污水自動連續(xù)監(jiān)測報告
污水自動連續(xù)監(jiān)測報告
［摘要］我國城市污水任意排放日益嚴重，全面建立完善的自動監(jiān)測系統(tǒng)勢在必行。本文重點介紹PLC在城市污水處理Orbal氧化溝工藝中的應(yīng)用及其網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成。PLC的使用使得系統(tǒng)設(shè)備運行更加穩(wěn)定、合
理，有效的延長了設(shè)備使用壽命和節(jié)約了能源。
［關(guān)鍵詞］：污水處理、PLC、Orbal工藝
［Abstract］：The city-waste water is let progressively at random. We should build the waste water treatment plant full-scale and we should use automation system in it. This paper introduces the application and network of the Schneider Electric PLC in the waste water treatment plant. The use of PLC system makes the equipment running in a steady and radio nalization state. It prolongs the equipments’ live and it economize the energy sources.
［Key Words］：waste water treatment, Premium PL, Orbal technic,
一、我國的水污染現(xiàn)狀和自動連續(xù)監(jiān)測現(xiàn)狀
隨著我國社會和經(jīng)濟的高速發(fā)展，環(huán)境問題日益突出，尤其是城市水環(huán)境的惡化，加劇了水資源的短缺，嚴重影響著人民群眾的身心健康，這些情況已經(jīng)成為城市可持續(xù)發(fā)展的嚴重制約因素；我國現(xiàn)階段很多大中型城市的廢水排放量大，已造成城市地表水的嚴重污染；但目前各城市仍然是直接排放污水或因水處理自控系統(tǒng)不完善沒處理好就把污水排放了，很多操作和檢測監(jiān)控過程仍停留在人工階段，監(jiān)控時間覆蓋率低，手工采集樣品缺乏科學性和代表性，難以反
映企業(yè)和城市污水處理及排放連續(xù)變化的情況。大范圍的建立污水處理系統(tǒng)及在線自動控制監(jiān)控體系，勢在必行。
二、PLC在監(jiān)測中的應(yīng)用
1、系統(tǒng)工作原理 現(xiàn)場自動檢測儀表對生產(chǎn)中各個參數(shù)自動、連續(xù)地進行檢測，同時將信號反饋給現(xiàn)場PLC和中心控制室計算機，并在中控室模擬屏和計算機顯示器上顯示出來；PLC和計算機比較程序中設(shè)定的工藝參數(shù)，自動地調(diào)節(jié)某臺設(shè)備的工況(啟動、停止或調(diào)速)，從而自動滿足生產(chǎn)過程需要。
2、主要設(shè)備控制要求
1）粗細格柵機及其附屬輸送壓榨設(shè)備的控制
定時控制：根據(jù)外來污水狀況和運行經(jīng)驗，通過設(shè)定相關(guān)定時參數(shù)，自動控制格柵機的啟動時間和停止時間。
液位差控制：在格柵機的前后均設(shè)置一臺超聲波液位傳感器，檢測出格柵機的前后液位差。設(shè)定低液位差LDF2和高液位差LDF1，當檢測到的液位差大于LDF1時，啟動格柵機；當檢測到的液位差低于LDF2時，停止格柵機（減少了運行時間，有效的節(jié)約能源）。 格柵附屬設(shè)備的聯(lián)動：皮帶輸送機和壓榨機作為格柵機的附屬輸送壓榨設(shè)備，它們在定時或自動運行模式下，一般與格柵機聯(lián)動。附屬設(shè)備適當?shù)氖翘崆盎蜓訒r運行。
2、 提升泵的自動控制
（1）變頻器連接在第一臺水泵電機上，需要加泵時，變頻器停止運
行，并由變頻器的輸出端口RO1～RO3輸出信號到PLC，由PLC控制切換過程。
（2） PLC根據(jù)泵池液位高中低信號自動調(diào)節(jié)三臺泵的啟停；泵池水位到預設(shè)的低水位時啟動1#泵，水位上升到預設(shè)的中水位時，1#泵由變頻運行轉(zhuǎn)換到工頻運行，這時再變頻啟動2#泵，依次啟動到3#泵。
（3） 切換開始時，變頻器停止輸出(變頻器設(shè)置為自由停車)，利用水泵的慣性將第一臺水泵切換到工頻運行，變頻器連接到第二臺水泵上起動并運行，照此，將第二臺水泵切換到工頻運行，變頻器連接到第三臺水泵上起動并運行。
（4） 水位下降需要減泵時，系統(tǒng)將第三臺水泵停止，第二臺水泵切換到變頻調(diào)節(jié)狀態(tài)。水位繼續(xù)下降，系統(tǒng)將第二臺水泵停止，第一臺水泵切換到變頻調(diào)節(jié)狀態(tài)。
（5） 另外，設(shè)置軟啟動器作為備用。當變頻器或PLC故障時，可用軟起動器現(xiàn)場手動輪流起動各泵運行以保證供水。作為多臺提升泵的自動控制，滿足先啟先停的原則，以優(yōu)化資源的利用率；為了提升泵的安全，系統(tǒng)設(shè)置了提升泵的干運轉(zhuǎn)保護；同時，系統(tǒng)還設(shè)置了泵的頻繁啟停保護，群啟動保護等，以延長其使用壽命。
3、Orbal氧化溝工藝介紹
Orbal氧化溝水處理工藝起源于南非，后經(jīng)不斷改進和推廣，在全球范圍得到廣泛應(yīng)用。城市污水由管道集中后，水流首先經(jīng)過粗格柵，將粗的垃圾去除，然后由提升泵將污水提高水頭（后面工藝要求有高
水頭），再經(jīng)過細格柵及旋流沉砂池，進一步去除小的垃圾和泥砂，污水進入水處理主體結(jié)構(gòu)——氧化溝，污水在“O”型的氧化溝中經(jīng)過曝氣機調(diào)節(jié)曝氣，使得污水得到缺氧、氧化、硝化、反硝化等反應(yīng)，在該過程中完成BOD（生物耗氧量）、COD（化學耗氧量）的去除及污水脫氮的功能，并為下一步水的沉淀作好準備，經(jīng)過氧化溝處理的水流入終沉池，加入Fe3+、或Al3+ 使得水中的（PO4）3- 得以沉淀，充分沉淀后，清水最后經(jīng)二氧化氯消毒后排入長江。沉淀的污泥經(jīng)脫水機濾干后焚燒處理。
4、曝氣系統(tǒng)的自動控制
生化池作為全廠污水處理的核心，具有舉足輕重的作用。污水經(jīng)過預處理后，在這里通過微生物吸附污水中的有機物，達到除磷脫氮的目的。對生化池的自動控制，主要是溶解氧濃度的控制。
曝氣量自動控制系統(tǒng)作為一個恒值控制系統(tǒng)，系統(tǒng)給定一個保持不變的最佳溶解氧值，通過PLC控制調(diào)節(jié)輸出量（即曝氣機開啟臺數(shù)），使被控量（實測氧化溝溶解氧濃度）不斷地接近給定值。在這個系統(tǒng)中，要求穩(wěn)定性和動態(tài)特性良好，被控量向給定值過渡的時間短，同時過程平穩(wěn)，振蕩幅度小。
曝氣供氧系統(tǒng)是由曝氣機和溶解氧儀共同組成的閉環(huán)系統(tǒng)，為反應(yīng)池好氧段提供氧氣，并維持好氧過程的溶解氧濃度值。依照好氧過程的溶解氧濃度值控制曝氣機開啟臺數(shù)，維持溶解氧濃度值在一定的范圍內(nèi)變動。控制流程如：
三、PLC應(yīng)用中需要注意的問題
1）GPRS通訊問題
在安裝調(diào)試過程中發(fā)現(xiàn)GPRS通訊經(jīng)常斷開，發(fā)生無法聯(lián)接，通過對服務(wù)器上程序的優(yōu)化設(shè)置，最終解決通訊中斷的問題。
2）I/O端的接線
在接線中采取動力線、控制線以及PLC的電源線和I/O線應(yīng)分別配線，隔離變壓器與PLC和I/O之間應(yīng)采用雙膠線連接。將PLC的IO線和大功率線分開走線，如要在同一線槽內(nèi)，對交流線、直流線分開捆扎，條件允許，分槽走線，這不僅使其有盡可能大的空間距離，并將干擾降到最低限度。
3）防雷處理
本柜安裝在露天，易受雷擊，在電源處并聯(lián)安裝ASP單相法國產(chǎn)DS40電源防雷模塊，且在相線防雷模塊前分別串聯(lián)安裝D32A的單極空開。
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