资源描述
污水解决厂SBR法工艺自动化管理系统
1 前言
污水厂管理当前大都停留在经验决策阶段,因而污水解决质量极大限度上受管理人员素质制约。随着污水解决水质规定日趋严格,污水解决工艺过程更趋 复杂,控制规定越来越高,管理水平将是污水解决事业进一步发展障碍之一。近年来从国外引进设备污水厂基本上都采用计算机管理,普通都获得了较好效 果。本文就污水解决厂SBR法工艺自动化作些探讨。
1.1微机自动化管理系统设计
当前国际上普遍采用自动化管理系统普通都采用这一模式:
人←→计算机←→PLC←→现场设备
PLC是这一模式中核心设备,PLC中事先已输入工艺运营程序,PLC可以依照工艺参数按运营模式自动监控、运营设备。计算机在这一模式中起三个 作用:①实时显示运营工况。②实时向PLC传送调节设备运营状态指令。③建立数据库,储存记录运营中各参数、指标等资料。人可以通过计算机随时变化工艺 运营模式。PLC依照工艺运营模式自动调节设备运营,并对工况运营数据库加以整顿保存。
1.2微机自动化控制系统特点
1.2.1将分散在工艺流程上各控制点监测数据经解决后作为PLC控制根据。
1.2.2将监测数据作为计算机选取运营模式根据,实现PLC对各设备有效、自动控制。
1.2.3计算机实现对全厂运营状况有序、集中管理,保证操作人员对整个系统监控。
2 SBR法工艺流程
SBR工艺是一种间歇(批式)解决污水工艺技术,它采用单个反映池通过时间序列来完毕进水、反映、沉淀、排水、闲置等功能。
在SBR池进水阶段,运用污水进水中所具有机碳源,将上一批反映排水后残留在池内污 水中硝酸盐氮予以还原,通过一段时间后,开始曝气,在含碳有机物被氧化同步,先后进行氧化和硝化反映,曝气结束后进行沉淀,然后将上部澄清液排出,并保存某些解决后污水供下一 周期反硝化反映。
对于SBR污水解决工艺,管理控制可分为两个层次,它与持续流不同,解决操作需要开、关反映池进水阀门,在预定进水时间内,依照反映池布满程序, 拟定启、停鼓风机、滗水器等一系列操作,这些均需PLC来控制。此外,由于季节变化污水量少、水质浓度变化,解决效 果需要通过调节周期内时间配备来调节。如出水氨氮过高,则需延长曝气时间,出水NOX-N过高则需增长反硝化时间等,普通可以在PLC内预先设立几套周期 配备模式,以便依照实际水量 、水质、水温等因素,在一段时间内选用一种周期模式,或昼夜用不同周期模式。此外,PLC内还具备意外状况下解决对策,如突然停电一段时间后,应以何 种办法过渡恢复等,这些均是SBR法有别于持续流工艺控制管理方面。
3 PLC硬件配备
污水解决厂进行自动化控制、管理重要手段是可编程序控制器(PLC)和计算机。自动化管理系统普通都采用分散控制集中管理模式,即按工艺规定将全 厂控制系统提成若干个单元,每个单元由一台PLC控制,PLC与PLC之间可由专用通讯电缆连接,构成主、从PLC模式。主PLC与计算机之间有通讯线相连。
PLC配备,一方面应当结合工艺、土建解决好PLC单元布置,重要解决集控室与PLC、PLC与PLC之间距离问题。各控制单元之间距离应尽量 短。如果各控制单元距离不不不大于200米,可采用主、从PLC控制模式,主PLC设在集控室,可通过通讯口与计算机直接连接,从PLC采用专用通讯线与主 PLC连接。这种模式较为经济。如果PLC与PLC之间距离较大,则通讯干扰大,可靠性差,不适当采用上述模式。可以采用品有网络功能PLC,PLC之 间构成一种网络构造并与计算机相连。每个PLC独自控制一种单元,但这一模式工程造价较高 。
4 SBR法工艺自动化控制管理系统
4.1设计规模及解决目的
进水水质:BOD5=150~3O0mg/l,
CODcr=250~500mmg/l,
NH3-N=25~40mg/l。
出水水质:BOD5≤20mg/l,
CODcr≤7Omg/l,
NH3-N≤15mg/l。
日解决量 5000m3/d。
4.2 设计原则
4.2.1合用于规模较小都市污水解决,昼夜水量变化大;
4.2.2流程简洁,日后水量增长时可改为持续流常规活性污泥法工艺;
4.2.3具备较好脱氮除鳞功能(本例子未考虑脱磷);
4.2.4控制、管理实现自动化,减少能耗,减少运营费用和劳动强度。
4.3设备及仪表配制
设立二个控制单元:进水泵房单元(PLC1);鼓风机房单元(PLC2)。集控室与进水泵房单元合在一起。鼓风机房单元电机运营状态可以通过PLC1在模仿屏上显示出来。
PLC采用OMRON产品:PCC20OHS。
PLC1:D1=128DO=128A1=16AO=0
PLC2:D1=128DO=48A1=16AO=0
控制室配计算机一台、打印机一台。
4.4 工艺操作系统
污水厂进水泵房某些普通涉及入流总闸门及放泄道、格栅、集水池和提高泵。进水总闸门是为了某些进行维修需要而设立,普通状况下不操作,因此普通采用电动阀门就地操作,其工况集中显示。格栅普通采用电动清捞,依照定期或格栅先后液位差自动运 行。此外,还需配制垃圾皮带输送机或压榨机,整个格栅除污系统采用现场联动操作,集控室显示。在集水池内设浮球开关及液位计,进水泵启动台数依照集水池液位升降由PLC控制启停。普通SBR不设初沉她。反映池假设为三组,每组容积1600m3,每组反映池设鼓风机二台(30m3/min;20m3/min),设立浇水器二台(每台流量450m3/h),设立搅拌机四台。周期设计为进水2小时,曝气4.5小时,沉淀0.75小时,排水0.75小时,整个周期为8小时。
1.一方面第一组进水,启动第一组进水电动阀门,同步给出信号,进水泵准予启动;
2.第一组反映池液位上升至某一设定值时,启动水下搅拌器;
3.第一组反映池内液位达到设定最高值时,关闭进水电动阀门;
4.鼓风机启动受二个因素制约,一是时间,时间控制重要是反硝化搅拌反映需一定期间;二是液位,进水后反映池布满到一定程序再开鼓风机。二个条件必要同步满足。启动鼓风机同步,关闭搅拌机;
5.鼓风机启动台数需依照反映池溶解氧数值来拟定。普通有如下三种方案:方案一 、方案二采用先同步启动两台风机,当溶解氧到达某一设定值后,可改为一台,继续曝气,直到设定曝气时间结束再停机。方案三采用大小风机交替使用,使溶解氧到达某一设定值;
6.第一组反映池进水结束后,如第二组反映池已做好进水准备,则打开第二组电动进水阀。如第二组不能进水,则给出信号,停进水泵,等到第二组反映池容许进水时打开电动进水阀,同步启动进水泵;
7.在曝气结束前,依照时间设定,打开排泥阀,排反映池混合液,排泥量可通过时间或反映池液位由工艺设计依照泥龄来拟定,并可调节;
8.停机后开始计时,即反映池进入沉淀阶段。普通沉淀45分钟后即可滗水;
9.沉淀阶段结束时,给出信号,启动滗水器。滗水器启动时间重要受液位控制(即排水量规定),滗水总量(以液位反映)到达后,给出信号关闭滗水器,此时进入闲置期待命,再转入进水期;
10.第二、第三个反映池操作也相似;
11.当发生停电或其她意外事故使反映池中断工作,再恢复时,由于外管道内积存污水较多,需及时抽送,可选改为人工操作,待正常后再切入自动运营。或由PLC按照事先设定应急程序操作,再过渡到正常运营;
12.由于冬季、夏季水质水量水温变化,需要调节曝气时间、排泥量、污水排出比等,因而可按照设计规定,形成多套运营周期程序,依照排水水质来选取适当周期;也可在一天中采用不同周期运营。图四是其中一种运营周期程序。
4.5计量监测系统:
4.5.1集水池内设上、中、下液位开关及液位计,并设上、下限报警;
4.5.2SBR反映池内设上、下液位开关;
4.5.3进出水流量,显示瞬时值及积算值,并在计算机内存储,提供日解决量供打印报表;
4.5.4在集水井监测进水PH及进水温度,其日最高值和平均值供报表打印;
4.5.5鼓风机空气量需计量积算,提供日报表打印;
4.5.6SBR池溶解氧供日报表打印;
4.5.7排泥量积算并提供日报表打印。
5 PLC过程控制
本系统采用两种模式来实行控制。
5.1 手动,现场“手动/自动”选取开关切换到手动,可由现场开关直接控制设备,这是最高优先级控制,在这一模式下,PLC仅对运营状态作监视。
5.2 自动,现场“手动/自动”选取开关切换到自动,在这一模式下PLC能依照测量参数自动控制设备运营。自动模式又可分为2种控制方式,咱们在PLC运营程序中设立了上位机控制方式与PLC控制方式。
5.2.1 上位机控制方式:在计算机上,可以将控制方式切换到上位机控制,这时PLC接受上位机发出指令,也即咱们可以通过计算机直接遥控现场设备。
5.2.2PLC控制方式,PLC按上位机设定运营模式自动控制设备运营,浮现故障会及时报警。
(1)格栅单元
进水闸门现场控制,PLC监视。格栅装置:现场设立格栅、皮带转送机、压榨机联动控制系统,可由现场控制,也可由PLC控制。
(2)集水井单元
PLC依照液位仪测量值及上、中、下液位开关自动控制泵。关闭泵后须等待10分钟才干启动,以保证泵不频繁启动(紧急启动不受此限制)。在启动、停止 过程中,PLC自动检查泵运营状况,鉴别与否浮现故障并报警。计算机自动记录各泵运营时间,并使之尽量相等。进水 流量、PH值、温度测量信号经PLCAto转换后送计算机显示、存储。
(3)SBR池单元
溶解氧测量值及上、下液位开关信号送PLC,PLC依照设定期间参数、上下液位开关信号启闭进水电动阀门和滗水器,计算机自动记录进水、出水时间。
(4)应急办法
突然停电:计算机会自动检查停电时刻设备运营状况,提示顾客紧急处置环节、停电时期注意事项及复电开机环节。
6 监控及管理界面开发
监控及管理界面采用人机界面(MMI)软件包二次开发而在。咱们采用了用于控制系统数据采集、图形组态监控和管理通用软件包—FAGM,该软件在Microsoft Windows3.2/95中文环境中运营,运用软件设计了SBR法工艺总流程图和相应各个控制单元图形界面,控制及管理软件具备如下功能:
6.1 工艺流程图监控、仪表面板;
6.2 数据记录和记录报表;
6.3 数据保存、分析和数据记录追忆;
6.4 报警显示、保存和打印;
6.5 设备工作状态控制和工艺参数设定;
6.6 用鼠标点动控制设备输出。
本系统已在太阳岛污水解决工程、吉化丙烯腈废水预解决工程、金玉兰广场污水解决工程中实现,控制效果良好。
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