行。

运行具有时序性CASS工艺一般要按照进水、曝气、沉淀和排水等四个流程依据时间轮流进行。

工艺流程的非稳定性工艺周期内排水开始时反应池内液位最高,排水结束后液位达到最低。

液位的变化取决于排水比,排水比又与废水浓度、生物降解难度以及排放标准有关。

反应池内液体体积与基质浓度都是变化的,因此运行过程是非稳态的。

溶解氧浓度梯度高CASS在反应阶段属于曝气的,微生物处于好氧状态。

而在排水与沉淀阶段,由于不能曝气,微生物处于缺氧状态,某些情况甚至为厌氧状态。

反应池中氧气浓度是周期性的发生变化,当氧气浓度大、转移效率高时,脱氮除磷的效率就高,对于防止污泥膨胀以及节能减排也是有积极作用的。

实践表明,当使用相同的曝气设备时,CASS工艺比传统工艺的氧气利用率高,相应的效率也就高。

存在的问题硝酸盐对于磷的释放的抑制研究表明,若要保证氧状态,NO-3-X的浓度应要确保小于0. 1mg/L。

CASS法污水处理计算机控制系统设计

CASS法污水处理计算机控制系统设计

CASS法污水处理计算机控制系统设计摘要:循环活性污泥系统(CASS)是一种先进的污水处理工艺,设计了一种实现CASS工艺的计算机自动控制系统,该系统具有较好的灵活性、较高的可靠性和可维护性。

关键词:污水处理CASS工艺集散式系统组态现场总线随着社会经济的发展,污水量和污水中的污染物种类也在不断增加。

污水处理的目的是用某种方法把污水中的污染物质分离出来,或者将其转化分解成无毒无害的稳定物质,从而使污水得到净化。

污水处理技术已经经过了一百多年的发展历史,发展出了各种不同特点的污水处理工艺,有物理处理法、化学处理法及生物处理法等。

为了让这些方法更好地发挥作用,在计算机技术和自动控制技术飞速发展的今天,将计算机自动控制技术应用于实际污水处理,实现污水处理工艺的半自动乃至全自动监控,具有非常现实的意义。

1 循环活性污泥处理系统(CASS)简介循环活性污泥系统(Cyclic Activated Sludge System,即CASS)工艺是一种具有脱氮除磷功能的以序批曝气-非曝气方式运行的充-放式间隙活性污泥处理工艺,在一个反应器中完成有机污染物的生物降解和泥水分离的处理功能。

CASS工艺以推流方式按一定的时间序列运行,其运行过程包括充水-曝气、充水-泥水分离、上清液滗除等三个阶段。

这三个阶段组成一个运行周期,各周期可连续循环运行。

系统整体工艺结构如图1所示。

2 系统分析2.1 系统逻辑结构现在要对整个系统实现自动控制,经分析考察,可知有下列参数需要实现自动监控:调节池高/低液位;CASS池高/低液位;滗水器位置;污泥池高/低液位;粗/细格栅启/停;进水泵启/停;污泥回流泵启/停;滗水器运行/停止;压滤机启/停;曝气机运行/停止。

系统除了要完成测控任务外,还要具有良好的人机交互界面,所以系统的逻辑结构如图2所示。

2.2 系统技术目标分析作为一个工控系统,除了完成必要的监控功能和具有良好的人机交互界面外,还应在系统的安全性、可靠性和可维护性等诸多方面加以考虑,并采取相应的措施。

基于PLC的CASS工艺自动控制系统的设计与实现

基于PLC的CASS工艺自动控制系统的设计与实现
p i e s f r Om as pe c t s o f h a r d war e s y s t em co n f i gur a t i on. P LC pr o gr a mmi n g a n d m o ni t o r i ng i n t e r f a ce. e x p oun d s t h e met h od o f d e・ s i gn an d i mpl e me n t a t i o n pr oc e s s of wa s t e wat e r t r e a t men t i n CASS r ea ct o r o f P LC co n t r ol s y s t em . Ke y wo r d s : au t oma t i c c on t r ol , PL C, CASS, wa s t e wat er t r e at men t
《 工业控制计算机 } 2 0 1 的 C A S S工艺 自 动控制 系统的设计与实现
De s i g n a n d Re a l i z a t i o n o f Au t o ma t i c Co n t r o l S y s t e m f o r CAS S Pr o c e s s Ba s e d o n P L C
生化反应池 , 反 应 池 由 预反 应 区 和 主 反应 区 组 成 , 生 物 反 应 的 过 程 和 泥水 分 离 的 过程 都 集 中在 一 个池 子 里 完成 。C A S S工 艺 的 应
… …
::二二二::
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CASS污水处理工艺中的自动控制

CASS污水处理工艺中的自动控制

CASS污水处理工艺中的自动控制随着技术的发展,污水处理工艺也不断地更新换代,自动控制技术越来越广泛应用于污水处理过程中。

自动控制技术可以使污水处理工艺更加稳定、高效、可靠和节能。

本文将介绍CASS污水处理工艺中的自动控制。

CASS(Continuously Aerated Sequencing Batch Reactor,连续曝气序批反应器)是一种高效的生化处理工艺。

通过氧化还原反应,将有机物质降解为水和二氧化碳。

CASS工艺的主要特点是高负荷处理能力、出水水质稳定、管理方便等。

为了更好地发挥其优势,自动控制系统的应用在CASS污水处理中是不可或缺的。

CASS工艺的自动控制系统主要由PLC控制器、传感器、执行器和人机界面组成。

该系统能够在线监测CASS工艺中的关键参数,如氧气浓度、温度、PH值、污水进出水浓度和时间等。

传感器用来采集这些数据,PLC控制器根据采集到的数据做出相应的决策,执行器控制设备运行,人机界面则用来显示和操作。

其中,氧气浓度是影响CASS工艺效果的关键参数之一,因此在CASS污水处理中的氧气浓度控制是非常重要的。

氧气浓度的不足会导致生物菌群降解能力下降,出水水质受到影响,产生污泥泛黑等问题。

因此,在CASS污水处理中,通过在线监测氧气浓度,根据设定值调整曝气时间和曝气量,以保证氧气浓度的稳定控制,进而达到治理水体的目的。

另外,CASS工艺中的PH值和温度控制也非常重要。

发酵过程中,发酵产酸会导致PH值降低,过低会影响生物菌群的正常生长,出水水质受到影响。

因此,通过PH值控制器在线监测PH值,根据设定值加入PH调节剂来调节PH值。

温度是影响污水处理反应速度和生物菌群生长的另一个重要因素。

在CASS污水处理中,由于环境温度的变化会对反应器内的温度产生影响,因此需要对反应器温度进行精准控制,以提高反应器性能。

总之,自动控制技术在CASS污水处理工艺中的应用,能够实现对污水处理过程的全程监测,实现自动化操作和管理,提高工艺操作的稳定性和可靠性,减少人力资源的浪费和管理成本。

CASS工艺简介

CASS工艺简介
模块,其中曝气2h、沉淀和排水各1h。每个运行周期 中曝气和停止曝气的时间基本相等)。 处理城市污水时,CASS中生物选择区、缺氧区和主反 应区的容积比一般为1:5:30(1:2:20),具体可根据水 质和“模块”试验加以确定。
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生物选择区作用
在生物选择区内,通过主反应区污泥的回流并与进 水混合,不仅充分利用了活性污泥的快速吸附作用而 且加速对溶解性底物的去除并对难降解有机物起到良 好的水解作用,同时可使污泥中的磷在厌氧条件下得 到有效的释放。生物选择区还可有效地抑制丝状菌的 大量繁殖,克服污泥膨胀,提高系统的稳定性。在生 物选择区中,污泥回流液中存在的少量硝酸盐氮(约 为2mg/L)可得到反硝化,反硝化量可达整个系统反 硝化量的20%左右。选择器可定容运行,亦可变容运 行,多池系统中的进水配水池也可用作选择器。
兼性区作用
兼氧区不仅具有辅助厌氧或兼氧条件下运行 的生物选择区对进水水质水量变化的缓冲作用 ,同时还具有促进磷的进一步释放和强化氮的 反硝化作用。
主反应区作用
主反应区则是最终去除有机底物的主要场 所。运行过程中,通常将主反应区的曝气强度 以及曝气池中溶解氧强度加以控制,以使反应 区内主体溶液中处于好氧状态,保证污泥絮体 的外部有一个好氧环境进行硝化;活性污泥结 构内部则基本处于缺氧状态,溶解氧向污泥絮 体内的传递受到限制,而较高的硝酸盐浓度( 梯度)则能较好地渗透到絮体内部,有效地进 行反硝化,从而使主反应区中同时发生有机污 染物的降解以及同步硝化和反硝化作用。
CASS工艺的循环运行过程
循环过程中,反应器内的水位随进水而由 初始的设计最低水位逐渐上升至最高设计水位, 因而运行过程中其有效容积是逐渐增加的(即 变容积运行)。曝气和搅拌阶段结束后,在静 止条件下使活性污泥絮凝并进行泥水分离,沉 淀结束后通过移动堰表面滗水装置排出上清水 层并使反应器中的水位恢复至设计最低水位, 然后,重复上一周期的运行。

CASS污水处理工艺

CASS污水处理工艺

CASS污水处理工艺一、引言随着工业化和城市化的快速发展,污水处理成为环境保护的重要一环。

CASS工艺,全称为周期循环活性污泥法,是一种高效、低耗、灵活的污水处理技术。

本文将详细介绍CASS工艺的原理、特点、流程、应用范围、经济效益以及发展趋势。

二、CASS工艺原理生物反应原理:CASS工艺利用微生物降解有机物,通过活性污泥中的微生物群,在好氧、缺氧和厌氧的环境中循环反应,去除污染物。

周期循环:CASS工艺将一个运行周期分为曝气、沉淀和排水三个阶段,循环进行。

反应器设置:通常设置一个主反应器,包含了曝气、沉淀和排水等功能区。

自动化控制:通过自动控制系统,实现各阶段的自动切换和运行控制。

优化运行:通过对每个阶段的控制参数优化,提高处理效率。

三、CASS工艺特点高效性:CASS工艺能够在较短的周期内完成有机物的去除,且效果稳定。

灵活性:对于不同水质和水量,CASS工艺通过调整周期和运行参数,能够适应不同的处理需求。

低能耗:相较于传统活性污泥法,CASS工艺的能耗较低。

占地少:紧凑的工艺流程使得CASS工艺需要的土地面积较小。

环境友好:CASS工艺产生的污泥量较少,且容易处理。

四、CASS工艺流程曝气阶段:此阶段向反应器中供氧,微生物进行有机物降解和硝化反应。

沉淀阶段:停止曝气,微生物和悬浮物在反应器内沉淀。

排水阶段:上清液排出,底部污泥回流至反应器。

闲置阶段:为下一周期做准备,确保反应器内微生物活性。

控制与监测:通过在线监测和控制系统,确保各阶段正常运行。

五、CASS工艺应用范围生活污水处理:适用于居民区、学校、医院等生活污水的处理。

工业废水处理:尤其适用于化工、制药、食品加工等行业的废水处理。

景观水体治理:用于改善景观水体的水质,如湖泊、河流等。

雨水排放处理:用于处理初期雨水,减轻径流污染。

其他应用场景:机场、车站等公共设施的污水处理。

六、CASS工艺经济效益分析投资成本:相较于传统活性污泥法,CASS工艺的初投资可能较高,但长期运营成本较低。

CASS工艺(2).doc

CASS工艺(2).doc

CASS工艺(2)1、CASS工作原理CASS(Cyclic Activated Sludge System)是在SBR的基础上发展起来的,即在SBR池内进水端增加了一个生物选择器,实现了连续进水(沉淀期、排水期仍连续进水),间歇排水。

设置生物选择器的主要目的是使系统选择出絮凝性细菌,其容积约占整个池子的10%。

生物选择器的工艺过程遵循活性污泥的基质积累--再生理论,使活性污泥在选择器中经历一个高负荷的吸附阶段(基质积累),随后在主反应区经历一个较低负荷的基质降解阶段,以完成整个基质降解的全过程和污泥再生。

CASS工艺集反应、沉淀、排水于一体,对污染物质降解是一个好氧-缺氧-厌氧交替运行的过程,具有一定脱氮除磷效果。

2、CASS工艺的优点(1)建设费用低。

CASS工艺的建设格局省去了初次沉淀池、二次沉淀池及污泥回流设备,大大节省了费用;工艺流程简洁,布局紧凑,占地面积少。

(2)运转费用省。

由于曝气是周期性的,池内溶解氧的浓度也是变化的,沉淀阶段和排水阶段溶解氧降低,重新开始曝气时,氧浓度梯度大,传递效率高,节能效果显著,可节省运转费用。

(3)有机物去除率高,出水水质好。

(4)管理简单,运行可靠,不易发生污泥膨胀。

(5)污泥产量低,性质稳定。

3、撇水方式的选择撇水机是CASS工艺的关键组成部分,其性能是否稳定可靠直接影响到CASS 工艺的正常运行。

目前,国内外对撇水机仍在进行研究和开发,按照目前所用的原理,撇水机可分为三种类型,即浮球式、旋转式和虹吸式。

撇水机研制的关键是解决滗水过程中,堰口、导水软管和升降控制装置与水流之间形成的动态平衡,使之可随排水量的不同调整浮动水堰浸没的深度,并随水位均匀地升降,将排水对底层污泥的干扰降低到最低限度,保证出水水质稳定。

4、CASS工艺对小区污水的出水回用由于水资源的短缺,近年来城市供水日趋紧张。

因此,如何解决城市用水紧张的问题,是现今不得不面临的问题。

采用CASS工艺处理小区污水,将处理后的污水用于小区绿化、厕所便器冲洗、洗车和清洁等,有很好的社会效益和经济效益;而且用CASS处理后的小区污水出水水质稳定,优于一般传统生物处理工艺,通过过滤和消毒处理后,就可以作为中水回用。

CASS工艺的理论与设计计算

CASS工艺的理论与设计计算

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CASS工艺的特点分析及实际应用

CASS工艺的特点分析及实际应用

随着我国经济的发展,环境污染日益严重,特别是水污染,因此,水处理的工艺也越来越多,几乎每种传统工艺都有许多种变形工艺,有的变形工艺虽然没有出现在正规的规范中,但在实际应用中效果确实不错。

比如CASS,就是众多的污水处理工艺中的一种,是SBR 的一种变形工艺。

对生活污水污水和与生活污水类似的污水,CASS 工艺对预处理的要求很低,只需设置格栅、沉砂池,大部分情况无需初沉池和二沉池,对污泥回流系统的要求也很低[1]。

目前CASS 工艺主要用于需脱氮除磷的污水、或有机物浓度较高而不用厌氧处理或经厌氧处理后的污水,如小区生活污水以及发酵行业、印染、屠宰、制药等行业生产废水。

由于国外厂家对CASS 技术的保密以及知识产权的保护,目前,我国的设计规范中没有CASS 工艺设计的成熟资料,实际工程中通常采用经验或半经验数据[2]。

1CASS 工艺的循环运行操作过程如图1所示CASS 工艺的运行过程依次为:一是进水-曝气阶段。

进水时可以根据实际情况选择曝气与否或调整曝气量的大小。

同时,主反应器区的污泥回流至生物选择器。

污泥回流比为20%。

二是进水-沉淀阶段。

该阶段不曝气,静置沉淀使泥水分离。

当混合液的污泥浓度为4000mg/L 时沉淀后的污泥浓度可达12000mg/L 以上,沉淀阶段原则上可以不停止进水,而且污泥回流也无需停止。

三是滗水阶段。

此阶段反应器停止进水,滗水时由浮球式水位监测仪自动控制滗水器的升降,排水结束后滗水器自动复位。

四是充水-闲置阶段。

该阶段主要是恢复污泥活性,类似于“吸附+再生”工艺中的再生工艺。

CASS 工艺的运行周期比SBR 短,一般为4h,其中曝气2h,沉淀和滗水各1h;而SBR 为6h [1-3]。

文章编号:1674-9146(2012)01-0105-02CASS 工艺的特点分析及实际应用王强1,武经宇2,李萍1[基金项目]宁德师范学院科研资助项目(2003Y003)收稿日期:2011-11-27;修回日期:2011-12-27作者简介:王强(1981-),男,山西长治人,硕士,讲师,主要从事水污染治理研究,E-mail :water561@ 。

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CASS工艺计算机自动化控制系统技术说明1、概况污水处理厂设计处理能力一期为2.5万m3/d,二期2.5万m3/d,已建成5.0万m3/d处理能力。

5.0万m3/d规模计算机自动化控制系统已经建成。

今年,污水处理厂将实施三期工程,设计处理能力为2.5万m3/d,采用周期循环活性污泥法(Cyclic Activated Sludge System,简称CASS)工艺,计算机自动化控制系统也将同步建设。

设计进出水水质及排放标准2、CASS生物反应池CASS生物池是污水处理厂的核心,它在SBR的基础上前部设置了生物选择区,后部安装了可升降的自动滗水器组成,曝气、沉淀、排水均在同一池子内周期性循环进行。

生物选择区和主反应区之间由隔墙隔开,污水由生物选择区通过隔墙下部进入主反应区,托动水层缓慢上升。

整个CASS池每格可独立运行,池深5.8m,有效水深4.1m(污泥区高1.3m,缓冲区高1.7m),活性污泥界面以上最小水深为1.34m,每周期排水比约1/3部分。

本次设计的CASS池运行周期是4h,其中曝气2h,沉淀1h,排水1h。

如果调试过程中发现原水浓度比设计原水浓度低,可以根据实际废水水质情况来确定运行周期,根据进出水水质指标适当调整周期中各阶段时间的分配,如适当减少曝气时间、延长沉淀时间等,这样在保证出水水质的情况下节省了能耗。

例如,污水厂实际运行周期仍是4h,其中曝气改为1.5h,沉淀1h,排水1h,增加闲置0.5h 。

3、PLC工作站的调整根据污水处理厂的工艺流程及厂区平面布置,三期自动化层设置1个PLC工作主站在新配电中心内,1个远程站设在一期提升泵房内。

并通过MODICONPLCMB+网与原工控网连接。

3.1新PLC站工作内容新PLC工作主站主要控制设备为三期格栅间、沉砂池、CASS池、紫外线消毒池的电控设备和仪表检测。

新PLC远程站主要检测进水PH、CASS池溶解氧(DO)、CASS池污泥浓度(SS)等。

3.2PLC控制方式(1)细格栅容许的前后水位差为0.2m ;阶梯格栅除污机按水位差和时间协同控制,并且联动螺旋输送机、栅渣压榨机。

(2)调节堰门根据水位调节,水位范围7.3m—7.7m 可调。

(3)排渣机、砂水分离器根据时间设定每(2、4、6)或8小时运行一次。

(4)立式浆叶分离机24小时运行。

(5)CASS生物池采用4小时循环周期以一定的时间序列运行,运行过程包括充水曝气、静止沉淀、撇水排泥、闲置四个阶段,不同的运行阶段的运行方式可根据需要进行调整。

保证始终有两个池子处于充水曝气顺序,另两个池子分别处于沉淀和撇水顺序,沉淀和撇水顺序时均需停止充水和曝气,整个自动化过程保证4只CASS池连续进出水运做。

CASS生物池每日工作24 h,分为6.0个工作周期,每周期工作时间为4.0 h,其中进水-曝气2.0 h,静止沉淀1.0 h,排水排泥1.0 h.在同一时间各池的工作时序均不同,不能发生重叠,同一时间只有一个反应池滗水,要求自动控制及操作管理可靠、安全,各池具体工作时序如图.CASS反应池工作时序图充水曝气阶段CASS主反应区内边充水边曝气,同时池内的回流污泥泵连续不断的向预反应区回流污泥。

此时有机污染物被微生物氧化分解,同时污水中的氨氮通过微生物的硝化作用转化为硝态氮;静止沉淀阶段CASS主反应区不充水也不曝气,此时微生物利用水中剩余的DO进行氧化分解,生物池逐渐由好氧状态向缺氧状态转变,开始进行反硝化反应,活性污泥逐渐沉到池底,上层水逐渐变清;撇水排泥阶段CASS主反应区的滗水器开始工作,自上而下逐渐排出上清液,同时池内的剩余污泥泵向污泥调节池输送剩余污泥。

此时,生物池逐渐由缺氧状态过渡到厌氧状态,继续进行反硝化反应。

实际运行过程中,由于滗水器的滗水能力是按最不利的情况进行设计选型的,而这种最不利情况不易出现,故实际滗水时间通常要比设计滗水时间短,其剩余时间通常用于CASS主反应区内污泥的闲置,以恢复污泥的吸附能力。

(6)回流污泥泵根据污泥浓度变频控制,在充水曝气阶段运行。

(7)剩余污泥泵在撇水排泥阶段运行。

(8)紫外线消毒池根据进水流量控制,流量信号送至紫外线消毒控制柜。

(9)鼓风机系统运行根据CASS池溶解氧控制,控制范围2mg/l—2.5mg/l ,鼓风机自带PLC控制器,须联入工控网运做。

(10)滗水器按要求自动控制。

以上控制方式均包括手动控制、集中控制、自动程序控制。

所有程序数据设定均要求可调,以满足实际运行中可能出现的变化。

5、计算机监控系统仪表本次系统仪表全部采用进口原装品牌产品,如GIMAT、HACH、E+H等。

(1)进水COD在线自动分析仪(1台)·COD值完全连续测量·响应时间<20分钟·自动清洗和校正·反应中无需有害化学物质·试剂低消耗·低维护操作过程中自动清洗保证了测量过程的高可靠性。

样品不需预处理,样品吸取和进入只需通过普通管,前面有一浸入式过滤篮,可防止大的颗粒进入损坏仪器。

·信号输出测量值可通过0/4~20mA电流信号输出,限值报警和选择性的报警通过零点压触点输出,通信接口为RS232。

·测量量程0~800 mg/L (量程可选,稀释)·测量值输出连续·分辨率满量程的0.1%·测量值输出连续·分辨率满量程的0.1%·测量误差±5%·校正自动校正或人工校正(2)污泥浓度(MLSS)测量仪(4台)·探头固定装置浸入式浮动探头·电路连接室外安装:电路通过防水塞连接到仪表·量程0~100g/L内可自由选择·精度满量程±2%·防护等级IP68·电流输出4-20mA双输出·工作温度-10~+45℃(不带盒子)·附件:安装支架,不锈钢·探头保质期>3年(3) 溶氧仪(4台)·测量原理荧光法·探头防护等级IP68·环境温度-30~+50℃·保质期探头3年,变送器2年·补偿海拔补偿,自动温度补偿·测量量程0~20mg/L内量程自由选择·信号输出4~20mA,最大负载350欧·准确度满量程的±1.0%·附件:安装支架,不锈钢·探头保质期>3年(4) 一体化超声波液位计(4台)·工作环境温度:-40℃~+80℃·测量范围:1-8m(液体)·盲区:0.25m·测量误差:最大测量值的0.25% ·分辨率:2线2mm·防护等级IP68·负载:最大600欧·响应时间:不大于30ms·具有温度补偿·模拟输出:4-20mADC·测量值显示:LCD·传感器安装方式:支架安装·附件:安装支架,不锈钢(5) 一体化超声波液位计(2台)·工作环境温度:-40℃~+80℃·测量范围:1-5m(液体)·盲区:0.25m·测量误差:最大测量值的0.25%·分辨率:2线2mm·防护等级IP68·负载:最大600欧·响应时间:不大于30ms·具有温度补偿·模拟输出:4-20mADC·测量值显示:LCD·传感器安装方式:支架安装·附件:安装支架,不锈钢(6) pH/温度仪(1台)·pH/温度仪包括传感器和显示变送器两部分。

·量程pH:0-14·测量值分辨率:0.01pH·零点漂移范围:-1~+8.5pH·自动温度补偿范围:-5~+50℃,并自动校正。

·pH信号输出电流范围:4~20mADC·负载:最大600欧·响应时间:小于30S·pH传感器:抗污染流通式传感器,配有自动清洗装置·防护等级为1P68。

·温度传感器:pt100,3线电路。

·温度量程:-5~+50℃。

·温度信号输出电流范围4-20mADC。

·测量值显示:LCD·输出总误差:最大0.1%。

·电源:250VAC,50Hz·附件:全天候保护外壳,安装支架,不锈钢(7) 热式质量流量计(1台)·分体式·口径600·量程0-10000m3/h·安装方式插入式·测量值显示:LCD·温度量程:-10~+100℃。

·防护等级为1P65。

(8)风压计(1台)·分体式·量程0-0.1Mpa·安装方式螺纹·测量值显示:LCD·温度量程:-20~+70℃。

·防护等级为1P68。

6、计算机自控系统一般要求6.1 承包者在不追加额外费用的情况下提供所有设备必要的附件、备品备件及专用维修工具,并保证所有设备按规范成功运行。

6.2制造厂的经验制造厂所提供的设备必须在国内有五年以上成功运用的例子。

6.3质量要求承包者应提供未使用过的新设备,并保证设备投入运行后其规格、技术参数及其它条件均能满足使用要求。

6.4服务要求承包者应负责派遣合格的制造厂工程师执行合同规定设备安装期间的监督工作,并保证设备顺利安装完成。

在进行设备安装前应提供一份详细的施工组织方案,方案应与用户协商,双方认可后方能进场施工。

承包者应派遣合格的工程师执行合同规定单机试车及联合试车期间的监督及指导工作,保证试车成功。

在此期间,用户应派代表到现场配合调试,并对调试过程中出现的问题作好记录,在联合及单机调试期间用户代表可对系统功能和效果提出建议和要求,承包者应充分考虑用户代表的意见,使系统更完善。

在系统联合调试完成后,即可开始试运行,试运行时间根据现场情况确定。

在试运行期间,应作好运行记录。

对出现的问题,应及时处理,若因此影响系统的试运行,用户有权要求延长运行时间。

6.5验收及资料移交试运行结束,用户和承包者双方应按合同有关条款对系统进行验收,承包者应将系统的全部文件,包括设计文件、设计图纸、安装调试记录、试运行记录和设备产品说明书、电路图、用户手册、操作和维护保养手册移交给用户,双方签署竣工验收文件。

6.6保修期和后期服务系统保修期按竣工验收日算起,时间按主合同有关条款计算,也可按双方达成的协议执行。

在此期间,系统出现各种非人为故障,承包者应按主合同有关条款到达现场,免费维修,包括更换各种元器件和设备。

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