污水处理厂SBR法工艺自动化管理系统模板

污水处理厂SBR法工艺自动化管理系统资料内容仅供参考，如有不当或者侵权，请联系本人改正或者删除。污水处理厂SBR法工艺自动化管理系统1前言污水厂的管理当前大都停留在经验决策阶段,因此污水处理质量极大程度上受管理人员素质的制约。随着污水处理水质要求的日趋严格,污水处理工艺过程更趋复杂,控制要求越来越高,管理水平将是污水处理事业进一步发展的障碍之一。近年来从国外引进设备的污水厂基本上都采用计算机管理,一般都取得了较好的效果。本文就污水处理厂SBR法工艺自动化作些探讨。

1.1微机自动化管理系统的设计

当前国际上普遍采用的自动化管理系统一般都采用这一模式:

人←→计算机←→PLC←→现场设备

PLC是这一模式中的关键设备,PLC中事先已输入工艺运行的程序,PLC能够根据工艺参数按运行模式自动监控、运行设备。计算机在这一模式中起三个作用:①实时显示运行工况。②实时向PLC传送调整设备运行状态的指令。③建立数据库,储存记录运行中各参数、指标等资料。人能够经过计算机随时改变工艺运行的模式。PLC根据工艺运行的模式自动调整设备的运行,并对工况运行的数据库加以整理保存。

1.2微机自动化控制系统的特点

1.2.1将分散在工艺流程上各控制点的监测数据经处理后作为PLC控制的依据。

1.2.2将监测的数据作为计算机选择运行模式的依据,实现PLC对各设备有效的、自动的控制。

1.2.3计算机实现对全厂运行情况有序的、集中的管理,保证操作人员对整个系统的监控。2SBR法工艺流程SBR工艺是一种间歇(批式)处理污水的工艺技术,它采用单个反应池经过时间序列来完成进水、反应、沉淀、排水、闲置等功能。

在SBR池进水阶段,利用污水进水中所含有机碳源,将上一批反应排水后残留在池内污水中的硝酸盐氮予以还原,经过一段时间后,开始曝气,在含碳有机物被氧化的同时,先后进行氧化和硝化反应,曝气结束后进行沉淀,然后将上部澄清液排出,并保留部分处理后污水供下一周期反硝化反应。

对于SBR污水处理工艺,管理控制可分为两个层次,它与连续流不同,处理操作需要开、关反应池进水阀门,在预定的进水时间内,根据反应池的充满程序,确定启、停鼓风机、滗水器等一系列操作,这些均需PLC来控制。另外,由于季节变化污水量少、水质浓度的变化,处理效果需要经过调整周期内时间配置来调节。如出水氨氮过高,则需延长曝气时间,出水NOX-N过高则需增加反硝化时间等,一般能够在PLC内预先设置几套周期配置模式,以便根据实际水量、水质、水温等因素,在一段时间内选用一种周期模式,或昼夜用不同的周期模式。另外,PLC内还具有意外情况下的处理对策,如突然停电一段时间后,应以何种措施过渡恢复等,这些均是SBR法有别于连续流工艺控制管理的方面。3PLC硬件的配置污水处理厂进行自动化控制、管理的主要手段是可编程序控制器(PLC)和计算机。自动化管理系统一般都采用分散控制集中管理的模式,即按工艺要求将全厂的控制系统分成若干个单元,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的配置,首先应当结合工艺、土建解决好PLC的单元布置,主要解决集控室与PLC、PLC与PLC之间的距离问题。各控制单元之间的距离应尽量短。如果各控制单元的距离不大于200米,可采用主、从PLC控制模式,主PLC设在集控室,可经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之间的距离较大,则通讯干扰大,可靠性差,不宜采用上述模式。能够采用具有网络功能的PLC,PLC之间构成一个网络结构并与计算机相连。每个PLC独自控制一个单元,但这一模式的工程造价较高。4SBR法工艺自动化控制管理系统4.1设计规模及处理目标

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。

日处理量5000m3/d。

4.2设计原则

4.2.1适用于规模较小的城市污水处理,昼夜水量变化大;

4.2.2流程简洁,日后水量增长时可改为连续流常规活性污泥法工艺;

4.2.3具有较好的脱氮除鳞功能(本例子未考虑脱磷);

4.2.4控制、管理实现自动化,降低能耗,减少运行费用和劳动强度。

4.3设备及仪表配制

设置二个控制单元: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行状态能够经过PLC1在模拟屏上显示出来。

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

污水厂的进水泵房部分一般包括入流总闸门及放泄道、格栅、集水池和提升泵。进水总闸门是为了部分进行维修需要而设置,一般情况下不操作,因此一般采用电动阀门就地操作,其工况集中显示。格栅一般采用电动清捞,根据定时或格栅前后的液位差自动运行。另外,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,进水泵的开启台数根据集水池液位升降由PLC控制启停。一般SBR不设初沉她。反应池假设为三组,每组容积1600m3,每组反应池设鼓风机二台(30m3/min;20m3/min),设置浇水器二台(每台流量450m3/h),设置搅拌机四台。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.首先第一组进水,开启第一组进水电动阀门,同时给出信号,进水泵准予启动;

2.第一组反应池液位上升至某一设定值时,启动水下搅拌器;

3.第一组反应池内液位达到设定最高值时,关闭进水电动阀门;

4.鼓风机开启受二个因素制约,一是时间,时间控制主要是反硝化搅拌反应需一定时间;二是液位,进水后反应池充满到一定程序再开鼓风机。二个条件必须同时满足。开启鼓风机的同时,关闭搅拌机;

5.鼓风机启动台数需根据反应池溶解氧数值来确定。一般有如下三种方案:方案一、方案二采用先同时开启两台风机,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.第一组反应池进水结束后,如第二组反应池已做好进水准备,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,等到第二组反应池允许进水时打开电动进水阀,同时启动进水泵;7.在曝气结束前,根据时间设定,打开排泥阀,排反应池混合液,排泥量可经过时间或反应池液位由工艺设计根据泥龄来确定,并可调整;

8.停机后开始计时,即反应池进入沉淀阶段。一般沉淀45分钟后即可滗水;

9.沉淀阶段结束时,给出信号,开启滗水器。滗水器开启时间主要受液位控制(即排水量要求),滗水总量(以液位反应)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、第三个反应池操作也相同;

11.当发生停电或其它意外事故使反应池中断工作,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行。或由PLC按照事先设定的应急程序操作,再过渡到正常运行;

12.由于冬季、夏季水质水量水温的变化,需要调整曝气时间、排泥量、污水排出比等,因此可按照设计要求,形成多套运行周期程序,根据排水水质来选择合适的周期;也可在一天中采用不同周期运行。图四是其中一种运行周期程序。

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反应池内设上、下液位开关;

4.5.3进出水流量,显示瞬时值及积算值,并在计算机内存放,提供日处理量供打印报表;

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。5PLC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”选择开关切换到手动,可由现场开关直接控制设备,这是最高优先级的控制,在这一模式下,PLC仅对运行状态作监视。

5.2自动,现场”手动/自动”选择开关切换到自动,在这一模式下PLC能根据测量参数自动控制设备的运行。自动模式又可分为2种控制方式,我们在PLC的运行程序中设置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,能够将控制方式切换到上位机控制,这时PLC接收上位机发出的指令,也即我们能够经过计算机直接遥控现场设备。

5.2.2PLC控制方式,PLC按上位机设定的运行模式自动控制设备运行,出现故障会及时报警。

(1)格栅单元

进水闸门现场控制,PLC监视。格栅装置:现场设置格栅、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根据液位仪测量值及上、中、下液位开关自动控制泵。关闭泵后须等待10分钟才能启动,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自动检查泵的运行状况,判别是否出现故障并报警。计算机自动记录各泵的运行时间,并使之尽量相等。进水流量、PH值、温度测量信号经PLC的Ato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根据设定的时间参数、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)应急措施

突然停电:计算机会自动检查停电时刻设备运行状况,提示用户紧急处理的步骤、停电时期的注意事项及复电开机的步骤。6监控及管理界面的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。我们采用了用于控制系统数据采集、图形组态监控和管理的通用软件包—FAGM,该软件在MicrosoftWindows3.2/