CASS工艺计算机自动化控制系统

1、CASS工艺计算机自动化控制系统技 术 说 明1、 概况 污水处理厂设计处理能力一期为2.5万m3/d，二期2.5万m3/d，已建成5.0万m3/d处理能力。5.0万m3/d规模计算机自动化控制系统已经建成。今年，污水处理厂将实施三期工程，设计处理能力为2.5万m3/d，采用周期循环活性污泥法(Cyclic Activated Sludge System,简称CASS)工艺，计算机自动化控制系统也将同步建设。设计进出水水质及排放标准项目CODBOD5SSPH单 位Mg/lMg/lMg/l进水400180-2002006.58.5出 水6020206.08.5排放标准6020206.08.52、

2、CASS生物反应池CASS生物池是污水处理厂的核心,它在SBR的基础上前部设置了生物选择区,后部安装了可升降的自动滗水器组成,曝气、沉淀、排水均在同一池子内周期性循环进行。生物选择区和主反应区之间由隔墙隔开,污水由生物选择区通过隔墙下部进入主反应区,托动水层缓慢上升。整个CASS池每格可独立运行,池深5.8m,有效水深4.1m(污泥区高1.3m,缓冲区高1.7m),活性污泥界面以上最小水深为1.34m,每周期排水比约1/3部分。 本次设计的CASS池运行周期是4h,其中曝气2h,沉淀1h,排水1h。如果调试过程中发现原水浓度比设计原水浓度低,可以根据实际废水水质情况来确定运行周期,根据进出水水

3、质指标适当调整周期中各阶段时间的分配,如适当减少曝气时间、延长沉淀时间等,这样在保证出水水质的情况下节省了能耗。例如，污水厂实际运行周期仍是4h,其中曝气改为1.5h,沉淀1h,排水1h,增加闲置0.5h 。3、PLC工作站的调整 根据污水处理厂的工艺流程及厂区平面布置，三期自动化层设置个PLC工作主站在新配电中心内，个远程站设在一期提升泵房内。并通过网与原工控网连接。3新PLC站工作内容新PLC工作主站主要控制设备为三期格栅间、沉砂池、池、紫外线消毒池的电控设备和仪表检测。新PLC远程站主要检测进水、池溶解氧（）、池污泥浓度（）等。3PLC控制方式（1）细格栅容许的前后水位差为0.2m ；阶

4、梯格栅除污机按水位差和时间协同控制，并且联动螺旋输送机、栅渣压榨机。（2）调节堰门根据水位调节，水位范围7.3m7.7m 可调。（3）排渣机、砂水分离器根据时间设定每（2、4、6）或8小时运行一次。（4）立式浆叶分离机24小时运行。（5）CASS生物池采用4小时循环周期以一定的时间序列运行，运行过程包括充水曝气、静止沉淀、撇水排泥、闲置四个阶段，不同的运行阶段的运行方式可根据需要进行调整。保证始终有两个池子处于充水曝气顺序，另两个池子分别处于沉淀和撇水顺序，沉淀和撇水顺序时均需停止充水和曝气，整个自动化过程保证4只CASS池连续进出水运做。CASS生物池每日工作24 h，分为6.0个工作周期，

5、每周期工作时间为4.0 h，其中进水-曝气2.0 h，静止沉淀1.0 h，排水排泥1.0 h.在同一时间各池的工作时序均不同，不能发生重叠，同一时间只有一个反应池滗水，要求自动控制及操作管理可靠、安全，各池具体工作时序如图. CASS反应池工作时序图充水曝气阶段CASS主反应区内边充水边曝气，同时池内的回流污泥泵连续不断的向预反应区回流污泥。此时有机污染物被微生物氧化分解，同时污水中的氨氮通过微生物的硝化作用转化为硝态氮；静止沉淀阶段CASS主反应区不充水也不曝气，此时微生物利用水中剩余的DO进行氧化分解，生物池逐渐由好氧状态向缺氧状态转变，开始进行反硝化反应，活性污泥逐渐沉到池底，上层水逐渐

6、变清；撇水排泥阶段CASS主反应区的滗水器开始工作，自上而下逐渐排出上清液，同时池内的剩余污泥泵向污泥调节池输送剩余污泥。此时，生物池逐渐由缺氧状态过渡到厌氧状态，继续进行反硝化反应。实际运行过程中，由于滗水器的滗水能力是按最不利的情况进行设计选型的，而这种最不利情况不易出现，故实际滗水时间通常要比设计滗水时间短，其剩余时间通常用于CASS主反应区内污泥的闲置，以恢复污泥的吸附能力。 （6）回流污泥泵根据污泥浓度变频控制，在充水曝气阶段运行。（7）剩余污泥泵在撇水排泥阶段运行。（8）紫外线消毒池根据进水流量控制，流量信号送至紫外线消毒控制柜。（9）鼓风机系统运行根据CASS池溶解氧控制，控制范

7、围2mg/l2.5mg/l ，鼓风机自带PLC控制器，须联入工控网运做。（10）滗水器按要求自动控制。以上控制方式均包括手动控制、集中控制、自动程序控制。所有程序数据设定均要求可调，以满足实际运行中可能出现的变化。5、计算机监控系统仪表本次系统仪表全部采用进口原装品牌产品，如GIMAT、HACH、E+H等。（1）进水COD在线自动分析仪 (1台)COD值完全连续测量响应时间3年 (3) 溶氧仪 （4台）测量原理 荧光法探头防护等级 IP68环境温度 -30+50保质期 探头3年,变送器2年补偿 海拔补偿，自动温度补偿测量量程 020mg/L内量程自由选择信号输出 420mA,最大负载350欧准

8、确度 满量程的1.0%附件：安装支架，不锈钢探头保质期 3年(4) 一体化超声波液位计 (4台)工作环境温度：4080测量范围：18m（液体）盲区：0.25m测量误差：最大测量值的0.25%分辨率：2线2mm防护等级IP68负载：最大600欧响应时间：不大于30ms具有温度补偿模拟输出：420mADC测量值显示：LCD传感器安装方式：支架安装附件：安装支架，不锈钢(5) 一体化超声波液位计 (2台)工作环境温度：4080测量范围：15m（液体）盲区：0.25m测量误差：最大测量值的0.25%分辨率：2线2mm防护等级IP68负载：最大600欧响应时间：不大于30ms具有温度补偿模拟输出：420

9、mADC测量值显示：LCD传感器安装方式：支架安装附件：安装支架，不锈钢(6) pH/温度仪 (1台)pH/温度仪包括传感器和显示变送器两部分。量程pH：014测量值分辨率：0.01pH零点漂移范围：18.5pH自动温度补偿范围：550，并自动校正。pH信号输出电流范围：420mADC负载：最大600欧响应时间：小于30S pH传感器：抗污染流通式传感器，配有自动清洗装置防护等级为1P68。温度传感器：pt100,3线电路。温度量程：550。温度信号输出电流范围420mADC。测量值显示： LCD输出总误差：最大0.1。电源：250VAC，50Hz附件：全天候保护外壳，安装支架，不锈钢(7)

10、热式质量流量计 (1台)分体式口径600量程0-10000m3/h安装方式 插入式测量值显示： LCD温度量程：10100。防护等级为1P65。（8）风压计 (1台) 分体式量程 0-0.1Mpa安装方式 螺纹测量值显示： LCD温度量程： 2070。防护等级为 1P68。6、计算机自控系统一般要求61 承包者在不追加额外费用的情况下提供所有设备必要的附件、备品备件及专用维修工具，并保证所有设备按规范成功运行。 62制造厂的经验 制造厂所提供的设备必须在国内有五年以上成功运用的例子。 63质量要求 承包者应提供未使用过的新设备，并保证设备投入运行后其规格、技术参数及其它条件均能满足使用要求。

11、64服务要求 承包者应负责派遣合格的制造厂工程师执行合同规定设备安装期间的监督工作，并保证设备顺利安装完成。在进行设备安装前应提供一份详细的施工组织方案，方案应与用户协商，双方认可后方能进场施工。 承包者应派遣合格的工程师执行合同规定单机试车及联合试车期间的监督及指导工作，保证试车成功。在此期间，用户应派代表到现场配合调试，并对调试过程中出现的问题作好记录，在联合及单机调试期间用户代表可对系统功能和效果提出建议和要求，承包者应充分考虑用户代表的意见，使系统更完善。 在系统联合调试完成后，即可开始试运行，试运行时间根据现场情况确定。在试运行期间，应作好运行记录。对出现的问题，应及时处理，若因此影

12、响系统的试运行，用户有权要求延长运行时间。 65验收及资料移交 试运行结束，用户和承包者双方应按合同有关条款对系统进行验收，承包者应将系统的全部文件，包括设计文件、设计图纸、安装调试记录、试运行记录和设备产品说明书、电路图、用户手册、操作和维护保养手册移交给用户，双方签署竣工验收文件。 66保修期和后期服务 系统保修期按竣工验收日算起，时间按主合同有关条款计算，也可按双方达成的协议执行。在此期间，系统出现各种非人为故障，承包者应按主合同有关条款到达现场，免费维修，包括更换各种元器件和设备。由于用户的误操作或使用不当造成的故障，承包者应给予维修，可酌情收取工本费。 保修期满后，承包者也仍有保证系

13、统正常运行的义务，并定期对系统进行维护，对软件进行升级，适当收取费用。 67培训 承包者应提供在制造厂的培训工作及应用软件的开发，以使用户掌握设备的安装、操作及维护保养。 68参考标准 本工程所适用的标准如下： 1) ISO:国际通用标准 7) JIS:日本工业标准 2) IEC:国际标准 8) JEM:日本协会标准 3) ANIS:美国国家标准 9) GB:中国国家标准 4) BS:英国国家标准 10) CECS:中国协会标准 5) NF:法国国家标准 11) JSB:中国行业标准 6) DIN:德国标准 12) HG:中国行业标准 69环境条件 所有计算机自动化控制系统设备应适合在下列条件

14、下使用： 户内设备 温度：045，湿度：090%(无凝露) 户外设备 温度：-1045，湿度：090%(无凝露) 610技术要求 (1)所有设备电源均为单AC220V(+10%-15%)50Hz(5Hz)。 (2)所有PLC及计算机设备均是模块化结构，可以通过安装插入式电路板或附加底板进行扩展。插入式电路板应具有热拔插功能。 (3)PLC输入输出接口(I/O)接收模拟量、开关量和电阻值信号并输出模拟量和开关量。 (4)模拟量(I/O)信号均为DC420mA标准信号，精度为输出满刻度的0.3%。 (5)电阻输入信号均是Pt100铂热电阻值。 (6)开关量输出接点由继电器输出用于持续控制AC220

15、V，2A以上负荷。 (7)冷启动和联机操作之间的周期不超过2分钟。 (8)全屏幕显示滞后小于1秒。 (9)从设备到监视器响应时间必须小于5秒。 (10)应提供全面的防雷保护措施，包括电源保护、网络保护及信号输入输出口的保护。 (11)应提供对电磁干扰的解决方案及全面保护。 (12)在整个系统中要预留远期工程的人机界面、数据地址等空间。611主要设备技术参数(1) 西门子工业控制计算机 （1台） CPU：Pentinm4/3.0G以上 内存：1024MB以上 硬盘：80G以上 显卡：专业图形显卡，显存64MB以上 键盘、鼠标：ps/2 软盘驱动器：3.5”、1.4MB 光盘驱动器：DVD/CD

16、管理网卡：3COM 100/1000M自适应 工控网卡：根据PLC型号配置 显示器： 液晶20 (2)UPS(工业在线式不间断电源) （1台） 输入电压：AC160276V,4565Hz 输出电压：AC220V3%,50Hz 后备时间：30分钟 额定容量：3KVA UPS应附带旁路机电装置，当UPS电源故障或正常检修时，仍能保证向控制系统供电。 (3)便携式编程电脑 根据甲方要求(4)InTouch 运行版，3000 Tag， V9.0 （1套）(5)系统防雷器（德国OBO）（数量根据实际）PLC站电源防雷器PLC站模拟量输入输出防雷器中控室一级电源防雷器、二级电源防雷器、网络防雷器(6)图像

17、监控系统 （4台）接入原CCTV系统中，要求同已建系统视频防雷器、控制信号防雷器(7) PLC(主站) RIO远程站 （各1套）品牌 MODICON QUANTUM具体配置由乙方-前期考察后配置，甲方认可(8)PLC机柜 机柜室内落地式安装，前、后均开门。 机柜外形尺寸与低压配电柜相同。 机柜内应有防凝露加热单元(恒温控制)。 机柜电缆进、出线为下进、下出线方式。 机柜材质：冷轧钢板。 防护等级：IP4X。 机柜内应有照明、通风装置。 机柜内塑料元件应无卤素、CFC、阻燃、自熄。 机柜内应有DC24V及AC220V电源装置和接线端子以便向现场检测仪表供电。 (9)PLC模块 现场PLC控制站的PLC输入输出模块、机架、电源等应根据各PLC控制站“I/O”点容量选择其型号、规格。 PLC模块至少应包括CPU模块、电源模块、通讯模块、“I/O”模块、适配器、接线单元等。 主要技术参数 用户内存：2M以上 存储器类型：电池后备COMS RAM和存储卡 系统“I/O”点总数：3000点(任意混用) 模拟“I/O”点数：512点 程序扫描时间：2ms “I/O”扫描时间：10ms (10)网络总线 网络总线工控网采用MB+电缆，传输速率大于1.5MbPS。管理网采用双绞线，传输速率大于100Mb