SBR工艺的自动化控制

1、工艺的自动化控制（图）:关代宇李会元李健webmaster2001-08-27天津开发区污水处理厂DAT-IAT自控浅析津经济技术开发区污水处理厂是采用国际上比较先进的SBR生产工艺。SBR法是序才quencingBatchReactoH的简称。该工艺在1914年就面世了，但是由于该工艺的操作过它工艺相比较SBR所需控制的参变量较多，对仪表的精度和可靠性有较高的要求，而水平很低，也不可能有精度和可靠性都较高的仪表，限制了SBR工艺的发展和推广。猛发展，特别是自动化水平的提高，对污水处理过程进行全自动化的管理和监控成为可近年来得到迅速的推广。在国内，SBR工艺的应用还不多见，其工艺过程和原理并不

2、十控制的各种参数要求很高，对仪表的稳定性和准确性有一定的要求。天津经济技术开发区污水处理厂采用SBR工艺中的DAT-IAT法，日处理污水十万吨水、间歇排水的工艺，整个污水实行集中控制，分散管理的方式。它把管理层和控制层对整个工艺的影响，增加了系统运行的可靠性。开发区污水处理厂在控制方面实行三级管理。第一级为互为热备的两台主机，确实保连续性和安全性。两台主机的基本任务是对整个工艺过程进行实时监控，显示设备的运工艺参数，对报警和各种报表的自动记录和打印，关键数据的历史记录的保存，各种参线的显示，第二级为现场控制站，它是由水区、泥区、模拟屏三个PLC构成，分别对进行采集和控制。第三级为就地控制级，是

3、分布全厂的四个马达控制中心。污水流入厂内的第一道工序是粗格栅，对粗格棚的控制有两种方式，一种为时间控制制，通过粗格栅前后的超声波液位计计算差值，运行方式的选择在上位机进行。与粗格有螺旋压榨机，把粗格栅清除的污物压挤打包，与粗格栅同步起动，但停止时间滞后于水经由格栅进入进水泵房，进水泵房有六台潜水泵，由于开发区污水厂地处工业区，水,变化系数比较大，这就需根据进水泵房超声小液位计反馈的水位信号来起动进水泵的停，后开后停，优先起动累计运行时间最短的原则来控制进水泵的起停，并设有液位超转保护。为了避免进水泵的频繁起停，每台泵都有温度和湿度的保护，信号直接传给PI进入细格栅，对于细格栅的控制与粗格栅完全

4、相同，这里不再赘述。污水经由细格栅进入对称的两座钟式沉砂池，每座钟式沉砂池内置一带变频装置的搅频器，改变搅拌的速度，以达到工艺要求的最佳点。钟式沉砂地采用旋流方式清除大的在沉砂池底部的砂泵打由。上面的污水则由巴式计量槽进入配水井,量计，当测得的PH值低于5.5或高于8.5时，立刻关闭进水阀门,前有六个淹没式配水堰，控制进入各组反应地的水量。我厂共有六组DAT池和IAT池，如下图所示:在计量槽上安装有以保护反应池中的活SBR反应池，每ATIAT在DAT和IAT的地底设置微孔暴气器，DAT池内装有溶解氧仪、污泥浓度计、IAT泥回流泵、剩余污泥泵，在DAT和IAT池上的空气支管分别装有空气调节阀。其

5、工艺T和IAT的曝气由空气调节阀控制，而空气调节阀的开起度征收溶解氧仪反馈的信号有根据水质、水的温度等情况在上位机设置。当DAT污泥浓度低于设定值时，回流污泥泥从IAT打到DAT池，当高于设定值时，剩余污泥泵起动，把活性污泥从IAT打到储泵、剩余的泥泵均在IAT暴气时起动，对它们的控制分为时间控制和仪表控制两种，仪成时间控制。浮水过程是由气锁虹吸工淹水器完成的，由安装在淹水器排气管上的电磁束。DAT为连续爆气过程，IAT有三个周期，即曝气、沉淀、浑水各一个小时，由于受和由水泵和由水泵能力的限制，影响反应周期的正常运行，这些问题在PLC编程中得常情况下，六组池子日处理污水十万吨，为了避免六组池子

6、同时淹水，把它们分成三组，1-4、2-5、3-6相互间隔一个周期，对应每一组反应池，都设有一个软开关，控制该组行，用以根据水量确定投入的池子数和利于以后对池子的检修方便。以上的设置在上位还考虑到对一些特殊情况的处置，假如进水水量过小或断流，虽到了淹水周期，但由于法进行淹水，则这组池子的淹水自动延时二十分钟，同时在上位机上作由淹水延时的报钟后仍没有到淹水水位，洋水周期取消，改为继续沉淀，等待下一个周期的到来。若到行淹水程序，延长的时间计算在下面的曝气时间内，即缩短了下一个周期的曝气时间，正常进行。这样就会由现另外一个问题，随着污水的不断流入或许没到下一个淹水周期而言已到了淹水水位，则部分污水由溢

7、流管排由。在任一时刻，只允许两个池子淹水。PLC完成。通过以上的控制确保生产的连续运营，同时增强了自控对一些特殊情况的应由水泵的控制与进水泵的相同。在曲水之前还有最后一道工序-加氯消毒，一般仅在夏菌的增多，需对处理完的污水进一步消毒，加氯是由加氯机自动完成，其本身自成一套状态信号，并有漏氯报警和漏氯吸收装置。豉风机是污水厂的心脏， 我厂共有四台丹麦HV-TURBO产的KA22S-GL225型豉风机00立方米/小时。每台单机都有一小型PLC,对单机的运行环境、运行状况和准备工作动报警停机。此外还有一主控盘，负责四台联机时的控制。主控盘的作用可以分为两部豉风机的起停顺序，另一部份为PI调解器，可以

8、在其上设置所要求的空气管道压力值可分为手动和联动，手动时，可手动调整由口导叶的角度；当四台联机时，由主控盘依序起动豉风机，根据需要起动豉风机的台数。通过在豉风机的主控盘上的PI调节器，气主管上的压力计反馈信号进行比较，调节由口导叶片的角度，以确保压力的均衡。当豉风机时，在起动过程中，先将前一台的开起度降低，同时起动后一台，待后一台完全片的开起度自动打到零位，根据需要增加前一台的开起度，假若打到全开还不够，则再度，以防止压力波动太大。豉风机自成一套系统，无须人为干涉，并对外传送豉风机的号。对于泥处理其自动控制相对于水的就简单多了。剩余污泥泵把活性污泥从IAT打到储大孔振动曝气器，防止活性污泥的厌

9、氧。储泥地有起落式淹水器，当活性污泥达到要求始沉淀，一小时后，起落式淹水器根据污泥界面计的值下潜，浮掉储泥地的上清液，浮O由潜水污泥泵打入脱水机房，在脱水机房污泥与高分子絮凝剂混合进入脱水机。机房EDIGER公司产的脱水机，经过旋转预脱水和带式滤布传送，圆辐的挤压，把泥浆压挤成整个泥区由泥区PLC控制，剩下的都由水区PLC完成。泥区共有模拟量四点，数字共有模拟量近八十点，数字量五百多点。水区的为SIMATIC的S7-400,泥区和模拟屏的屏PLC只是接收水区、泥区的信号，并输由给模拟屏。PLC具有很强的抗干扰能力和区、泥区在上位机或总线由现故障时，仍能完成自自的任务，确保工厂的运行。各现场控制

10、站和中控室的上位机用通讯缆连在一起，构成总线型的拓扑结构，采用SIM组网方式。上位机通过SINEDCP5412通讯处理器与总线相连，它是上位机与L2通讯用美国Intllution的FIX32数据监控和采集软件，一台为运行版，一台为开发版。Intllutio的工业控制方面的专业软件公司，其设计理念十分贴近工业自控的实际。FIX是以WIN平台，其以DRAW、WIEW、DATABASE三个部分为核心，用DRAW设计工厂的工艺设备仪表等人机界面，它有丰富的图集以共使用；用VIEW完成数据连接，显示工艺流备的实时状态，各种数据的存取以DATABASE为中心。对报警进行打印和储存，通过胖XCEL对重要的数

11、据进行记录和生成日报表，并打印所需报表。通过对全过程的监控，实现了整个工厂的全自动化运行，大大提高了生产的稳定性和于人为的因素而带来的干扰，大大地减轻了劳动强度。随着计算机和网络的飞速发展，自动控制的技术也正在迅猛发展。在我们所引进的自额外附带具有HART协议的智能化仪表，HARTHighwayAddressableRemoteTransducRosemoun公司开发，HART协议采用FSK技术，它在模拟信号上叠加数字信号，使用层。如今除了HART之外，还有PROFIBUS、CAN、FF等几种应用范围较广的影响较O这些智能仪表都带有微处理芯片，这就使它们有了一定的计算能力，同时还具有通讯靠控制室的计算机或PLC的控制，不仅能输由4-20mA的模拟信号，还能输由数字信号连入网络，成为一个节点。这种网络就是目前自动控制领域现在和未来的发展趋势-现控制系统是把各种控制仪表用双绞线连在一起，按照标准化、公开化的通讯协议，形成网络。它是继DCS系统后的新一代控制系统，打破了集散系统专用的闭