污水处理厂SBR法工艺自动化管理系统样本.doc

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。