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正航PLC在污水處理系統(tǒng)中的應(yīng)用

更新時間:2013-04-16 14:58 來源:中國工控 作者: 閱讀:1969 網(wǎng)友評論0

一、引言

目前,我國大多數(shù)污水處理控制系統(tǒng)自動化水平不高、安全性低、管理不當(dāng),效率普遍低于世界標(biāo)準(zhǔn)。污水處理系統(tǒng)中的曝氣過程控制、數(shù)據(jù)通訊和監(jiān)控管理是急需解決的主要問題。中國污水處理自控系統(tǒng)相對落后,污水處理成本居高不下,排放的處理過的污水的水質(zhì)不穩(wěn)定,所以如何建立有效的自控系統(tǒng),優(yōu)化運(yùn)行效果,減少運(yùn)行費(fèi)用,具有重要意義。

針對目前高速公路服務(wù)區(qū)污水處理效率較低,自動化程度不高,人力成本較高等問題,正航公司和江蘇某研究所聯(lián)合對服務(wù)區(qū)污水處理系統(tǒng)進(jìn)行改造,并向全省的高速公路服務(wù)區(qū)推廣。

二、工藝流程

如上圖所示,污水由隔油池和化糞池通過進(jìn)水管,依次經(jīng)過粗格柵、細(xì)格柵,然后進(jìn)入調(diào)節(jié)池,由1#提升泵提升至SBR反應(yīng)池進(jìn)行曝氣生物處理,SBR周期運(yùn)行,一周期共8小時,其中包括4個階段(①進(jìn)水階段,t=1.0h;②曝氣階段,t=5.0h;③靜置階段t=1.0h;④潷水器排水階段,t=1.0h)。SBR出水進(jìn)入中間池再由2#提升泵提升至混凝池,在混凝池由加藥泵添加混凝劑,混合進(jìn)入沉淀池,上清液出水排入邊溝。

其中,SBR池和混凝池、沉淀池,均設(shè)排泥管,并各設(shè)一電動排泥閥,由污泥泵進(jìn)行定期排泥,排泥進(jìn)入污泥池,人工對污泥池進(jìn)行定期外排。

三、控制要求

(1)隔油池控制

配置超聲波液位差測量儀,如果隔油池中,測量值超過設(shè)定值警報(bào),表明隔油池管道已被堵塞,提醒工作人員需要人工疏通隔油池。

(2)調(diào)節(jié)池1#提升泵的控制

當(dāng)?shù)竭_(dá)進(jìn)水時刻,調(diào)節(jié)池中檢測水位低于啟動水位時,電動水閥開啟,1#提升泵開泵運(yùn)作,水位降低到停泵水位時,1#提升泵停止運(yùn)作。

(3)SBR反應(yīng)池的控制

周期運(yùn)轉(zhuǎn)的SBR反應(yīng)池,每周期分4階段:①進(jìn)水階段,t=1.0h;②曝氣階段,t=5.0h;③靜置階段t=1.0h;④潷水器排水階段,t=1.0h。其中,

①進(jìn)水階段控制:進(jìn)水電動閥開啟,如調(diào)節(jié)池1#提升機(jī)組控制;

②曝氣階段控制:主要是根據(jù)進(jìn)水量,來控制曝氣量,通過風(fēng)機(jī)的恒壓變頻來實(shí)現(xiàn)風(fēng)機(jī)流量的變化。

進(jìn)水階段,調(diào)節(jié)池中超聲波液位差儀把數(shù)值傳入系統(tǒng),根據(jù)顯示的液位來控制曝氣階段風(fēng)機(jī)的變頻運(yùn)轉(zhuǎn)。

③靜置階段控制:曝氣運(yùn)轉(zhuǎn)5.0h,即停止曝氣,開始靜置,靜置時間控制t=1.0h。

④潷水器潷水階段控制:靜置1.0h后,潷水器閥門啟動,開始潷水。直至水位達(dá)到設(shè)定水位時,潷水關(guān)閉,且時間控制為1.0h,1.0h時間一到,即進(jìn)入下一周期,開始1#提升泵進(jìn)水。

(4)中間池2#泵的控制和加藥泵的控制

每天24小時不間斷運(yùn)行,只要2#泵運(yùn)行,加藥泵就運(yùn)行,2#泵一停,加藥泵即停,即加藥泵和2#提升機(jī)組是聯(lián)機(jī)操作的。

當(dāng)中間池顯示水位低于最低水位設(shè)定值時,2#提升泵和加藥泵停止。

(5)排污系統(tǒng)控制

污泥主要是來自SBR池、混凝池及沉淀池,通過設(shè)定時間定時進(jìn)行排污。

四、控制系統(tǒng)構(gòu)成

本系統(tǒng)中共有模擬量輸入5路,分別是隔油池、調(diào)節(jié)池、中間池配置的超聲波液位差測量儀表,SBR反應(yīng)池、污泥池配置的污泥界面計(jì)。模擬量輸出兩路,分別是1#、2#變頻器頻率。開關(guān)量輸入12個,分別為1#提升泵(一用一備)故障,2#提升泵(一用一備)故障,1#、2#風(fēng)機(jī)故障,1#、2#變頻器故障,加藥泵故障,1#、2#、3#電動排污泵故障。數(shù)字量輸出13個,分別為1#提升泵(一用一備)運(yùn)行,2#提升泵(一用一備)運(yùn)行,1#、2#風(fēng)機(jī)運(yùn)行,1#、2#變頻器運(yùn)行,加藥泵運(yùn)行,1#、2#、3#電動排污泵運(yùn)行,故障報(bào)警。模擬量采集的各項(xiàng)參數(shù)、用戶設(shè)定的各項(xiàng)參數(shù)、手動/自動切換、自動啟動/停止以及各設(shè)備獨(dú)立啟動/停止由觸摸屏顯示、設(shè)定。

采用:CPU224XP一個,數(shù)字量輸出模塊EM222-R8一個,模擬量輸入輸出模塊EM235一個以及7寸觸摸屏一個。

五、系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

曝氣階段控制,通過模擬量模塊讀取超聲波液位差儀的反饋,將電流信號4-20mA轉(zhuǎn)換為相對應(yīng)的液位值,并在觸摸屏上顯示出來。

根據(jù)超聲波液位差儀反饋的信號,PLC通過改變模擬量輸出的值,改變風(fēng)機(jī)變頻器的頻率,從而更好地節(jié)約了能源,提高了效驗(yàn)。

在定時控制中,由于定時時間較長,PLC內(nèi)部定時器無法完成這一時間定時,則通過計(jì)數(shù)器與定時器的配合使用,設(shè)定較長時間的定時,完成控制要求。

根據(jù)污水處理的工藝流程以及控制要求,畫出順序流程圖,通過順序控制指令S,將污水處理的各個工藝流程步驟有效地銜接在一起,完成所需的控制要求。

程序中同時設(shè)定了手動和自動功能,方便設(shè)備保養(yǎng),調(diào)試或故障時,更好地維護(hù)系統(tǒng),保證系統(tǒng)的可靠運(yùn)行。

通過實(shí)時監(jiān)控各水池的液位,自動控制相應(yīng)水泵的啟停。通過時間設(shè)定,定時自動完成水泵切換,泥水排放、間歇暴氣等操作,從而高效、節(jié)能、環(huán)保地完成污水處理工作。

 

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