污水处理自动化控制

1、精选文档名目名目15污水处理自动化管理与监控35.1水处理综合自动化把握系统组成35.2水处理自动化产品的需求75.3水处理自动化产品趋势85污水处理自动化管理与监控“十一五”期间，我国城镇污水处理设施建设和运营工作取得了乐观进展，截至2010年底，我国已建成投运城镇污水处理厂2832座，处理力量1.25亿立方米/日，分别比2005年增加了210%和108%。但与此同时仍旧暴露出区域进展不平衡、管网建设滞后等问题。对此，国家正加快编制城镇污水处理设施建设“十二五”规划，将突出配套管网建设、提升污水处理力量、污泥处理处置设施建设及老旧污水处理厂升级改造等重点。目前，我国污水处理厂自动化系统的设计

2、和实施正处于一个成长的时期，系统的需求、设计、结构以及系统的把握仍旧存在不完善的地方。在建设自动化把握系统中，用户通常关注以下需求：智能、综合的污水处理自动化系统是为污水处理厂的建设、运营管理单位供应服务的。在保证污水厂生产的稳定和高效，减轻劳动强度，改善操作环境的同时，还应提高污水厂的现代化生产管理水平。应当在充分考虑污水处理工艺特性的基础上，将建设现代化污水处理厂的理念融入到自控系统设计当中，接受“集中把握，分散管理”的方式，以“无人值班、少人值守”为目的，实现“五遥”功能，即遥信、遥测、遥控、遥调、遥视，从而来满足用户需求。通过建设高稳定性和牢靠性的污水处理厂综合自动化系统，实现对污水处

3、理厂污水处理过程的自动化管理与把握，节省现场操作所耗费的人力物力，便利生产管理、提高设备的利用率，保证污水处理厂长期平安无故障运行。污水处理综合自动化系统解决方案设计遵循以下原则：      技术上先进合理 成本上经济实惠 管理上便利快捷 使用上平安牢靠   5.1水处理综合自动化把握系统组成水处理综合自动化把握解决方案主要包括以下构成：污水处理厂综合自动化系统构成图一、生产过程自动化把握系统 生产过程自动化把握系统的主把握器接受高性能PLC可编程序把握器，构成平平稳定的工业网络把握系统，具有“分散把握、

4、集中管理、数据共享”的特点。生产过程自动化把握系统以实现全厂生产过程全自动化为目的，主要功能包括：生产过程各种主要工艺参数的采集、各种能耗、物耗和进、出厂水流量的计量和累计、生产过程设备工况和工艺流程状况监测、生产过程设备的计算机自动把握、实现工艺电控设备的挨次、条件、计时、计数把握、PID调整等把握功能，以及流量及电功参数的自动累积和数据处理功能。 污水处理生产过程自动化把握系统架构图二、污水处理流程智能把握系统把握系统将自动把握技术与智能监控管理技术相结合，基于污水处理厂流程把握思想开发，立足于保证污水处理厂稳定运行的前提下最大程度的实现节能降耗。污水处理工艺流程节能降耗的实现，

5、依靠于全局统筹下各工艺单元的优化运行和优化管理，而污水处理厂的智能把握系统是其实现的重要载体。在合理有效的硬件系统和软件系统的协作下，实现城市污水处理厂的智能把握。系统以城市污水处理厂智能把握系统构建为目标，在污水处理工艺流程节能降耗把握优化算法的基础上，开发智能把握系统接口软件及核心软件，最终通过执行器和把握器的布设形成城市污水处理厂智能把握系统集成解决方案。污水处理流程智能把握系统架构图三、在线仪表检测系统在线仪表检测系统以其测量精确、显示清楚、操作简洁等特点，在污水处理厂生产中得到了广泛的应用，而且在线仪表检测系统内部具有与微机的接口，更是自动化把握系统中重要的部分，被称为“自动化把握系

6、统的眼睛”。随着科学技术的进展，自动化检测技术也得到了很大的进展，自动化检测仪表在污水处理中的应用，使污水处理厂不仅节省了大量的人力、物力，更重要的是可以准时对污水处理工艺进行调整。在线仪表检测系统在污水处理厂中的应用四、视频监控安防系统视频监控安防系统将本地视频图像监控、远程实时监控、云台镜头把握、电视墙显示等有机结合起来，构成一整套新一代网络视频集中监控管理系统，同时监控主机自动将报警画面纪录，做到准时处理，提高了保卫人员的工作效率并能准时处理警情，能有效的爱护工厂财产和工作人员的平安，最大程度的防范各种入侵，提高处理各种突发大事的反映速度，给保卫人员供应一个良好的工作环境，确保整个污水处

7、理厂的平安。五、办公管理信息系统通过接受先进的信息化技术，为污水处理企业建立一个生产运行管理的综合化信息平台，使营运管理向专业化、实时化和智能化进展，消退决策者、管理者和执行者之间信息的不对称与信息脱节，构筑起以信息资源数字化、信息传输网络化、信息技术应用普及化为标志的“数字水务运营管理”基本框架、实现生产把握精细化和节省化、工艺调度实时化和最优化、日常管理系统化和制度化、服务规范化和人性化，为其向集约化创新营运管理模式迈进供应信息化基础保证。污水处理厂办公管理信息系统六、网络及综合布线系统 管理网络的建设基于为全厂搭建数字、语音、视频信息传输平台，连接厂内各个设备监控子系统和办公管

8、理终端，供应全厂内部信息管理结构、厂外信息交互接口和信息平安爱护手段等。布线系统接受星型结构的模块化设计，包括电话通信、有线电视、计算机网络及综合布线等子系统。数据通信主干系统、水平系统均接受六类布线系统，为多媒体传输建立基础，增加系统的机敏性，电话系统接受三类布线系统便于扩充。5.2水处理自动化产品的需求节能减排作为当前水行业进展的重要任务之一，其工作的进展备受瞩目。而自动化与信息化技术作为水行业进展中的后助力气，保障着节能减排工作的有续进行。它将解决生产水、供水、排水处置及污水处置的过程把握与管理智能化，从而最大限度地削减水资源的铺张，基本实现水资源的优化配置，最大限度的让水资源循环利用起

9、来。在新的形势下，污水处理对于自动化产品提出了更高的要求。良好的质量把握，使产品能够高效稳定的运行，为保证水厂高效稳定运行，污水处理对把握系统的高牢靠性要求，要求PLC支持多种冗余方式，能够更好的提高系统的牢靠性，提高水厂、污水厂的运行效率，为更严格的水质达标供应保证。为爱护用户的初始投资，要求系统具有很好的开放性，能够为世界各大有名厂商(如Siemens、AB、GE、Schneider等)的设备供应完备的驱动程序库；支持DDE、OPC(Server及Client)、ODBC等标准，支持SQL语言、ActiveX控件；供应大量的函数，可使用VB、VC、Delphi等开发工具进行第三方开发。为了

10、降低系统的能耗、药耗，要求系统具有丰富的把握算法，如过程把握算法、模糊把握等高级过程把握算法、变频调整把握算法等，能够集成电能管理、智能把握水泵。同时，具有机敏的开放性。就水处理工程特点而言，在一个项目中可能包含多家供应商的产品，要求电控系统具有强大的包涵性，并符合IEC国际标准。为了节省成本、削减系统维护的工作量，要求把握系统具有易用易维护的特点，要求全部模块均支持带电插拔、可通过SD存储卡对系统程序进行升级、备份，背板上设计有防混销以避开插错模块，独特的接线端子设计，并供应预接线系统。由于水行业自动化专业人员相对较为匮乏，大部分技术人员主要从事工艺维护，因此期望自动化系统稳定、牢靠，既便出

11、故障也只需简洁操作就能快速使系统恢复，最大程度的削减对连续供水或污水处理的影响。5.3水处理自动化产品趋势一、监控软件随着自动化把握在污水处理中已得到的广泛应用，监控软件也有了飞速的进展。中心监控系统已经成为污水厂日常监控、运营管理和维护的中心。目前在国内污水处理市场占有率较高的监控组态软件分别是GEFanuc的iFix、Wonderware的Intouch、西门子WinCC等。国内厂商以亚控、力控等为主。 我国目前对广域污水自动监控系统的逐步建设和完善也越来越重视。监控软件正朝着大型化、信息化和网络化的方向进展。结合中小型污水处理厂的特点，广域监控是今后污水厂监控系统重要进展趋势之一。业内人

12、士表示，监控组态软件最好能增加具有操作系统核心防护功能，能应对各种意外状况，尽可能防止系统崩溃！二、自动把握系统污水处理厂的自动把握系统要求能够实现“集中管理、分散把握”的监控模式，使得局部故障不影响主体正常运行，将风险分散，确保系统的牢靠性。系统内部的配置和调整机敏，构建弹性化，可根椐不同工艺处理要求及用户需求进行优化。并具备很好的开放性、兼容性和扩展性，可应用不同品牌的软硬件进行整合，可无缝的把分期建设的系统融为一体。自控系统要充分考虑与厂外污水厂、泵站、水务局自控系统接口，可接受多种通信解决方案，组成广域网统一监控。并有用、完整的系统监控管理功能，能有效的实现工艺处理的把握、诊断和调度，

13、接受先进的节能降耗把握技术，节能效率高。运行维护水处理厂技术回访，问题解决建设方设备保修，水质达标承包工程终身负责运维方处理设施帮助设备集水池、沉砂池格栅、渠道缺氧池、好氧池费用台账效果运维制度：运行标准污泥脱水机房二沉池鼓风机、DO计送水泵、污泥泵流量计、pH计耗电费药品费用排污费排水水质处理水量维护周期记录、统计分析目标保证设施、设备的正常运行，加强点检，规避未知风险做好相关费用的统计分析，降低费用，节省能耗保证处理效果：处理水量满足要求，水质达标 6运行维护及调试以城市污水处理厂为例 建设方的职责：1）污水处理厂投产运行后，应定期到污水处理厂进行技术回访，了解运行过程中存在的问题，以便准

14、时解决；2）工程及设备保修一年，一年后为用户供应免费询问和终身优待修理服务，保证出水达设计排放标准；3）对总承包工程实行终身负责制。6.1工程的运行维护6.1.1 预处理系统1、栅渣的清除格栅除污机每日什么时候清污，主要利用时间继电器把握，即通过设定时间，按时清除栅渣。格栅运行时，值班人员应经常现场巡察，准时发觉格栅除污机的故障，准时压榨、清运栅渣。2、定期检查渠道的沉砂状况由于污水流速的减慢，或渠道内粗糙度的加大，格栅前后渠道内可能会积砂，应定期检查清理积砂，或修复渠道。3、做好运行测量与记录应测定每日栅渣量的重量或容量，并通过栅渣量的变化推断格栅是否正常运行。6.1.2 污水提升泵房1、泵

15、组的运行调度为保证抽升量与来水量全都，泵组的运行调度应留意以下几条：1). 利用泵的大小组合来满足水量，不靠阀门来调整，以削减管路水头损失，节能降耗；2). 保持集水池高水位，降低提升扬程；3). 水泵开停次数不行过于频繁；4). 各台泵的投运次数准时间应基本均匀。2、集水池的维护由于污水流速减慢，泥砂可能沉积到集水池池底，故应定期清洗。定期清洗时，应留意人身平安。清池前，应首先强制排风，达到平安部门规定的要求后，人方可下池工作。下池后仍应保持肯定的通风量。每个操作人员有池下工作时间不行超过30min。3、做好运行记录每班应记录的内容有：主要仪表的显示值，各时段水泵投运的台号，特别状况及其处理

16、结果。6.1.3 缺氧池1）经常观看反硝化运行效果并做相应记录。2）养分物料投加：做好甲醇的投加，早晚各1次，水量变化时按比例增减，当水中N、P的含量满足这个比例时，可削减投加量或者不投加。3）面粉在一般状况下不投加，当出水恶化、车间轮休放假期间，把2550kg面粉调成糊状，早晚各加一次，均匀投加于各池中。6.1.4 活性污泥池1）调整各进气阀，使曝气池布气均匀，调整各进水阀，使曝气池出水均匀并观看曝气池曝气是否均匀，并做相应的记录。2）设定曝气池中间部位溶氧仪的DO为3.0mg/l，为保证系统正常运行，每周必需定时检测一次。3）沉淀池内的污泥回流至缺氧池内。曝气池内的污泥浓度把握在24g/L

17、之间，如超过应将剩余污泥排至浓缩池内，剩余污泥排放量应依据污泥浓度的测定每天定时排放。4）每两小时做一次镜检，留意微生物种类、数量、活性及污泥结构变化状况，相应调整运行参数。5）养分料的投加量依据需要。6.1.5二沉池1）沉淀池的应准时排泥，防止污泥沉积导致污泥厌氧上浮。污泥回流量的大小应依据进水量大小、好氧池内的污泥浓度、SV30以及二沉池内的污泥量综合机敏调整。2）如沉淀池有大块污泥上浮，污泥不发黑、发臭，即污泥发生反硝化，这时应加大污泥回流量，降低曝气池内的溶解氧值，适当增加污泥负荷，同时用清水对池面的浮渣进行喷水，把浮渣清洗洁净。3）二沉池的剩余污泥排至污泥浓缩池，压干后外运处理。4）

18、经常观看二沉池液面，看是否有污泥上消灭象。若局部污泥大块上浮且污泥发黑带臭味，则二沉池存在死区；若很多污泥块状上浮又不同上述状况，则为曝气池混合液DO偏低，二沉池中污泥反硝化。应准时实行措施避开影响出水水质。6.2 人员的培训污水处理工程的调试包括操作人员的培训以及污水处理系统的调试。对生产运行和管理人员进行有方案地培训，是保证平稳顺当运行，提高管理水平的重要方法，我公司负责为用户免费培训技术人员。6.2.1投产运行前培训对生产操作人员进行上岗前的专业技术培训，提高操作水平。培训形式：实行集中上课的形式，由我方专业人员（含工艺、机械设备、电气）对污水处理厂员工进行培训，并参观我公司示范工程现场

19、，进行现场讲解。培训时间：运行前一个周开头培训。培训内容：1）污水处理专业基础学问；2）工艺流程、操作规程和设备性能、操作规程；3）平安管理学问；4）设备常见故障现象、缘由及解决方法；常见配件修理更换；5）处理单元运行过程中的特别现象、缘由及解决方法；6）水质常规分析方法及操作。6.2.2投产运行后培训污水处理厂投产运行后，在调试期间，每班次我方都将支配人员与对方员工一起倒班，在调试过程中对培训的内容进一步深化，以便员工能深化把握各项培训内容。6.3 工程的调试1、处理构筑物或设备的清理与试通水。调试工作进行前，应对处理构筑物（或设备）内进行全面清理，清除杂物预备通水、试车。钢筋混凝土池或钢结

20、构设备在竣工后，进行满水试验。然后还应对全部污水或污泥处理流程进行试通水试验，检验在重力流条件下污水或污泥流程的通畅性，附属设施是否能正常操作，检验各处理单元进出水口水流流量与水位把握装置是否有效。2、机械设备的试运转。污水处理厂污水、污泥处理专用机械设备在安装工程验收后，可进行机械设备的带负荷试验，在额定负荷或超负荷10%的状况下，机械设备的机械、电气工艺性能应满足设备技术文件或相关标准的要求，具体参见如下：机械各部件之间的联接处螺栓不松动、坚固牢靠，无渗漏；密封处松紧 适当，升温不应过高；转动部件或机构应可用手盘动或人工转动。设备启动运转要平稳，运转中无振动和特别声响。有固定方向运转的设备

21、，启动时留意依照标注箭头方向旋转。各运转啮合与差动机构运转要依照规定同步运行，并且没有堵塞碰撞现象。在运转中保持动态所应有的间隙，无抖动晃摆现象。各运转件运行机敏（包括链条与钢丝绳等柔质机件不碰不卡、不缠、不跳槽），并保持良好张紧状。滚动轮与导向槽轨，各自啮合运转，无卡齿、发热现象。各限位开关或制动器，在运动中动作准时，平安牢靠。在试运转之前或后，手动或自动操作，全过程动作各5次以上，动作准 确无误，不卡，不碰，不抖。电动机运转中温升在允许范围内。各部轴承注加规定润滑油，应不漏、不发热，升温小于规定要求（如： 滑动轴承小于60，滚动轴承小于70）。试运转时一般空车运转2h（不应少于两个运行循环

22、周期），带75%负荷、 100%负荷与115%负荷分别运转4h，各部分应运转正常、性能符合要求。 带负荷运转中要测定转速、电压电流、功率、工艺性能（如：流量、泥 饼含水率、充氧量、提上升度等），并应符合设备技术要求或设计规定，填写记录表格，建档备查。3、污水处理工程各处理单元通水成功，并完成机电设备试运转后，为发挥各种处理设施的功能和整个污水处理工程的作用，需要进行活性污泥的培育。当污水处理工程能发挥微生物的净化作用时，才能达到去除有机污染物的目的。 污水生化处理单元污泥菌种的预备。A/0系统投加菌种30m3。4、污水调试运行中所需物品的预备。其中包括物化处理用的混凝药剂（如：聚合氯化铝、硫酸

23、亚铁、高分子助凝剂），生化处理用的养分料（如：糖、面粉、甲醇、尿素、磷酸三钠）。5、运行操作人员的编制与工作支配。确定运行班次及人数，操作人员各自的工作岗位和工作范围。三、污水处理系统调试：依据太康县昕洲化工有限公司车间排放污水的特点，废水处理工艺接受“调整A/O接触氧化+曝气生物滤池”工艺。1、物化预处理：从整个污水处理工程的处理工艺流程入手，调试工作首先从调整池处理单元开头。该企业的废水处理系统在主生产线试车的同时，既开头试车运行，试车初期，排放的废水从流量到污染负荷的变化由低到高。依据车间排放的具体水质，通过化验室混凝试验确定混凝药剂的种类与投加量，在最经济的成本下达到最佳的物化效果，为

24、后续的生化处理单元供应有利条件。目前，可选用的絮凝剂种类很多，如一般的无机水处理剂FeCl3、AlCl3、Al2(SO4)3，无机高分子类水处理剂聚合氯化铝（PAC）、聚合硫酸铁，及有机高分子水处理剂聚丙烯酰胺及其衍生物等。可视水质状况选用其中一种或几种。2、生化处理系统：生物处理法是通过培育与驯化的活性污泥微生物的新陈代谢作用，分解与合成污水中的有机物等污染物，最终达到污水无机化的目的。生化处理法主要是营造一个良好的生存环境，有利于微生物的生长繁殖，从而使微生物达到最佳的去除效果。微生物是一个有生命的有机群体，因此调试工作是一个循序渐进的过程，需要细心与急躁。调试初期为了进行培菌和驯化，生化

25、系统进水量应小于设计值，可按设计流量的3040%启动运转。在生化系统微生物量增加到肯定浓度时，流量可以提高至6080%，待出水效果达到设计要求时，即可提到至设计流量。1）、生化系统微生物的影响因素主要有以下几点，调试运行中需要严格把握：a、温度一般活性污泥法的适宜温度在1535之间。温度越高，活性污泥的繁殖速度越快，污染物的去除率越高。低于15或高于35时，活性污泥的去除率会降低。温度低时可以实行增加反应池中活性污泥浓度方法，以保证去除效果。温度高时，应实行降温措施。b、pH值生物体的生化反应都在酶的参与下进行，酶反应需要合适的PH值范围，因此废水的PH值对生化处理系统影响很大。实践表明污水P

26、H值保持在6.09.0之间较为适宜。特殊水质，活性污泥经驯化后对PH值的适应范围可进一步提高。c、养分物质微生物新陈代谢过程中需要不同的元素物质，有些工业污水中成分单一，含有的养分成分不肯定满足或完全满足微生物的需要，这样会影响到污泥的活性和处理效果。此时就要靠外加养分物质来调配。微生物体内各种元素所占比例的通式为C5H7NO2。碳可占菌体干重的50%左右，生化处理的主要目的是去除含碳有机物，故不会缺碳。氮可占菌体干重的10%左右，氮源以氨态氮易为微生物利用。常使用投加物质为尿素、氨水等。微生物体内还含有少量P，P占菌体干重的12%。常使用投加物质为磷酸三钠、磷酸二氢钾等。工程实践积累的阅历数

27、据表明，厌氧处理系统中，养分物的需要量约为BOD：N：P=350：5：1，好氧处理系统中，养分物的需要量约为BOD：N：P=100：5：1d、毒性物质凡在废水中存在的对活性污泥中的细菌具有抑制或杀害作用的物质都称毒性物质。在调试运行处理中，我们应防止超过允许浓度的有毒物质进入。必要时应接受物理、化学方法进行预处理。e、溶解氧不同细菌对氧有不同的反应。细菌分为好氧性细菌、厌氧性细菌和兼氧性细菌。厌氧处理系统中溶解氧浓度一般应小于0.1mg/l。好氧处理系统中溶解氧浓度一般应大于0.3mg/l。2）、生物处理系统的运行参数、条件的把握 由于企业水质条件和环境条件的变化，生化处理系统的污泥及其中微生

28、物的量与质，都会有变化。如何实行措施克服外界因素的影响，使系统内活性污泥保持合理的数量、高效而稳定的去除效果，是系统运行把握要解决的问题。常用的调整与把握内容有四个方面，即：曝气系统、污泥回流系统和剩余污泥排放系统的把握。a、曝气量的把握：好氧活性污泥系统必需维持微生物好氧新陈代谢活动所需要的氧。此外，为促进污水中污染物与活性污泥充分混合接触，必需对曝气池进行符合要求的曝气。一般的制浆、造纸污水曝气池混合液溶解氧浓度把握在1.5mg/l 4.0mg/l之间，能保持活性污泥微生物良好的新陈代谢活动。曝气池混合液所应把握的溶解氧浓度也不是越高越好，过高的溶解氧本身是能源铺张，另外过度曝气微生物自身

29、氧化或造成污泥絮体因过度搅拌而裂开。c、回流污泥量把握：回流污泥系统的把握有两种方法。第一种是保持回流比恒定。其次种是定期或随时调整回流比和回流量。第一种方法使用于大型城市污水处理厂，依据企业污水的特点，调试运行中我们实行其次种方法。当回流污泥把握方式为可变化时，主要通过以下三种方法确定合适的回流比：、依据回流污泥及混合液污泥的浓度调整。、依据二沉池的泥位调整回流比。、依据沉降比（SV）调整回流比。d、剩余污泥排放量的把握：生化系统每天都要产生肯定的微生物，系统内污泥量增多，因此需定期从系统中排放肯定的剩余污泥，以维持系统内污泥量平衡。一般接受以下方法来把握剩余污泥的排放：、依据沉降比（SV）

30、调整。、依据系统内活性污泥浓度（MLSS）调整、依据活性污泥的有机负荷（F/M）调整、依据系统活性污泥的污泥龄（SRT）调整 依据污水的特点、工艺要求的处理程度和运行实践比较，调试运行中我们主要调整污泥浓度（MLSS）和污泥沉降比（SV）把握剩余污泥的排放量。好氧系统设计污泥浓度（MLSS）为3000mg/l5000mg/l，工业污水的污泥沉降比（SV）一般把握在50%以下可以满足运行要求。4）、生化处理系统特别问题对策：由于企业污水水质变化，环境因素变化及工艺把握不当等缘由会导致污泥膨胀、生物相特别、污泥上浮、曝气池消灭大量泡沫等生物特别现象，问题假如不准时解决，最终都会导致出水质量的降低a

31、、污泥膨胀极其把握：正常的活性污泥中都含有肯定量的丝状菌，但假如丝状菌过度繁殖则会引起污泥膨胀，活性污泥沉降性能恶化，不能在二沉池进行正常的泥水分别，污泥随出水流失，出水SS超标。引起污泥膨胀的因素有以下几个方面：、进水中有机物质太少，导致微生物食料不足；、进水中氮、磷养分物质不足；、PH值太低，不利于细菌生长；、生化池内F/M太低，微生物食料不足；、曝气池混合液内溶解氧DO太低，不能满足微生物需要；、进水水质或水量波动太大，对微生物造成冲击。污泥膨胀的把握措施：污泥膨胀把握措施大体可分为两大类。一类是临时把握措施，另一类是工艺运行调整把握措施。临时把握措施包括污泥助沉法和灭菌法。污泥助沉法是指向膨胀污泥中加