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北京首都機(jī)場污水處理廠自動化控制系統(tǒng)概要五篇范文-wenkub

2024-11-04 02 本頁面
 

【正文】 cal nitrogen rem oval in the Unitank single stage ed Fac Landbouw w Uijksuniv G ent , 彭永臻,邵劍英, 作為S BR 法反應(yīng)時間的計算機(jī)控,(6:6~ 石明巖 150001 哈爾濱市西大直街92號 哈爾濱工業(yè)大學(xué)應(yīng)用化學(xué)系電 話(04512606563 E 2m ail m ingyanshi s 北京首都機(jī)場污水處理廠自動化控制系統(tǒng)張志廣 于京淪 楊 軍(北京首都國際機(jī)場物產(chǎn)管理部污水處理廠,北京1000621 摘要 北京首都國際機(jī)場污水處理廠于1999年10月建成通水,是實(shí)現(xiàn)全自動運(yùn)行的污水處理廠之一,介紹了該廠自控系統(tǒng)組成,工藝操作模式及其運(yùn)行結(jié)果。采用A ΠO 法處理工藝,具有連續(xù)進(jìn)水,連續(xù)處理,容易保證出水質(zhì)量的特點(diǎn)。AO 模塊組成。安裝在中控室模擬屏 2環(huán) 境 工 程 2003年8月第21卷第4期內(nèi)的P LC ,用于全廠工藝流程模擬屏上信號驅(qū)動。管理計算機(jī)除采用與監(jiān)控機(jī)相同的軟硬件外,還在軟件上增加了采集和存儲生產(chǎn)數(shù)據(jù)功能。312 計算機(jī)控制方式就地盤轉(zhuǎn)換開關(guān)打到遠(yuǎn)程控制方式時,可由操作人員在上位級工作站上用鼠標(biāo)或鍵盤控制設(shè)備開、停狀態(tài),也可以由P LC 內(nèi)部程序自動控制而不需要操作人員控制(例如:用集水井液位控制進(jìn)水泵的啟停狀態(tài),但操作人員在控制系統(tǒng)自動運(yùn)行時可以干預(yù)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)(例如:停止水泵的自動運(yùn)行。4 工藝操作模式411 一級處理區(qū)P LC 站一級處理區(qū)的P LC 站設(shè)在進(jìn)水泵房。根據(jù)時間定時啟動,每隔2h 運(yùn)行1次。集水池液位設(shè)定有5個控制值:(1超低水位115m ,當(dāng)液位低于這個值時停止所有進(jìn)水泵工作。曝氣沉砂系統(tǒng)由2個曝氣沉砂罐,3臺羅茨風(fēng)機(jī),用于控制曝氣、氣沖、氣提的電磁閥,2臺砂水分離器和就地控制柜組成。管道切碎機(jī)和污泥泵分別采用G Q J 2150型和C O802MH O4RA L 型,在P LC 控制下定時開啟,將初沉池污泥排往好氧消化池。由于鼓風(fēng)機(jī)功率大、轉(zhuǎn)速高且設(shè)備自帶1套控制系統(tǒng),所以P LC系統(tǒng)不對鼓風(fēng)機(jī)進(jìn)行啟??刂?啟停操作就地進(jìn)行,但是P LC系統(tǒng)可以與鼓風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)通訊,以便在中央控制室隨時監(jiān)視鼓風(fēng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)(如:電機(jī)電流,油溫,導(dǎo)葉角度等,同時鼓風(fēng)機(jī)的故障和異常會立即反映在上位級工作站上,通過專用軟件報警。水下攪拌機(jī)和內(nèi)回流泵各2臺分別安裝在曝氣池進(jìn)水端和出水處,分別用于曝氣池進(jìn)水端的攪拌推流和出水端的微生物回流。當(dāng)設(shè)備處于自動控制模式下時,由P LC控制行車前進(jìn)和停止,控制2臺吸泥機(jī)交叉運(yùn)行即:1臺前進(jìn)并吸泥,另1臺后退不吸泥,這主要是考慮到2臺吸泥機(jī)同時吸泥會造成回流污泥泵房進(jìn)水量太大以至跑水的情況。全廠共使用4臺E+H PROM AG33FH6H型電磁流量計,分別用于測量曝氣池內(nèi)回流流量、外回流污泥流量、外回流剩余污泥流量,這些數(shù)值信號通過P LC AΠD轉(zhuǎn)換模板,轉(zhuǎn)換成4~20m A DC信號輸入P LC系統(tǒng),上位級工作站可對流量實(shí)時顯示、累計、記錄。并具有故障停機(jī)報警功能。出水水質(zhì)的多項指標(biāo)都能按要求控制在BODC OD Cr、SS的正常范圍,水質(zhì)狀況見附表。關(guān)鍵詞污水處理廠;在線儀表;自控系統(tǒng);PLC控制中圖分類號X703文獻(xiàn)標(biāo)識碼A文章編號16739671(2011)012010901三山污水處理廠位于佛山南海市三山港鎮(zhèn),營順油庫對面。自動控制系統(tǒng)調(diào)試完成并投入運(yùn)行后,運(yùn)營、管理效果良好。六個控制站為配電房控制室PLC1站,風(fēng)機(jī)房控制室PLC2站,A2O生化池21遠(yuǎn)程I/O站,二沉池22遠(yuǎn)程I/O站,與設(shè)備配套的脫水機(jī)房加藥系統(tǒng)PLC工作站、兩個脫水機(jī)PLC工作站及紫外線消毒PLC工作站。受控設(shè)備包括進(jìn)水提升泵,粗、細(xì)格柵、吸砂行車,砂水分離器、攪拌器、推流器、刮吸泥機(jī)、電動閘門,羅茨風(fēng)機(jī)、脫水機(jī)等40多臺設(shè)備,除進(jìn)水提升泵,曝氣羅茨風(fēng)機(jī)輸出狀態(tài)為開關(guān)量及模擬量(控制頻率),其余設(shè)備的輸出狀態(tài)信號為開關(guān)量。PLC1站主要控制進(jìn)水提升泵房及粗細(xì)格柵系統(tǒng)設(shè)備。2)PLC2站。22監(jiān)控對象為二沉池兩臺刮吸泥機(jī),二沉池配水井的兩臺外回流污泥泵,兩臺剩余污泥泵,及兩臺電動閘門,主要檢測信號為出水COD,出水瞬時流量及累計流量,出水PH。4)脫水機(jī)PLC控制站。紫外線消毒系統(tǒng)采用紫外線燈對出水進(jìn)行消毒,PLC柜為設(shè)備配套提供。粗格柵、細(xì)格柵前后各安裝了1套超聲波液位差計,通過格柵前后的液位差來反映格柵阻塞程度,并傳輸?shù)絇LC控制器,進(jìn)行分析計算。細(xì)格柵后一道工序沉砂池吸砂行車系統(tǒng)及砂水分離器則根據(jù)設(shè)定的運(yùn)行周期()自動控制開機(jī)。集水池共設(shè)置3臺提升泵,兩臺變頻,一臺工頻。系統(tǒng)設(shè)置了羅茨風(fēng)機(jī)超壓力保護(hù)。7)進(jìn)出水流量。進(jìn)出水流量信號再通過光纖以太網(wǎng)傳送至中控制室電腦,在監(jiān)控畫面及報表系統(tǒng)中顯示。刮泥機(jī)把泥刮向池中心,流向污泥泵房,污泥泵房泥水混合液一部分通過外回流污泥泵回流至生化池;一部分通過剩余污泥泵輸送到儲泥池,之后儲泥池內(nèi)泥水混合物由污泥螺桿泵抽至脫水機(jī)房進(jìn)行壓濾脫水處理。5維護(hù)與保養(yǎng)每天應(yīng)定時巡查,查看設(shè)備的運(yùn)行是否正常,聽設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)聲音是否正常,如發(fā)現(xiàn)異常,為確保設(shè)備不被損壞應(yīng)及時停機(jī)并由通知專業(yè)人員進(jìn)行維修,部分設(shè)備需注意適時加油。1)保持自動化檢測儀表傳感器的清潔。儀表在長期運(yùn)行過程中難免會產(chǎn)生測量誤差,為了保證儀表測量的準(zhǔn)確性,對分析儀表需每月定期校正1次;而且要求水質(zhì)化驗技術(shù)人員利用化驗室儀器檢測相應(yīng)的項目,并與現(xiàn)場儀表測量結(jié)果比較,如果偏差太大,那么應(yīng)適時對儀表進(jìn)行校正,確保儀表測量數(shù)據(jù)準(zhǔn)確。PLC。 通信網(wǎng)絡(luò)對于污水處理自動化系統(tǒng),按照系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的劃分一般把監(jiān)控系統(tǒng)劃分為信息層、控制層和設(shè)備層。第三層為設(shè)備層,這一層用于PLC與現(xiàn)場設(shè)備、遠(yuǎn)程I/O端子及現(xiàn)場儀表之間的通訊,它們有DeviceNet、Modbus以及Profibus/DP等。分別用于水廠調(diào)度系統(tǒng)、加藥間(加氯間)、送水泵房等監(jiān)控,完成污水廠內(nèi)各種設(shè)備的狀態(tài)顯示、自動控制、半自動控制、分析報表等工作。采用這種結(jié)構(gòu)可使生產(chǎn)過程中的信息能夠集中管理,以實(shí)現(xiàn)整體操作、管理和優(yōu)化;同時,也使得控制危險分散,提高系統(tǒng)可靠性。PLC2:初雨沉淀池分控站,監(jiān)控攪拌機(jī)、刮泥機(jī)、加藥泵等設(shè)備的運(yùn)行狀況和各種液位、加藥流量等參數(shù)。PLC6:消毒池分控站,監(jiān)控消毒池中的二氧化氯發(fā)生器、進(jìn)出水閘門、軸流風(fēng)機(jī)等設(shè)備的運(yùn)行狀況和出水流量、出水COD、出水TP等參數(shù)。,該軟件采用基于WEB瀏覽器的人機(jī)界面和監(jiān)控SCADA軟件,便于通過Internet遠(yuǎn)程訪問。瀝滘廠采用的儀表以日本HACH、美國GLI品牌為主,主要包括:超聲波液位計、明渠流量計、溶解氧檢測儀、污泥濃度計、氨氮檢測儀、COD檢測儀等。(3)開放性:系統(tǒng)對用戶是開放的。(4)操作的實(shí)用性:組太軟件和編程軟件都是全中文界面,豐富的圖畫功能,使用戶清晰的了解污水處理廠各工段的運(yùn)行情況,故障報警點(diǎn)的分支細(xì)節(jié),使操作員僅通過鼠標(biāo)便可發(fā)布各種指令或換畫面;用戶還可通過上位機(jī)的網(wǎng)絡(luò)訪問網(wǎng)絡(luò)內(nèi)任一節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)。參考文獻(xiàn)[1]喬叢等,關(guān)于國內(nèi)污水處理及CASS工藝自動控制技術(shù)的初步探討,儀器儀表標(biāo)準(zhǔn)化與計量,第四篇:懷柔污水處理廠自動化控制系統(tǒng)改造方案(北京金控)北京金控自動化技術(shù)有限公司北京市懷柔污水處理廠自動控制系統(tǒng)改造方案一、概述懷柔區(qū)污水處理廠一、二期共計日處理量5萬噸,再生水處理量5萬噸,污水處理工藝采用A/A/O工藝,再生水處理采用某公司的MBR膜工藝,整體工藝運(yùn)行良好。特別需要注意的是,作為總線通訊的主干線路,如果發(fā)生斷路,則該斷點(diǎn)之后的總線通路上的所有數(shù)據(jù)將無法與主站進(jìn)行通訊,主站將無法對這部分子站中的設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測和控制,直接影響到正常生產(chǎn)。作為該污水處理廠的整個自控系統(tǒng)來說,可以總結(jié)成以下兩點(diǎn):(1)自控設(shè)備先進(jìn),工藝運(yùn)行良好;(2)自控系統(tǒng)沒有合理組合,品牌太多,造成系統(tǒng)不兼容,擴(kuò)展性差,使用不方便。雖然目前該污水處理廠還達(dá)不到此案例中的先進(jìn)程度,但可以據(jù)此結(jié)構(gòu)確定未來改造或擴(kuò)建方向。②將MBR系統(tǒng)PLC系統(tǒng)中包括故障、運(yùn)行、自動和儀表信號在內(nèi)的所有信號采集到中控室監(jiān)控計算機(jī),對不完善的數(shù)據(jù)點(diǎn)重新編制PLC程序和上位軟件程序,實(shí)現(xiàn)報警信號報表、實(shí)時數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)報表和數(shù)據(jù)存儲;③改變原系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)采用的星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),增加兩條光纖,使其成為光纖環(huán)網(wǎng),以增加該系統(tǒng)的可靠性。改造后的系統(tǒng)具有以下功能和特點(diǎn):①污水與MBR系統(tǒng)合并,在同一臺監(jiān)控主機(jī)上對所有PLC分站進(jìn)行監(jiān)控;②所有設(shè)備可實(shí)現(xiàn)中控室遠(yuǎn)程控制,便于全過程控制和流程優(yōu)化;③故障報警信號具有全面、良好、完整的顯示和記錄; ④儀表信號實(shí)時數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)存儲和查詢,采用數(shù)據(jù)庫存儲。將配電中心的電力數(shù)據(jù)與現(xiàn)有系統(tǒng)進(jìn)行通訊和存儲,以車間為單位,可對每個車間以日或月為查詢統(tǒng)計條件,分別進(jìn)行電能監(jiān)測和成本核算,為管理者的優(yōu)化調(diào)度管理及績效考核提供參考。為便于長時間、大容量存儲運(yùn)行數(shù)據(jù),必須建立全廠的實(shí)時數(shù)據(jù)倉庫,采用企業(yè)版SQLSever實(shí)時數(shù)據(jù)庫軟件和IBM服務(wù)器相結(jié)合的方式。同時,不同車間單位(例如化驗室)可隨時通過站點(diǎn)將管理數(shù)據(jù)統(tǒng)一到同一個數(shù)據(jù)平臺上,方便管理者進(jìn)行實(shí)時管理和調(diào)度。有時為了回收循環(huán)利用廢水資源,需要提高處理后出水水質(zhì)時則需建設(shè)污水回用或循環(huán)利用污水處理廠。繼續(xù)推進(jìn)企業(yè)污染減排治理設(shè)施建設(shè),全面開展重點(diǎn)行業(yè)污染整治,加快北京污水處理廠的建設(shè)進(jìn)度。污水處理廠設(shè)計包括各種不同處理的構(gòu)筑物,附屬建筑物,管道的平面和高程設(shè)計并進(jìn)行道路、綠化、管道綜合、廠區(qū)給排水、污泥處置及處理系統(tǒng)管理自動化等設(shè)計,以保證污水處理廠達(dá)到處理效果穩(wěn)定,滿足設(shè)計要求,運(yùn)行管理方便,技術(shù)先進(jìn),投資運(yùn)行費(fèi)用省等各種要求。充分利用地形,選擇有適當(dāng)坡度的地區(qū),以滿足污水處理構(gòu)筑物和設(shè)備高程布置的需要,節(jié)省能源和動力。處理后的出水如果排入水體,則污水的處理程度既要能夠充分利用水體自凈能力,又要防止水體遭到污染。污水處理廠一般是以去除 BOD(生化需氧量)物質(zhì)作為主要目標(biāo)。污泥處理系統(tǒng)是污水處理廠的組成部分,污泥采用需氧消化和厭氧消化兩種方法處理。對各種污染物可以采用的處理單元如表:處理工藝流程的排列順序,是先簡單后復(fù)雜;從去除對象考慮,則先去除懸浮的污染物,然后去除膠體物質(zhì)和溶解性物質(zhì)。這就造成除在最低水位以外的絕大多數(shù)工況下,實(shí)際揚(yáng)程低于設(shè)計揚(yáng)程,導(dǎo)致水泵的運(yùn)行工況在平時大部分時間里都偏離水泵運(yùn)行的高效區(qū)以外,從而水泵運(yùn)行效率較低,造成能量的浪費(fèi)。如圖2所示,實(shí)線表示選定的型號及參數(shù),箭頭表示實(shí)際運(yùn)行情況。通過在實(shí)際運(yùn)行中總結(jié)的經(jīng)驗,提倡水泵要在水泵井處于高水位(可以達(dá)到最高水位)時方才啟動,這樣即使來水速度遠(yuǎn)小于抽水速度,由于在最高水位啟動相當(dāng)于儲備了備用水量,這樣就可以保證水泵在其正常水位內(nèi)高效運(yùn)行,節(jié)省能耗,并避免頻繁的啟停對水泵和電機(jī)的損害。沉砂池的效率對于后續(xù)處理效果有很大的影響,然而大多污水廠在建成后沒有嚴(yán)格校核其沉砂效率,以至于運(yùn)行后發(fā)現(xiàn)沉砂池的沉砂效果不佳,對后續(xù)的水泵及二級生化處理造成不良影響。以采用CAST工藝的某污水處理廠的旋流沉砂池為例。從沉砂池進(jìn)水口處投入砂礫(細(xì)格柵后),并采取水樣(沉砂池進(jìn)口閘板后),;在沉砂池出口處(巴氏槽處)采取水樣。在生物脫氮除磷工藝中優(yōu)先選擇A/O(+化學(xué)除磷)工藝當(dāng)前能夠進(jìn)行脫氮除磷的工藝很多,其中使用最為廣泛的是A/O工藝(早期)、A2/O工藝(近期)。以下就A2/O工藝的缺陷及其各種改良型工藝的不足和A/O(+化學(xué)除磷)工藝的相對優(yōu)勢做一番有益的探討:(1)常規(guī)A2/O工藝的缺陷1)污泥齡方面不可調(diào)和的矛盾。所以,在硝化和反硝化容量的配置間存在著泥齡的矛盾。但是過大的回流比會使硝酸鹽混合液中攜帶的溶解氧對缺氧 中國污水處理工程網(wǎng) 環(huán)境的破壞愈趨明顯,而在有分子氧條件下,脫氮菌優(yōu)先利用游離氧而不是硝酸鹽氮作為電子受體,從而反硝化受到阻礙。污泥回流是為了保證各反應(yīng)池中有一定數(shù)量的完成各自功能的細(xì)菌。并且,回流污泥中攜帶的硝酸鹽氮會對厭氧釋磷效率產(chǎn)生抑制,導(dǎo)致好氧吸磷動力不足,從而降低除磷效率。從上述脫氮除磷機(jī)理可以看出,釋磷和反硝化的反應(yīng)速率都與進(jìn)水碳源中的易降解部分,尤其是揮發(fā)性有機(jī)脂肪酸(VFA)的數(shù)量關(guān)系很大。5)對水質(zhì)、水量變化很敏感(2)各種改良型A2/O工藝的不足之處常規(guī)A2/O工藝中的缺陷在各種改良型A2/O工藝中仍然存在。這種方式只能減輕回流污泥中的硝態(tài)氮對厭氧釋磷效率的影響,而且使參與厭氧釋磷的污泥量減少,影響最終的除磷效率。這種作法實(shí)際上是劃出一個小的缺氧區(qū)專門消耗回流污泥中的硝酸鹽,故避免了回流污泥中的硝酸鹽對厭氧區(qū)的沖擊,改善了聚磷菌的釋磷環(huán)境。所以,A/O(+化學(xué)除磷)工藝在保證脫氮除磷效果的前提下,具有流程簡單、占地少、運(yùn)行管理方便、投資和運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用較低的優(yōu)點(diǎn)。3)當(dāng)前在脫氮和除磷研究發(fā)面發(fā)現(xiàn)了很多新現(xiàn)象,由此產(chǎn)生了很多新理論如:短程反硝化(亞硝酸鹽型反硝化)理論、厭氧氨氧化理論(氨氮和亞硝酸鹽氮直接反應(yīng)轉(zhuǎn)化為氮?dú)猓?、好氧反硝化(在好氧條件下,由異養(yǎng)型硝化菌 中國污水處理工程網(wǎng) 和好氧反硝化菌同時完成硝化和反硝化)理論、DPB菌(反硝化除磷菌)在缺氧條件下的同時反硝化除磷理論。設(shè)計者應(yīng)該優(yōu)先選擇運(yùn)行管理簡單、運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用低的工藝。二沉池的設(shè)計與運(yùn)行二次沉淀池的主要功能是進(jìn)行泥水分離以及污泥的貯存和濃縮,它處于整個生化處理系統(tǒng)的末端,其設(shè)計和運(yùn)行的效果對出水水質(zhì)具有直接而重大的影響?;钚晕勰嗟奶攸c(diǎn)是質(zhì)輕,易被出水帶走,并容易產(chǎn)生二次流和異重流??梢钥闯?,周邊進(jìn)水周邊出水方式與中心進(jìn)水周邊出水方式相比,出水的流程更長,有更長的時間完成泥水分離的過程,且二次流、異重流的影響相對較小,沉淀效果更好。選擇污水處理工藝流程時首先應(yīng)按受納水體的性質(zhì)確定出水水質(zhì)要求, 并依此確定處理級別, 排水應(yīng)達(dá)到國家排放標(biāo)準(zhǔn)(GB89781996)。 保證出水水質(zhì)達(dá)到要求;處理效果穩(wěn)定, 技術(shù)成熟可靠、先進(jìn)適用;降低基建投資和運(yùn)行費(fèi)用, 節(jié)省電耗;減
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