【正文】 程圖,用信號燈在模擬屏相應(yīng)位置表示設(shè)備狀態(tài),紅燈為停機(jī),綠燈為運行,紅綠交替閃爍為故障。整個自控系統(tǒng)運行良好,實現(xiàn)全廠工藝自動化。該工程規(guī)劃總規(guī)模5萬m3/d，分兩期建設(shè)，一期工程設(shè)計污水處理能力2..5萬m3/d，采用了A2O（厭氧 缺氧 好氧）工藝。下面就該系統(tǒng)構(gòu)成、功能、控制模式、故障與報警、運行與維護(hù)等作一粗淺介紹。自控系統(tǒng)主要由各檢測儀表、各PLC控制站和中控室上位監(jiān)控計算機(jī)操作站組成，現(xiàn)場控制站和上位機(jī)通過光纖以太網(wǎng)相連，與設(shè)備配套的PLC控制站采用MODUBUS通訊方式與PLC2通訊，并由PLC2控制站將加藥系統(tǒng)，脫水機(jī)系統(tǒng)，紫外線消毒系統(tǒng)等三個PLC站的控制設(shè)備的運行狀態(tài)及數(shù)據(jù)傳送到上位計算機(jī)。脫水間自動加藥系統(tǒng)、脫水機(jī)系統(tǒng)、紫外線消毒系統(tǒng)、恒壓供水系統(tǒng)在上位計算機(jī)只能監(jiān)視其狀態(tài)，控制操作需在現(xiàn)場PLC控制站中的觸摸屏上進(jìn)行，其余設(shè)備可在計算機(jī)進(jìn)行控制。主要監(jiān)測數(shù)據(jù)為提升泵運行電流、頻率，進(jìn)水泵房超聲波液位，粗格柵超聲波液位差及儲泥池超聲波液位。PLC2站控制系統(tǒng)由PLC2柜，21遠(yuǎn)程I/O柜，22遠(yuǎn)程I/O柜組成。本站實現(xiàn)以下主要功能：根據(jù)好氧池上的DO儀檢測值，通過控制風(fēng)機(jī)變頻器的運行頻率，實現(xiàn)對好氧區(qū)域DO的調(diào)節(jié)，達(dá)到最佳處理效果；DO的設(shè)定值可人工任意設(shè)定，控制范圍在設(shè)定值的上下區(qū)間內(nèi)；遠(yuǎn)程控制攪拌器、外回流污泥泵，剩余污泥泵，刮吸泥機(jī)等設(shè)備；采集各個設(shè)備狀態(tài)及儀表信號。兩套脫水機(jī)PLC柜分別控制兩套脫水機(jī)設(shè)備。二沉池上清液經(jīng)出水管進(jìn)入紫外線消毒系統(tǒng)消毒后大部分排出，小部分由恒壓供水系統(tǒng)將輸送回廠區(qū)進(jìn)行回用。當(dāng)液位差超過預(yù)設(shè)的數(shù)值，則啟動格柵機(jī)，清除垃圾，保障正常過水，且合理的減少了設(shè)備磨損。3）水下攪拌機(jī)。根據(jù)提升泵房的液位值，為實現(xiàn)進(jìn)水提升泵的自動控制，粗格柵機(jī)前后的超聲波液位差計，采集集水池的液位信號，實時傳輸?shù)絇LC控制器及上位機(jī)，進(jìn)行系統(tǒng)分析，與預(yù)設(shè)值進(jìn)行比較，自動判斷決定啟動泵的類型和臺數(shù)。6）回流泵。進(jìn)水泵房每臺提升泵至細(xì)格柵之間的直管段各安裝一臺電磁流量計傳感器，共安裝三臺電磁流量計傳感器；每臺變送器顯示相應(yīng)提升泵提升污水的瞬時流量，累計流量。8）二沉池刮吸泥橋。4故障與報警系統(tǒng)擁有完備的參數(shù)保護(hù)和報警功能，設(shè)備出現(xiàn)故障，如：泵的低液位停機(jī)保護(hù)、設(shè)備過載保護(hù)，參數(shù)的超出高低限報警等。自動檢測儀表故障報警主要是由于被測參數(shù)超出測量范圍或儀表本身誤差累積造成測量值偏離真實值過多而報警。由專人定期清洗探頭，保證數(shù)據(jù)采集準(zhǔn)確性。第三篇：污水處理廠自動化控制系統(tǒng)的應(yīng)用污水處理廠自動化控制系統(tǒng)的應(yīng)用摘 要：本文主要介紹了目前污水處理廠的自動化控制系統(tǒng)的構(gòu)成，以及怎樣利用PLC系統(tǒng)和通信網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)自動化控制。Automation Control System0 引言微電子、通信、計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展大大提高了水處理控制系統(tǒng)的信息化和智能化程度，PLC以其卓越的可靠性、抗干擾性以及靈活的控制方式成為水處理自動化系統(tǒng)的核心控制器，其與開放的網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)一起，共同推動著水處理自動化系統(tǒng)的發(fā)展。第一層為信息層，主要負(fù)責(zé)大量信息及不同廠家不同設(shè)備之間的信息傳輸，工業(yè)以太網(wǎng)Ethernet為目前較常用的一種信息網(wǎng)絡(luò)，世界各大PLC生產(chǎn)廠商均支持工業(yè)以太網(wǎng)，如施奈德支持的ModbusTCP/IP以及西門子支持的ProfiNet等。 PLC的選擇PLC作為核心控制器，其必須具備以下幾大功能特點：（1）本身必須穩(wěn)定可靠，具有較高的故障保護(hù)能力；（2）控制分站本地控制器可以獨立承擔(dān)控制分區(qū)的基本控制任務(wù)，即使監(jiān)控站或者監(jiān)控中心因故障停止運行，相鄰區(qū)域的控制器也能交換數(shù)據(jù)信息；（3）當(dāng)某控制站的控制量出現(xiàn)變化時，可按預(yù)定方案和程序采取相應(yīng)的算法，對相關(guān)區(qū)域的控制對象，比如泵或者加藥系統(tǒng)等做出相應(yīng)的調(diào)整。同時，監(jiān)控分中心還將設(shè)置了多臺服務(wù)器，為其它計算機(jī)提供支援和與監(jiān)控總中心進(jìn)行通信。 PLC控制站PLC現(xiàn)場控制站用于現(xiàn)場各車間數(shù)據(jù)采集與控制，采用s7300/400系列PLC，并配有UPS電源。PLC3：3生化池分控站，監(jiān)控3生化池中的攪拌機(jī)、污泥回流泵等設(shè)備的運行狀況和溶解氧DO、污泥濃度MLSS等參數(shù)。PLC7：脫水車間分控站，監(jiān)控脫水車間中的污泥脫水機(jī)、泥泵等設(shè)備的運行狀況和污泥流量、上清液MLSS等參數(shù)。上位監(jiān)控系統(tǒng)主要功能：（1）全廠數(shù)據(jù)的采集；（2）全廠設(shè)備的優(yōu)化調(diào)度；（3）報警處理和記錄；（4）事故記錄；（5）數(shù)據(jù)存貯和數(shù)據(jù)庫管理；（6）工藝流程、實時參數(shù)、趨勢圖及故障顯示；（7）報表生成。 系統(tǒng)特點（1）高可靠與高穩(wěn)定性：環(huán)形冗余以太網(wǎng)，保證了單一點的鏈路中斷不會造成網(wǎng)絡(luò)通訊的中斷；而控制器網(wǎng)絡(luò)能在PLC或上位工控機(jī)之間建立靈活方便的傳送和接收大量數(shù)據(jù)的工廠自動控制網(wǎng)絡(luò)。設(shè)備的增減、控制方案的選取、系統(tǒng)的擴(kuò)縮與維護(hù)等，用戶都可以在廣泛的設(shè)備環(huán)境下便利地自己完成。結(jié)語瀝滘廠二期的自動化系統(tǒng)是目前最先進(jìn)的、適用于大多數(shù)污水處理廠及其它工業(yè)領(lǐng)域的自控系統(tǒng)方案，性價比非常高。由于歷史原因，污水處理自控系統(tǒng)與再生水處理自控系統(tǒng)獨立運行，互不影響，但系統(tǒng)結(jié)構(gòu)不完善，數(shù)據(jù)采集不全面，給用戶的使用帶來一些不便，本次系統(tǒng)改造即是針對系統(tǒng)中存在的問題進(jìn)行改造。（2）PLC與上位軟件不配套PLC采用了法國施耐德公司的產(chǎn)品，上位軟件采用了美國羅克韋爾公司的產(chǎn)品，就使得他們的通訊不能采用任何一方的特有方式，不利于兩種產(chǎn)品之間的穩(wěn)定通訊，不利于日后的擴(kuò)展。由于污水和MBR的自控系統(tǒng)采用了法國施耐德、德國西門子、美國羅克韋爾三個不同品牌的PLC和組態(tài)軟件，并且互不兼容，通北京金控自動化技術(shù)有限公司訊方式不同，因此，兩套系統(tǒng)不可能在現(xiàn)有平臺基礎(chǔ)上進(jìn)行合并或整合，只能分開使用，使用上不方便，也為將來污水處理廠的擴(kuò)建升級留下了隱患，也成為本次改造工作的重點。改造原則根據(jù)自控技術(shù)的發(fā)展趨勢和該污水處理廠自控系統(tǒng)的現(xiàn)狀，我們北京金控自動化技術(shù)有限公司確定以下改造原則：（1）堅持主干，豐富枝葉（2）統(tǒng)一平臺，易于擴(kuò)展（3）立足現(xiàn)實，完善創(chuàng)新改造方案根據(jù)該污水處理廠的實際情況和我們在自控領(lǐng)域的專業(yè)經(jīng)驗，我們認(rèn)為，解決目前的問題仍然需要依靠現(xiàn)有底層PLC系統(tǒng)，對底層PLC及其通訊方式不進(jìn)行大的改造，以保持現(xiàn)有設(shè)備的良好運行，待日后合適的機(jī)會可以再次進(jìn)行改造。④在中控室監(jiān)控計算機(jī)實現(xiàn)MBR系統(tǒng)中的設(shè)備啟動/停止等遠(yuǎn)程控制；⑤檢查污水系統(tǒng)的PLC點的連接情況，與原竣工圖進(jìn)行核對，對不一致的地方在原圖上進(jìn)行準(zhǔn)確標(biāo)記；工作流程： 北京金控自動化技術(shù)有限公司進(jìn)廠收集整理竣工資料備份原工控機(jī)系統(tǒng)讀取并備份原上位軟件讀取并備份3個現(xiàn)場PLC程序校對竣工資料與實際情況否是否一致現(xiàn)場重新校對、整理、定義是PLC程序中添加變量、編程在上位監(jiān)控軟件中添加變量上位監(jiān)控軟件畫面修改、增加、制作通訊測試檢查驗收 經(jīng)過基礎(chǔ)改造，使MBR系統(tǒng)和污水系統(tǒng)的圖紙描述準(zhǔn)確，資料齊全，以便于未來進(jìn)行擴(kuò)建和檢修等，同時，核對MBR系統(tǒng)中的數(shù)北京金控自動化技術(shù)有限公司據(jù)點，對PLC編制控制程序，在上位監(jiān)控軟件中實現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。工作流程： 北京金控自動化技術(shù)有限公司進(jìn)廠收集整理竣工資料備份原兩臺工控機(jī)系統(tǒng)讀取并備份原兩臺上位軟件讀取并備份8個現(xiàn)場PLC程序校對竣工資料與實際情況否是否一致現(xiàn)場重新校對、整理、定義是再生水系統(tǒng)PLC程序中添加變量、編程污水系統(tǒng)PLC讀取變量設(shè)計、集成上位系統(tǒng)通訊測試檢查驗收 北京金控自動化技術(shù)有限公司經(jīng)過整合改造，污水系統(tǒng)和MBR系統(tǒng)在統(tǒng)一的監(jiān)控平臺進(jìn)行監(jiān)測、控制和管理，數(shù)據(jù)采集全面、存儲完善、查詢方便、操作簡單。②成本分析。通過建立數(shù)據(jù)倉庫，對報表進(jìn)行全面改進(jìn)，改變以往表格形式的報表，全部采用趨勢圖、柱狀圖、餅圖等直觀的、便于分析的方式進(jìn)行匯總，方便管理者進(jìn)行查閱。總結(jié)通過北京金控自動化技術(shù)有限公司對懷柔區(qū)污水處理廠的改造，徹底解決了原有系統(tǒng)的問題，改變了其廠污水處理系統(tǒng)與再生水系統(tǒng)長期獨立運行，無法融合的局面，從而大大提高了企業(yè)的自動化管理水平，尤其是信息化系統(tǒng)改造，全面提升了也得管控水平，通過這次改造，達(dá)到了提升管理水平，節(jié)能降耗的目的。北京進(jìn)一步加大污染減排力度，繼續(xù)深入實施結(jié)構(gòu)減排、管理減排、工程減排。處理廠的處理工藝流程是有各種常用或特殊的水處理方法優(yōu)化組合而成的，包括各種物理法、化學(xué)法和生物法，要求技術(shù)先進(jìn)，經(jīng)濟(jì)合理，費用最省。一、污水處理廠工程廠址的選定污水處理廠址的選定是城市和工業(yè)區(qū)的總體規(guī)劃的組成部分。盡可能少占和不占農(nóng)田，并考慮有發(fā)展的可能性。不考慮水體自凈能力，而任意采用高級處理方法是不經(jīng)濟(jì)的，但也不宜將水體自凈能力耗盡，要留有余地。在大型污水處理廠中多采用以沉淀為中心的污水一級處理和以生物處理為中心的污水二級處理。需氧消化多用于服務(wù)人口在 5萬以下的小型污水處理廠；而厭氧消化則普遍用于大中型污水處理廠。三、污水處理廠設(shè)計 提升泵房的設(shè)計與運行提升泵房的電耗一般占污水處理廠總電耗的10%～20%，是污水廠節(jié)能的重點。更有甚者，如果按最低水位和最高水位確定水泵揚(yáng)程所選水泵的所配電機(jī)的運行功率隨水泵實際流量的增大而升高的曲線時，由于在平時的運行中水泵的實際揚(yáng)程比設(shè)計揚(yáng)程小，固其實際流量增大，由此引起電機(jī)的實際運行功率上升而超負(fù)荷運行，從而導(dǎo)致電機(jī)的經(jīng)常跳閘停機(jī)，這種頻繁的啟停對于電機(jī)和水泵造成極大的損壞。 提升水泵應(yīng)在高水位時啟動以保證其在正常水位內(nèi)高效運行由于污水廠的進(jìn)水流量變化較大，使水泵井的水位變化較大。同時由于在高水位下管道中為滿流，提高了污水在管道中的流速，避免了管道淤積，減少了大量管道疏通的工作量。如采用CAST工藝的污水處理廠，其旋流沉砂池的后續(xù)構(gòu)筑物為曝氣池，如果沉砂池沉砂效果不理想，則砂粒會在曝氣池內(nèi)逐漸累積，對活性污泥或生物膜的正常生長、繁殖及其對污染物的降解產(chǎn)生一定的破壞，影響曝氣池的處理效果；另外，會造成沉淀污泥中無機(jī)顆粒比重超標(biāo)，影響污泥的進(jìn)一步處理效果，如脫水對污泥脫水機(jī)的損害或影響污泥堆肥的效果和污泥的肥力。旋流沉砂池是替代傳統(tǒng)沉砂池及其刮砂設(shè)備的新型裝置。計算方法為：P＝（W1－W2）/W1100％其中：P——；W1——；W2——。由于當(dāng)前對氮和磷的指標(biāo)必須兼顧，A/O工藝雖然在脫氮或除磷中有很好的效果，但是不能同時脫氮除磷，所以近年來能夠同時進(jìn)行生物脫氮除磷的A2/O工藝更是為大多設(shè)計者所采用，而A/O工藝應(yīng)用越來越少。硝化菌的世代周期較長，則脫氮必須具有較長的污泥齡；除磷是利用聚磷菌將磷貯存在體內(nèi)然后通過排出剩余污泥的方式排出系統(tǒng)的，所以除磷要求較短的污泥齡。2）混合液回流方面的矛盾。在運行中有時要保持好氧池末端低溶解氧濃度以保證脫氮除磷的效果，但是這引起另一個問題：即較低的溶解氧濃度使二沉池容易處于厭氧狀態(tài)，沉淀的污泥會重新將磷釋放到水體中，而且會發(fā)生內(nèi)源反硝化，造成高磷污泥上浮，影響出水水質(zhì)，尤其是總磷。理論上說，參與釋磷吸磷的聚磷菌越多，參與反硝化和和硝化的細(xì)菌越多，則除磷脫氮效果越好。4）在碳源競爭方面的矛盾。一般來說，城市污水中易降解碳源有機(jī)物的數(shù)量是十分有限的。除此之外，各種改良型A2/O工藝還存在如下問題：1）兩點進(jìn)水改良型A2/O工藝在常規(guī)型的厭氧池前增設(shè)了預(yù)缺氧池，雖然可以消除回流污泥中的硝態(tài)氮對后續(xù)厭氧池聚磷菌釋磷的影響，同時也能保證厭氧池嚴(yán)格的厭氧環(huán)境以提高釋磷效率。3）缺氧區(qū)前置的倒置A2/O工藝使回流混合液和回流污泥中的硝態(tài)氮優(yōu)先利用進(jìn)水中的有機(jī)物進(jìn)行反硝化，保證很高的脫氮效率，同時也消除了硝態(tài)氮對厭氧釋磷的影響，并使后續(xù)厭氧池能夠形成嚴(yán)格厭氧環(huán)境。但是，進(jìn)入缺氧區(qū)前部的回流污泥只有一小部分進(jìn)入?yún)捬醭亟?jīng)歷了釋磷過程，其實際除磷效果因此顯著降低。2）西方國家在生物脫氮除磷方面的理論研究比國內(nèi)深入，運行經(jīng)驗比國內(nèi)豐富。在這些新理論基礎(chǔ)上開發(fā)出的新工藝表現(xiàn)出的共同點在于工藝流程精簡，能耗較小，運行管理方便。根據(jù)設(shè)計經(jīng)驗和對當(dāng)前眾多使用A2/O工藝及其各種改良型工藝的污水處理廠的實際運行情況的總結(jié)和研究，我們認(rèn)為：A2/O工藝及其各種改良型工藝在理論上雖然可以達(dá)到很好的同時脫氮除磷的效果，但是其流程長，運行管理復(fù)雜，能耗大，運轉(zhuǎn)費用高，且在實際運行中很難實現(xiàn)最佳運行條件，往往是脫氮與除磷的效果不能兩全。尤其是當(dāng)前對總磷的排放標(biāo)準(zhǔn)愈趨嚴(yán)格的情況下，其設(shè)計和運行的效果對總磷指標(biāo)影響很大。而進(jìn)出水方式以及進(jìn)水的布水均勻性和出水堰口負(fù)荷是影響二沉池運行效果的重要因素。中國污水處理工程網(wǎng)四、污水處理廠工程工藝選擇污水處理廠工藝的選擇，直接關(guān)系到一個地區(qū)污水處理的效果，關(guān)系到整個地區(qū)的可持續(xù)發(fā)展和環(huán)境建設(shè)。設(shè)市城市和重點流域及水資源保護(hù)區(qū)的建制鎮(zhèn)必須建設(shè)二級污水處理設(shè)施；受納水體為封閉或半封閉水體時, 為防治富營養(yǎng)化, 城市污水應(yīng)進(jìn)行二級強(qiáng)化處理, 增強(qiáng)除磷脫氮的效果；非重點流域和非水源保護(hù)區(qū)的建制鎮(zhèn), 根據(jù)當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)條件和水污染控制要求, 可先行一級強(qiáng)化處理, 分期實現(xiàn)二級處理。 在方案初選時可以采用定性的技術(shù)比較, 城市污水處理工藝應(yīng)根據(jù)處理規(guī)模、水質(zhì)特性、排放方式和水質(zhì)要求、受納水體的環(huán)境功能以及當(dāng)?shù)氐挠玫?、氣候、?jīng)濟(jì)等實際情況和要求, 經(jīng)全面的技術(shù)比較和初步經(jīng)濟(jì)比較后優(yōu)選確定。中國污水處理工程網(wǎng), 應(yīng)選擇2～ 3 種工藝流程進(jìn)行全面的定量化的經(jīng)濟(jì)比較。將工程使用整個年限內(nèi)的收益和成本(包括投資和經(jīng)營費)按照適當(dāng)?shù)馁N現(xiàn)率折算為基準(zhǔn)年的現(xiàn)值, 收益與成本現(xiàn)行總值的差額即凈現(xiàn)值, 凈現(xiàn)值大的方案較優(yōu)。同時, 按評價指標(biāo)的重要性進(jìn)行級差量化處理(加權(quán)), 分為極重要、很重要、重要、應(yīng)考慮、意義不大五級。城市污水處理廠工程的主要工藝城市污水的主要污染物是有機(jī)物，因此目前國內(nèi)外大多采用生物法。傳統(tǒng)活性污泥法是應(yīng)用最早的工藝，它去除有機(jī)物的效率很高，在處理過程中產(chǎn)生的污泥采用厭氧消化方式進(jìn)行穩(wěn)定處理，對消除污水和污泥的污染很有效，而且能耗和運行費用都比較低，因而得到廣泛應(yīng)用。它不設(shè)初沉池和污泥消化池，處理設(shè)施大大簡化。