污水處理電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)

　　1　污水處理控制系統(tǒng)構(gòu)成

　　1.1　污水處理控制裝置構(gòu)成

　　　該污水處理電氣自控系統(tǒng)基本控制思想是：功能和危險(xiǎn)分散，監(jiān)督和管理集中。該裝置計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)為主機(jī)選用美國(guó)DELL工業(yè)計(jì)算機(jī)，分站選用德國(guó)西門(mén)子S7-400型可編程控制器(PLC)的集散型自動(dòng)化控制系統(tǒng)。軟件為美國(guó)通用電氣 Ifix4.5 平臺(tái)開(kāi)發(fā)的專(zhuān)用軟件包。自動(dòng)檢測(cè)裝置包括電能、進(jìn)水流量、pH值、溶解氧、氧化還原、回流污泥流量、剩余污泥流量及水位、水溫等八類(lèi)過(guò)程自動(dòng)檢測(cè)儀表，其輸出均為模擬量信號(hào)(4～20mA)。

　　　1.2　電氣受控對(duì)象構(gòu)成

　　受控對(duì)象包括鼓風(fēng)機(jī)、水下推進(jìn)器和大部分泵共計(jì)45臺(tái)設(shè)備，其輸出狀態(tài)信號(hào)均為開(kāi)關(guān)量。

　　1.3　系統(tǒng)工作原理

　　現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)檢測(cè)儀表對(duì)生產(chǎn)中各個(gè)參數(shù)自動(dòng)、連續(xù)地進(jìn)行檢測(cè)，同時(shí)將信號(hào)反饋給現(xiàn)場(chǎng)PLC和中心控制室計(jì)算機(jī)，并在中控室模擬屏和計(jì)算機(jī)顯示器上顯示出來(lái)；PLC和計(jì)算機(jī)比較程序中設(shè)定的工藝參數(shù)，自動(dòng)地調(diào)節(jié)某臺(tái)設(shè)備的工況(啟動(dòng)、停止或調(diào)速)，從而自動(dòng)滿(mǎn)足生產(chǎn)過(guò)程需要。

　　2　污水處理控制系統(tǒng)功能

　　2.1　污水處理人機(jī)界面及功能

　　人機(jī)界面是操作者和系統(tǒng)交互聯(lián)系的平臺(tái)，它直接面向操作者，是用戶(hù)認(rèn)識(shí)評(píng)價(jià)一個(gè)系統(tǒng)的首要部分。本系統(tǒng)采用在DOS環(huán)境下運(yùn)行的AQUAMONITOR7軟件包把圖形、文字有機(jī)地結(jié)合在一起，立體感強(qiáng)，操作簡(jiǎn)便，直觀舒適。操作者可用鼠標(biāo)完成對(duì)軟件的全部操作，包括菜單選擇、畫(huà)面切換、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)顯示、歷史數(shù)據(jù)前/后翻頁(yè)、報(bào)表生成及打印、故障查詢(xún)及復(fù)位、文件管理、參數(shù)設(shè)定等等，每頁(yè)圖形均固定有即時(shí)報(bào)警信息欄、向上翻頁(yè)、回到主菜單、打開(kāi)報(bào)警顯示屏，操作人員姓名注冊(cè)顯示、故障/維修/模擬報(bào)警實(shí)時(shí)顯示等功能。本軟件包不足之處在于它采用的是英文界面，而在現(xiàn)在的給排水引進(jìn)項(xiàng)目中，一般都預(yù)先提出使用中文界面軟件，外方也能滿(mǎn)足。

　　2.2　污水處理自動(dòng)控制過(guò)程

　　(1)輸入或選擇有關(guān)模擬量上、下限值等。

　　(2)選定所有受控對(duì)象運(yùn)行模式為自動(dòng)。

　　2.2.1　進(jìn)水泵

　　在全自控狀態(tài)，5＃進(jìn)水泵為備用，其余4臺(tái)泵根據(jù)泵房液位高低和各自累計(jì)工作時(shí)間多少?zèng)Q定自動(dòng)開(kāi)停順序。將設(shè)定的進(jìn)水泵房液位高度，如6m定為100%，2m定為0%，則液位高度在0～25%時(shí)，第1臺(tái)泵啟動(dòng)，25%～50%時(shí)，第2臺(tái)泵啟動(dòng)，50%～75%時(shí)，第3臺(tái)泵啟動(dòng)，75%～100%時(shí)，第4臺(tái)泵啟動(dòng)。反之，當(dāng)液位從75%～100%降到75%以下，則1臺(tái)泵先停，隨著液位逐漸下降到0，其余3臺(tái)泵相繼停機(jī)。

　　2.2.2　細(xì)格柵

　　進(jìn)水泵后細(xì)格柵自動(dòng)工作原理同粗格柵。

　　2.2.3　粗格柵

　　進(jìn)水泵前粗格柵根據(jù)設(shè)定的柵前后液位差(如δH＝10cm)或定時(shí)(如δT＝5min)開(kāi)停機(jī)。　　2.2.4　刮砂橋和砂泵

　　細(xì)格柵后一道工序--沉砂池刮砂橋，則根據(jù)設(shè)定的運(yùn)行周期(如每隔8h啟動(dòng)1次)自動(dòng)控制開(kāi)機(jī)，砂泵也同時(shí)運(yùn)行，待砂橋在池上往返運(yùn)動(dòng)一個(gè)來(lái)回后，砂橋、砂泵自動(dòng)停機(jī)。

　　2.2.5　進(jìn)水流量和pH計(jì)

　　從沉砂池出來(lái)的污水流經(jīng)巴氏計(jì)量槽，此處的超聲波流量計(jì)記錄瞬時(shí)流量和累計(jì)流量，瞬時(shí)流量如超過(guò)設(shè)定的上、下限值則報(bào)警；計(jì)量槽后的pH計(jì)可同時(shí)自動(dòng)檢測(cè)進(jìn)水pH值和水溫，如這兩個(gè)模擬量超出測(cè)量范圍也會(huì)報(bào)警。

　　2.2.6　羅茨鼓風(fēng)機(jī)

　　鼓風(fēng)機(jī)為污水生化處理的關(guān)鍵性設(shè)備。傳統(tǒng)的羅茨鼓風(fēng)機(jī)旋轉(zhuǎn)活塞片呈"8"字型，存在著噪音大，出口風(fēng)壓風(fēng)量均為定值，不可調(diào)節(jié)之缺點(diǎn)。本工程共引進(jìn)GM130L型羅茨鼓風(fēng)機(jī)5 臺(tái)(1＃、2＃為一組，4＃、5＃為另一組，3＃風(fēng)機(jī)備用)，風(fēng)機(jī)活塞片側(cè)面近似呈三片夾角為120℃的橢圓，其中1＃、5＃風(fēng)機(jī)設(shè)有變頻調(diào)速裝置用于調(diào)整風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，起到調(diào)節(jié)風(fēng)量大小的作用。供氣干管共2根，每組風(fēng)機(jī)各供1根，3＃風(fēng)機(jī)兼作備用，并與2根主管連通。每根供氣干管對(duì)應(yīng)1座缺氧/好氧池，PLC根據(jù)每組缺氧/好氧池出水口溶解氧計(jì)自動(dòng)檢測(cè)到的溶解氧值比較決定各組風(fēng)機(jī)的開(kāi)、?；?＃、5＃變頻調(diào)速羅茨鼓風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，以保證池中溶解氧滿(mǎn)足工藝要求。

　　2.2.7　水下推進(jìn)器

　　厭氧池和缺氧/好氧池水下推進(jìn)器設(shè)定為"自動(dòng)"運(yùn)行狀態(tài)后將連續(xù)運(yùn)行，除非故障或手動(dòng)停機(jī)。

　　2.2.8　回流污泥泵

　　5?；亓魑勰啾脼閭溆?，其余4臺(tái)泵工作程序同進(jìn)水泵；不同的是，它們的開(kāi)停除受回流污泥泵房液位高低控制外，還受進(jìn)水流量大小變化控制。每臺(tái)泵在以上任一開(kāi)機(jī)控制條件滿(mǎn)足后即可開(kāi)機(jī)。反之，當(dāng)兩個(gè)關(guān)機(jī)控制條件同時(shí)滿(mǎn)足后才會(huì)停機(jī)。

　　2.2.9　二沉池刮泥橋和浮渣泵

　　從2座缺氧/好氧池出來(lái)的泥水混合物都進(jìn)入一座中心配水周邊積泥的結(jié)合井，并通過(guò)結(jié)合井將污水均勻配至4個(gè)二沉池；二沉池采用中心進(jìn)水、周邊出水輻流式沉淀池，每池設(shè)1臺(tái) 2/3式機(jī)械刮泥橋和1臺(tái)依浮渣井液位高低自動(dòng)開(kāi)/停的浮渣泵，浮渣泵將刮泥橋上附有的浮渣刮板從池面刮入浮渣井的浮渣輸送到剩余污泥泵房。由于比重不同，在二沉池中停留一段時(shí)間的泥水混合物即進(jìn)行分離，上清液溢進(jìn)出水槽作為尾水排放到廠外農(nóng)渠，而沉降后污泥則依自重流向回流污泥泵房。

　　2.2.10　剩余污泥泵

　　剩余污泥泵房底部通過(guò)閥門(mén)與回流污泥泵房連通，3臺(tái)剩余污泥泵依時(shí)間程序定時(shí)開(kāi)機(jī)，直至將設(shè)定體積的泥、渣排至濃縮池待處理。

　　2.3　系統(tǒng)的調(diào)試完善過(guò)程

　　污水處理電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)