污水厂自动化控制系统技术方案

污水厂自动化控制系统技术方案内容摘要：

机将其运走。 在控制上螺旋输送机与细格栅联动，即细格栅先动作然后螺旋输送机延时启动，细格栅先停止然后螺旋输送机延时停机。 控制流程 图如下： 11 3）实现对旋流沉砂池的控制； 比式沉砂池，污水经过细格栅作处理后按池体（圆筒型）正切方向进入池内，沿池内壁流动后砂粒沿池体下部斜面滑向积砂斗，因污水中砂粒数量、有机物、无机物数量是变量，所以池中设置了搅拌装置，使砂水分离，粗而重的矿物砂粒下沉至积砂斗，细而轻的颗粒随出水悬浮带出，出水至反应沉淀池。 为排出积砂斗中的沉砂，池中设置了空气提升泵（由空气压缩机提供气源）。 为防止积砂压实，使已沉降的部分细而轻的颗粒重新悬浮起来，回到污水中去，在排砂前采用压缩空 气通过空气冲洗装置定时气冲积砂斗。 由积砂斗排出的砂经砂水分离器将颗粒分选出来，余水和有机物回流至污水集水池。 冲洗排砂自控运行（通过对PLC 编程实现）要求： ① 按时间顺序自动冲砂 1次，排砂 1次，时间可设定； ②砂水分离器与沉砂池排砂连动工作，砂水分离器延时停机（延时时间可设定）； 比式沉砂池排砂周期约 30分钟（可设定），电动三通切换阀先切换到松砂管路开 2分钟（可设定），再转换到排砂管路开 3分钟（可设定），然后关掉三通阀， 12 开启螺旋砂水分离器 10分钟（可设定）后关闭螺 旋砂水分离器。 过 15分钟（可设定），进入下一个排砂周期。 4）实现对回收水泵的控制； 全厂生活污水及沉砂池及生物池回流污水流至回收水池，根据液位信号控制回收水泵的启停，回收水泵把这些污水送至粗格栅前。 5）反应沉淀池 预处理后的污水经配水井流至超细格栅作进一步的处理，通过超细格栅去除较细的悬浮物，为絮凝沉淀提供较为理想的污水水质。 超细格栅的运行是通过两种方式的结合来控制完成的。 第一种是定时控制， 比如每隔 30 分钟（可以设定）细格栅运行 5分钟，间隔时间和运行时间均可调；第二种是液位差（也叫水头损失）控制，通过液位差计对细格栅前后液位的测量，一般当液位差达到 13 时启动细格栅，而当液位差小于 时停止运行细格栅，并设置上限报警。 液位差控制的优先级大于时间控制的优先级。 絮凝沉淀反应池主要作用是使污水的胶体悬浮物絮凝，经过沉淀形成污泥排至污泥处理系统。 在絮凝沉淀反应池入水口设有搅拌机，它使污水与絮凝充分混合达到良好的絮凝效果，搅拌机控制方式为长时间运行。 刮吸泥机的运行通过定时控制完成，在上位机设置定时调节画面，可通过其设置启 /停时间间隔 IV、本站控制的 I/O 点 DI： 80； DO： 48； AI： 16； AO： 0。 (包括预留量 ) 2． 2． 2 2PLC BAF 生物滤池处理子站 2PLC 站位于 BAF配电控制室内，其监控范围为： BAF生物滤池、反冲洗水池、接触消毒池、加氯间，实现方式为现场操作终端（触摸屏） +可编程序控制器（ PLC） +仪器、仪表及变送器。 I、控制单元主要设备构成： a）用于本站自动控制、工艺参数采集和网络连接的 PLC 系统，包括 CPU模块、DI、 DO、 AI、 AO 模块和各种网络通讯接口适配器等； b）过电压保护器以及各种隔离器； PLC 作为控制器，现场显示控制屏作为现场人机接口，完成对工艺参数，设备的运行状态、故障状态进行监测和控制。 通过网络把信号送中央控制室计算机操作站完成指示、记录、报表和报警打印等监控管理功能。 II、主要监控对象 14 III、实现的主要功能 检测配水井液位、排泥管到压力并显示。 根据进水流量控制进水调节阀； 实现对曝气鼓风机的控制，并根据工艺要求启 /闭曝气阀； 按工艺要 求实现对气水反冲过程的自动控制； 根据液位及需要控制接触池潜水泵的启停。 控制方案 BAF生物滤池是本污水处理厂的关键，此处控制方案的优劣直接影响到出水水质。 工艺要求对各滤池的进水调节阀、出水闸门、气冲阀、水冲阀、排水阀、泄气阀及鼓风机、反冲水泵进行监控，来控制滤池的正常过滤和反冲洗这两个过程。 实现过程控制可通过手动和自动两种方式。 手动过程控制 15 手动控制通过控制柜面板上的按钮和旋钮完成。 过滤阶段 正常过滤阶段，每格滤池 PLC 模拟量输出控制进水 阀调节阀的开度控制进水，使滤池滤床上的水位保持恒定，从而保证出水水质。 在此阶段通过控制曝气鼓风机及曝气进气阀达到控制曝气量的目的，使滤料保证很好的生物作用，起到净化水质效果。 反冲洗阶段 滤池反冲洗过程，当某滤池运行到一定时间后，手动将出水阀开到最大开度，等到水位降到过滤水位时，关闭出水阀。 打开排水阀，打开气冲阀，起动鼓风机，进行气冲 3分钟。 打开反冲水阀，起动反冲水泵，进行混和冲洗 3分钟。 关闭气冲阀，停鼓风机，进行水冲 3分钟。 关闭反冲水阀，停反冲水泵，冲洗过程结束。 将泄气阀打开排气 3分钟，同时将滤砂 沉下。 开进水阀 3分钟，进行漂洗。 漂洗后关进水阀，等待一分钟，关排水阀。 开进水阀等待水位上升到过滤水位时，慢慢打开出水调节阀，进入正常过滤阶段。 滤池有水头损失上限值、水位上限值、浊度上限值、冲洗周期、人工强制等五种申请冲洗方式向调度 PLC 申请冲洗。 当某一格滤池被允许冲洗时，此格滤池即进入冲洗状态。 此时，将出水阀开到最大开度，等到水位降到过滤水位时，关闭出水阀。 打开排水阀，打开气冲阀，起动鼓风机，进行气冲 3分钟。 打开反冲水阀，起动反冲水泵，进行混和冲洗 3分钟。 关闭气冲阀，停鼓风机，进行水冲3分钟。 关闭反冲水 阀，停反冲水泵，冲洗过程结束。 将泄气阀打开排气 3分钟，同时将滤砂沉下。 开进水阀 3分钟，进行漂洗。 漂洗后关进水阀，等待一分钟，关排水阀。 开进水阀等待水位上升到过滤水位时，慢慢打开出水调节阀，进入正常过滤阶段。 1）模拟量参数采集： 实时采集进气管、进水管压力，鼓风机、水泵运行电流，进水流量、进水阀的开度等信号 2）数字量输入信号采集 滤池的阀门运行信号，包括进水阀、出水阀、水冲阀排水阀、进气阀、出气阀的开关信号、相关的故障信号。 3）数字量输出信号采集 16 滤池进水阀、气冲阀、水冲阀 、排水阀、排气阀的开关输出；进水阀开度调节。 设备管理 在自动控制方式下，对有备用的设备，可编程逻辑控制系统（ PLC）应对其进行轮换控制，轮换控制应按照先启动 “运行时间 ”较短的设备，先停止 “运行时间 ”较长的设备。 控制流程图如下： 17 IV、本站控制的 I/O 点 DI： 224； DO： 96； AI： 32； AO： 0。 2． 2． 3 3PLC 污泥脱水系统处理子站 3PLC 站位于污泥脱水间配电控制室，其监控范围为：脱水机间、贮泥池、厂区污水池，实现方式为现场操作终端（触摸屏 ） +可编程序控制器（ PLC） + 18 仪器、仪表及变送器。 I、系统构成 3PLC 站由以下主要设备构成： a）一台现场显示操作屏； b）用于本站自动控制、工艺参数采集和网络连接的 PLC 系统，包括 DI、 DO、AI、 AO 模块等。 c）用于与设备级工业控制网相通讯的网络通讯适配器； d）过电压保护器以及各种隔离器。 PLC 作为控制器，完成对工艺参数，设备的运行状态、故障状态进行监测和控制。 通过以太网送至中控室完成指示、记录、报表和报警打印等监控管理功能。 II 、主要监控对象 1）根据生产工艺要求，完成对污泥贮泥池的控制； 本污水处理厂的污泥贮泥池具有两个作用。 第一是汇集管道输送过来的稀污泥；第二是起到污泥调质池的作用，调质池的作用是调匀污泥，使进入污泥浓缩机的污泥浓度比较均衡。 根据液位控制仪测定的信号， PLC 在实际运行中泥位太高时自动停止污泥泵 19 工作，泥位太低时自动停止污泥浓缩机的进料泵的工作，以调控本池的泥位保持在工艺设计的合理范围之内。 3）根据生产工艺要求，完成对污泥压滤间设备的控制； 在脱水机房主 要完成对污泥投加絮凝剂、混合、浓缩、脱水功能，最后生成污泥饼外运。 絮凝剂配置、加药设备主要包括加药罐、投药泵和静态混合器组成。 加药罐按全自动方式工作，首先将聚合物粉末在配药池内与自来水混合，并进行搅拌，使聚合物溶解，然后将配好的聚合物药液贮存在投药池里。 投药泵将药液提升送到安装在物泥贮泥池与污泥浓缩机之间污泥管上的静态混合器，使药液与污泥混合。 浓缩是降低污泥含水率的一种方式，在污泥处置过程中，常采用重力浓缩的方法作为污泥脱水的预处理，带式浓缩机是连续运转的污泥浓缩设备，一般进泥含水率为 %，经 絮凝、重力脱水后含水率降低到 95%～ 97%，浓缩时间一般为10～ 30s，达到后续工。