城市污水處理廠自控監控系統解決方案
發布日期：2017-11-07 15:03 瀏覽次數：
水和能源是現代社會兩大基礎資源，污水處理是實現水資源循環利用的重要手段是高能耗行業。康卓科技是國內外知名污水處理自控系統設計、安裝廠家，根據康卓科技設計的污水處理廠的運行經驗表明，其中污水處理廠的自動化程度是影響能耗的主要因素之一?？底靠萍纪ㄟ^某污水處理廠自動控制系統方案、組成及其控制策略達到節能降耗效果及完善解決方案。
污水處理自動控制系統
某污水處理廠對主要設備的控制全部由可編程控制器PLC來完成，1臺PLC就是1個控制站，可以發送指令到現場控制柜，現場控制柜再將指令傳遞給設備。同時PLC會收集各種現場數據，比如數字量的控制反饋信號以及模擬量的運行數據等。
某污水處理廠的自動控制采用分散控制系統，由檢測執行級、設備控制級、中央監控管理級組成。該系統利用計算機技術、自動控制技術、數字通信技術、顯示技術、自動檢測及分析技術，使其生產過程中的信息能夠實時采集、集中管理、優化控制。同時，也使得控制危險分散，提高了系統可靠性。
按照工藝及控制對象的功能、設備量。結合本廠工藝流程和平面布置。構建了1套中央監控系統(中央監控管理級)和3套現場監控系統(檢測執行級、設備控制級)。控制系統結構。
控制策略及其節能效果分析
粗格柵間
某污水處理廠設置2臺粗格柵，1臺螺旋輸送壓榨機。PLC按時間順序或液位差智能化控制粗格柵運行。粗格柵與螺旋輸送機聯動，順序為螺旋輸送壓榨機→粗格柵，柵渣將被螺旋輸送機運走。
控制策略是通過超聲波液位差來控制格柵機運行。超聲波液位差計設置在粗格柵前、后兩側。其測定值將會輸入到PLC內，PLC根據設定的數值來分析格柵是否堵塞若液位差△H增加并超過了設定值，說明格柵已經堵塞，則除污機啟動連續除污模式，當△H減小到設定值以下，除污機操作恢復正常。液位差的設定值可由監控計算機設定并修改，這可避免除污機連續工作，減小耗電量。
提升泵站
污水、污泥提升泵的電耗可達系統總電耗的10%-20%，目前選泵通行的以較大流量作為依據。由于污水廠進水量隨季節和作息時間的變化而變化，水泵全速運轉時間很少，一般小于1O%，大部分時間都不在高效段運轉，這浪費了巨大的能源。因此，在提升泵站設置3臺潛水泵，其中1臺為變頻泵并連接1臺超聲波液位計。在自動控制模式運行過程中，PLC會根據集水池液位調節變頻泵的轉速以及水泵的啟/停，記錄水泵的運轉時間。到達運轉時間后，自動切換運行水泵，為防止水泵空轉，設置上下限報警系統。此外，自動控制系統還可監測泵的運行過程，記錄運行數據，備用泵會在出現故障報警后自動投入運行轉，發揮較大效率。降低耗電量，PLC會在接收所有故障報警后，做出相應處理。
旋流沉砂池和細格柵
旋流沉砂池自帶控制箱，實現全系統閉路自動運行。葉片隨來水連續轉動，定時完成氣洗、氣沖、氣提動作并保持砂水分離機和主機連鎖。提砂時。砂水分離機啟動，提砂停止后，砂水分離機滯后停止。
細格柵問設細格柵2臺、螺旋輸送壓榨機1臺，控制策略與粗格柵相同在細格柵較后1次循環之后，螺旋輸送壓榨機繼續運行30-60s。
鼓風機房
曝氣設備是污水廠能耗的主要來源，約占總能耗的40%60%每一組反應池對應2臺鼓風機CAST池內設置在線DO測定儀，可實時檢測曝氣池內DO濃度，并將其值反饋到PLC站，計算出供氣量的增量或減量，進行供氣量調節，以使DO穩定在所需范圍內溶解氧調節按以下策略進行：
(1)當DO低于設定值時，先啟動1臺鼓風機，并逐漸加大頻率。
(2)當變頻器頻率達到較大。且DO仍比設定值為保證水泵在工況下運小時，啟動第2臺鼓風機，此時第1臺保持在工況下運行，第2臺逐漸增大頻率，直至DO達到設定值。相反，當DO超過設定值時，減小變頻器頻率：當頻率減小至零，且DO仍超過設定值時，則關閉1臺鼓風機，繼續變頻調節。此過程中若DO仍大于設定值，則再關閉1臺鼓風機，繼續變頻調節。直至DO滿足設定范圍。另外，系統也會統計每臺鼓風機的累計運行時間。對各鼓風機的累計運行時間進行比較，先啟動累計運行時間短的鼓風機，同時也能保證先啟動的鼓風機在滿足條件后先關閉，均衡各鼓風機的運行時間，延長鼓風機的使用壽命。
只要在工藝設計的范圍之內，盡管進水的水質水量不斷變化，這套自控系統都可以將運行環境調整到較佳狀態。從而有效地抵抗沖擊，穩定出水水質，優化曝氣系統的運行機制，降低能耗。同時。在厭氧池或者綜合反應池沉淀階段也可實時檢測DO值。以及分析出反硝化作用的較佳時間段，從而為整個工藝流程的時序安排提供數據基礎，甚至可直接控制整個流程的時序結構。
CAST生化池
CAST生化池一個系列共4座，在各池內設置超聲波液位測定儀、pH/溫度檢測儀、溶解氧測定儀、懸浮物濃度測定儀和污泥界面測定儀超聲波液位測定儀可以監視池內的水位，控制潷水器：溶解氧測定儀用于監控各池內溶解氧含量間段內按曝氣一沉淀一潷水一閑置順序工作。
CAST生化池采用連續進水、間歇曝氣、周期排水的方式運行，以時間為控制變量完成自動控制過程。CAST池每個周期為6h，曝氣3.0h，沉淀1h，潷水1.5h，閑置0.5hCAST生化池的曝氣量調節系統和鼓風機房的壓力控制系統相互關聯，相互影響，較終使CAST生化池的生物處理過程處在較佳狀態，實現CAST池曝氣量的自動調節。當需氧量大時。曝氣量變大。有利于污染物降解;當需氧量小時，曝氣量變小，有利于微生物量的保持，同時避免大量電耗的浪費。
當CAST池內的液位達到超高報警水位時，超聲液位計將液位輸入至PLC站后，PLC站立即輸出命令啟動排水閥門。在遠程自動控制下，回流污泥泵在曝氣、沉淀、閑置階段開啟;在自動模式下，潷水開啟之后，剩余污泥泵啟動，15min后停止工作，排泥過程中可根據MLSS值調整排泥程序式下，整個循環過程中都可運行剩余污泥泵。
脫水機房
脫水機房內有帶式濃縮脫水一體機2臺、螺桿泵2臺、現場控制箱2個、電動閥及附屬裝置。整套脫水系統可定時自動啟停。也可人工啟?，F場控制箱負責1套加藥系統和2套脫水機系統的自動控制。每套系統自成體系，但之間連鎖。當運行過程中貯泥池液位低于設定液位或發生設備故障時，設備將停機，減少不必要的電耗。
加藥控制
某污水處理廠加藥系統實現了全自動控制，指令攪拌器及加藥泵等設備工作及為PLC提供設備的運行狀態信號。加藥泵為2臺(1用1備)變頻計量泵。自動運行時，加藥量可通過PLC對進水流量信號(總流量的1/2)分析，按照設定的投加比例(比值可調)來確定。加藥量多少也可根據出水水質信號及時調節，自動控制加藥泵及加藥量，減少能耗，節約藥量。
運行結果
該某污水處理廠建成后，從運行期間的出水水質及噸水耗電量可以看出，采用康卓科技自動控制系統對運行過程進行監測、控制，使污水處理系統的運行穩定性和出水水質達標率得以提高，同時耗電量也低于0.35kW·h/m³這一常規耗電量。因此，城市污水處理廠設置自動控制系統并開發先進的控制策略，既可保證污水處理過程的安全可靠和生產的連續性，又可降低系統的能耗。
蘇公網安備 32011602010312號
