【文章內(nèi)容簡介】 有預(yù)曝氣，沉淀作用，還可用作事故排水。設(shè)置液位計(jì)檢測(cè)調(diào)節(jié)池的液位，以免高液位污水溢出。調(diào)節(jié)池中包含調(diào)節(jié)池進(jìn)水電機(jī)、曝氣空壓機(jī)和液位計(jì)。圖42 調(diào)節(jié)池示意圖 SBR反應(yīng)池SBR反應(yīng)池中有一臺(tái)曝氣機(jī)。曝氣機(jī)的運(yùn)行是由可編程序控制器來實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，在每個(gè)反應(yīng)周期內(nèi)，曝氣機(jī)在相應(yīng)的時(shí)間段內(nèi)運(yùn)行。污泥的厭氧消化不但使有機(jī)物消化分解，提高污泥穩(wěn)定性，而且隨著污泥穩(wěn)定化過程產(chǎn)生大量高熱值的沼氣作為能源利用,使污泥資源化。處理系統(tǒng)其過程包括：圖43 反應(yīng)池處理系統(tǒng)過程圖從充水開始到排水結(jié)束為一個(gè)周期。在分解污水含碳化合物的同時(shí),相繼進(jìn)行含氮化合物的硝化和反硝化,最終達(dá)到脫磷、脫氮的目的。SBR反應(yīng)池中包含SBR反應(yīng)池進(jìn)水電機(jī)，曝氣空壓機(jī)，污泥泵和SBR反應(yīng)池出水電機(jī)。日處理水量1500m3進(jìn)水水質(zhì)COD850mg/L（原水1700mg/L經(jīng)沉淀、氣浮、水解后）出水水質(zhì)COD120mg/%，是可以達(dá)到的運(yùn)行周期取140分鐘，（30分鐘充水、50分鐘曝氣、30分鐘污泥泵、30分鐘排水）采用水解池出水自流入SBR池，因?yàn)樵O(shè)4個(gè)SBR池。計(jì)算單池體積一個(gè)SBR池一天處理水1500/4=375m3一個(gè)SBR池一天進(jìn)水3次，每次進(jìn)水125m3單池體積V單=V進(jìn)+V泥V進(jìn)=125m3QLjNwFwV泥= 式中Q——單池每天進(jìn)水量1500/4=375m3Lj——進(jìn)水BOD=504mg/L(原水800 mg/L)Nw——污泥負(fù)荷 Fw——混合液污泥濃度 取4300mg/L375* *V泥= =220m3V單=125+220=345m3（按350m3計(jì)）nQC Nv單池體積 V= 式中n——1日內(nèi)的周期數(shù) 3Q——1個(gè)周期進(jìn)水量 125m3C—— kgBOD/m3Nv——3*125*V= =375（按375m3計(jì)）根據(jù)廠區(qū)用地情況，*，則總高為6m**6m4個(gè)池子的總長24m池水比== =15006***4 1560 1500 1 除鹽池若污水不經(jīng)除鹽程序，直接排出，當(dāng)水中的鹽類物質(zhì)含量達(dá)到一定的濃度時(shí)，就會(huì)改變水中生物的生存環(huán)境，導(dǎo)致水中生物的細(xì)胞里的水分大量流失，從而，使各種生物脫水而死。除鹽系統(tǒng)經(jīng)過除鹽池完成除鹽程序。除鹽時(shí)由余氯儀檢測(cè)，當(dāng)系統(tǒng)檢測(cè)到水中含有高濃度鹽類物質(zhì)時(shí)，關(guān)閉閥門，利用反滲透膜的特性來除去水中經(jīng)過中和反應(yīng)及生物化學(xué)反應(yīng)所產(chǎn)生出來的多余的鹽類物質(zhì)；當(dāng)系統(tǒng)檢測(cè)到低濃度鹽類物質(zhì)時(shí)，則污水通過溝渠流入清水池。圖44 滲透原理圖為了防止反滲透膜兩側(cè)的壓力突變?cè)斐蓾B透膜破損，應(yīng)對(duì)除鹽池進(jìn)行劃分，使每個(gè)分支都有一個(gè)半透膜，從而，提高半透膜的使用時(shí)間，節(jié)省成本。除鹽池中包含除鹽池排水電機(jī)和余氯儀。 設(shè)備的控制要求格柵池的污水由液位計(jì)進(jìn)行檢測(cè)液位的高低，當(dāng)格柵井液位高時(shí)，關(guān)閉進(jìn)水水泵，為低液位時(shí)開啟水泵進(jìn)水過濾。調(diào)節(jié)池用于緩沖污水的沖擊，可以儲(chǔ)存來不及深度處理的污水，同樣由液位計(jì)控制，高液位時(shí)停止進(jìn)水。SBR反應(yīng)池進(jìn)水閥門開啟，當(dāng)污水到一定液位時(shí)停止進(jìn)水。進(jìn)水閥門關(guān)閉后，空壓機(jī)開始運(yùn)行，進(jìn)行曝氣，在曝氣50分鐘后，關(guān)閉空壓機(jī)。在反應(yīng)池內(nèi)由污水進(jìn)行沉淀，污泥泵運(yùn)行30分鐘，排出污泥。打開排水閥，反應(yīng)池開始排水，到低液位時(shí)，排水停止。排水直接進(jìn)入除鹽池中進(jìn)行除鹽。除鹽池中污水到達(dá)高液位時(shí)，排水停止。除鹽池中由余氯儀檢測(cè)濃度，低濃度時(shí)排水電磁閥開始排水，高濃度時(shí)停止排水。 各類硬件的選型 PLC選型三菱公司的FX系列PLC吸收了整體式和模塊式PLC的優(yōu)點(diǎn)，它的各單元模塊，包括基本單元，擴(kuò)展單元和擴(kuò)展模塊，他們擁有相同的高度和深度，但是他們的寬度不同。FX系列PLC的優(yōu)點(diǎn)是系統(tǒng)配置比較靈活，用戶不但可選不同的子系列外，還可以選用多種其他的基本單元，擴(kuò)展單元和擴(kuò)展模塊，以便組成的控制系統(tǒng)擁有不同的I/O點(diǎn)和不同的功能，所以三菱PLC的各種配置大的性能價(jià)格比都很高。FX系列的硬件配置的靈活性就如模塊式PLC，他采用整體式結(jié)構(gòu)作為它的基本的單元，而且它的性能價(jià)格比卻比模塊式PLC更高。本系統(tǒng)一共需要24個(gè)輸入/出點(diǎn)，設(shè)計(jì)中用到的是三菱公司出產(chǎn)的FX2N系列中的FX2N48MR型號(hào)。FX2N系列是三菱PLCFX家族中比較先進(jìn)的系列。具有高速處理及可擴(kuò)展大量滿足單個(gè)需要的特殊功能模塊等特點(diǎn)，為工廠自動(dòng)化應(yīng)用提供最大的靈活性和控制能力，F(xiàn)X2N高速度，～25點(diǎn)的獨(dú)立用途外，還可以適用于多個(gè)基本組件間的連接，模擬控制，定位控制等特殊用途，是一套可以滿足多樣化廣泛需要的PLC。圖45 FX2N48MR 電動(dòng)機(jī)的選型根據(jù)水泵的形式，軸功率，轉(zhuǎn)速以及生產(chǎn)工藝對(duì)電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)（是否帶負(fù)荷），制動(dòng)，運(yùn)轉(zhuǎn)，調(diào)速等要求，選擇電動(dòng)機(jī)的類型。根據(jù)泵組的軸功率，轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)速的變化范圍和頻繁啟動(dòng)的次數(shù)等要求，并考慮電動(dòng)機(jī)溫度升高的限制，電動(dòng)機(jī)的過載能力和它的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩，按要求準(zhǔn)確合理地選擇電動(dòng)機(jī)的容量，并準(zhǔn)確確定冷卻通風(fēng)的方式。根據(jù)使用場合的環(huán)境條件，我們應(yīng)該考慮溫度，濕度，安裝位置，灰塵，雨水等，并設(shè)置好所需要的保護(hù)方式，以及確定好電機(jī)的結(jié)構(gòu)形式，最主要的是要考慮好電動(dòng)機(jī)的防暴等級(jí)和防護(hù)等級(jí)。確定電動(dòng)機(jī)的電壓的等級(jí)，首先要明確清楚企業(yè)電網(wǎng)電壓標(biāo)準(zhǔn)，以及對(duì)功率因數(shù)的要求。選擇電動(dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)速，要在明確泵組的最高轉(zhuǎn)速以及調(diào)速系統(tǒng)的過渡過程的性能要求的前提下進(jìn)行選擇。除此之外，選擇電動(dòng)機(jī)還必須考慮的是電動(dòng)機(jī)的節(jié)能，并考慮運(yùn)行操作的簡單方便性。供貨情況，備品備件的通用性，安裝檢修的難易。產(chǎn)品價(jià)格，建設(shè)費(fèi)用，運(yùn)行和維修費(fèi)用等。在該工業(yè)污水處理系統(tǒng)中需要用到許多電機(jī)，Y2系列三相異步電機(jī)是專為歐洲市場設(shè)計(jì)的三相異步電動(dòng)機(jī)、電機(jī)出線盒置于電機(jī)機(jī)殼頂部、整機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊、外形美觀大方，安裝尺寸符合IEC標(biāo)準(zhǔn)，具有高效、節(jié)能、起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大，使用維護(hù)方便等特點(diǎn)。主要性能有：絕緣等級(jí)：F；防護(hù)等級(jí)：IP54或IP55；電壓：380V或415V；頻率：50Hz或60Hz；冷卻方式：IC411。Y2系列電動(dòng)機(jī)滿載時(shí)有較高效率，更適用于長期運(yùn)行和負(fù)載率較高的使用場合，如水泵、風(fēng)機(jī)配套，此設(shè)計(jì)稱為Y2E系列，中心高80～280mm，～90kW。電動(dòng)機(jī)符合JB/ Y2系列(1P54)三相異步電動(dòng)機(jī)（機(jī)座號(hào)80～280）技術(shù)條件。 型號(hào)含義：如Y2200L26E：“Y2”表示異步電動(dòng)機(jī)第二次改型設(shè)計(jì)，“200”表示中心高，“L”表示機(jī)座長短號(hào)，“2”表示鐵心長度序號(hào)，“6”表示極數(shù)，“E”表示第二種設(shè)計(jì)。根據(jù)上述分析，選擇Y2200L26E即可滿足要求。圖46 Y2200L26E電動(dòng)機(jī) 泵的選型，大大提高了污物通過能力。能有效通過泵口徑的5倍纖維物質(zhì)與直徑為泵口徑約50%的固體顆粒。機(jī)械密封采用新型硬質(zhì)耐腐的鈦化鎢材料，可使泵安全連續(xù)運(yùn)行8000小時(shí)以上。整體結(jié)構(gòu)緊湊，體積小占用面積小，潛入水中即可工作。，對(duì)泵的漏水，漏電，過載和超溫等進(jìn)行自動(dòng)保護(hù)。浮球開關(guān)可以根據(jù)所需液位變化，自動(dòng)控制泵的走動(dòng)和停止。，人可不必進(jìn)入污坑。，造紙工業(yè)，石油，煉鋼廠,制藥，采礦，水泥廠，電廠以及城市的污水處理系統(tǒng)，也可用于市政工程，建筑工地等行業(yè)中具有輸送帶顆粒的污物。抽送清水，抽送帶腐蝕性的介質(zhì)同樣也可以使用。該系統(tǒng)所選用的水泵就是江林泵業(yè)的WQ型水泵。圖47江林泵業(yè)WQ型水泵 曝氣空壓機(jī)的選型曝氣是通過空氣壓縮機(jī)提供動(dòng)力。轉(zhuǎn)碟曝氣機(jī)的主要作用是向水中充氧，推動(dòng)污水在溝中的循環(huán)流動(dòng)，以及防止活性污泥的沉淀，使污水和氧充分接觸，完成生化反應(yīng)?？諝鈮嚎s機(jī)的作用主要是用于驅(qū)動(dòng)一些氣動(dòng)的設(shè)備。本系統(tǒng)所選用的曝氣空壓機(jī)也稱為曝氣鼓風(fēng)機(jī)，它能產(chǎn)生一定的風(fēng)量，使水體或液體中增加足夠的溶解氧，以滿足好氧生物對(duì)氧氣的需求。為了使氣體在液體中充分?jǐn)U散和接觸，并阻止液體中懸浮物下沉，曝氣空壓機(jī)必須能夠產(chǎn)生足夠的壓力，使氧氣在液體中充分?jǐn)嚢韬腿芙?。本系統(tǒng)中所選用的曝氣空壓機(jī)的型號(hào)是LZSR80，。它具有結(jié)構(gòu)合理，體積小，升壓高，效率高，風(fēng)量大，噪音低，運(yùn)行平穩(wěn)，性能優(yōu)良，使用壽命長，維修簡單等特點(diǎn)。且廣泛應(yīng)用于污水處理，水產(chǎn)養(yǎng)殖，建材等領(lǐng)域。圖48 LZSR80曝氣空壓機(jī) 浮球式液位計(jì)的選型1. 液位計(jì)的定義液位計(jì)是一種測(cè)量液位的壓力傳感器，靜壓投入式液位變送器是基于所測(cè)液體靜壓與該液體的高度成比例大的原理，采用國外先進(jìn)的隔離型擴(kuò)散硅敏感元件或陶瓷電容壓力敏感傳感器，將靜壓轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，再經(jīng)過溫度補(bǔ)償和線性修正轉(zhuǎn)化成標(biāo)準(zhǔn)的電信號(hào)。液位傳感器分為兩類，一類為接觸式，包括單法蘭靜壓以及雙法蘭差壓液位變送器，電動(dòng)內(nèi)浮球液位變送器，浮球式液位變送器，投入式液位變送器，磁性液位變送器等。第二類為非接觸式，分為超聲波液位變送器，雷達(dá)液位變送器等。2. 浮球式液位計(jì)本處理系統(tǒng)對(duì)液位的控制采用浮球液位傳感器，浮球連續(xù)式液位傳感器是利用浮球內(nèi)磁鐵隨液位變化，來改變連桿內(nèi)的電阻與磁簧開關(guān)，磁簧開關(guān)的間隙愈小，精度愈高。指示計(jì)可配合其它表頭作遠(yuǎn)距離指示，是一種原理簡單，可靠性極佳的液位指示計(jì)。它具有結(jié)構(gòu)簡單，調(diào)試方便，可靠性好，精度高等特點(diǎn)。浮球液位計(jì)可廣泛適用于高溫，高壓，粘稠，臟污介質(zhì)，瀝青，含臘等油品以及易燃，易爆，腐蝕性等介質(zhì)的液位的連續(xù)測(cè)量。圖49 浮球式液位計(jì) 余氯儀的選型廢水是由水和各種雜質(zhì)組成的一種成份復(fù)雜的混合分散體系，它的性質(zhì)可以通過水質(zhì)的指標(biāo)來表現(xiàn)。其中，水中所含的溶解性鹽越多，離子的強(qiáng)度就越大。高濃度的含鹽廢水主要是來自化學(xué)加工業(yè)、石油和天然氣的回收過程、海產(chǎn)品和皮革加工業(yè)。這些工業(yè)廢水中的高濃度的溶解性的鹽和比較高大的離子強(qiáng)度不但會(huì)給廢水的生化處理帶來較大的困難，還會(huì)對(duì)污水大的排放產(chǎn)生不利的影響。當(dāng)鹽濃度比較高時(shí)，會(huì)引起系統(tǒng)的失穩(wěn)。高濃度的鹽促進(jìn)了細(xì)胞的溶解，而且在高濃度鹽環(huán)境下一些具有較好的絮凝功能的原生物的生長受到抑制。根據(jù)國家污水排放標(biāo)準(zhǔn)。余氯分析儀是中文液晶顯示，中文菜單式，采用中文記事。它有預(yù)制的長壽命滲透膜，易于更換。此分析儀采用防水防塵的設(shè)計(jì)，防護(hù)等級(jí)為IP65 ，適宜戶外使用。它是按照歐洲標(biāo)準(zhǔn)EN50081/50082設(shè)計(jì)制造的，是電磁兼容性設(shè)計(jì)。它的報(bào)警信號(hào)隔離輸出，報(bào)警上，下限可任意設(shè)定，報(bào)警滯后撤銷。它的網(wǎng)絡(luò)功能是隔離的電流輸出和RS485通訊接口。歷史曲線連續(xù)記錄一個(gè)月數(shù)據(jù)，五分鐘為一個(gè)點(diǎn)。它能記載200條信息。采用的是手動(dòng)電流源，方便記錄及檢測(cè)裝置的測(cè)試。內(nèi)置實(shí)時(shí)時(shí)鐘，提供各種功能的時(shí)間基準(zhǔn)等。工業(yè)控制式看門狗，確保儀表不會(huì)死機(jī)。它的參數(shù)設(shè)置和維護(hù)均有密碼保護(hù)。本設(shè)計(jì)所選用的余氯儀的型號(hào)為諾博科技NSC100，它的余氯檢測(cè)范圍為0~20mg/l。圖410 余氯分析儀 模擬量模塊的選擇本系統(tǒng)選用了余氯分析儀，所以需要加入一個(gè)模擬量模塊。FX2N系列PLC模擬量輸入模塊有：8通道電壓/電流模擬量輸入模塊，其型號(hào)是FX2N（2/4/8）AD，本系統(tǒng)所選用的模擬量模塊為FX2N4AD。FX2N4AD為4通道12為A/D轉(zhuǎn)換模塊，它可以將模擬電壓或電流轉(zhuǎn)換為最大分辨率為12位的數(shù)字量，并以二進(jìn)制補(bǔ)碼方式存入內(nèi)部16位緩沖寄存器中，通過擴(kuò)展總線與FX2N基本單元進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。常用的壓力、溫度、流量、速度、位移和堿度等工業(yè)檢測(cè)都是對(duì)應(yīng)電壓、電流的大小模擬量。在控制生產(chǎn)過程中，模擬量的輸入應(yīng)用非常廣泛。它的電平大多是經(jīng)過傳感器變換后得到的，模擬量輸入信號(hào)按IEC標(biāo)準(zhǔn)為4～20mA電流信號(hào)或0～5V、10V～10V，0～10V的直流電壓信號(hào)。模擬量輸入模塊的基本功能就是將輸入PLC的外部模擬量轉(zhuǎn)換為PLC所需的數(shù)字量，以供給主控模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和控制。圖411 FX2N4AD 閥門的選擇電磁閥是一種基礎(chǔ)元件，它是用來控制流體的基礎(chǔ)元件，屬于執(zhí)行器，液壓，氣動(dòng)不受限制。液壓流動(dòng)方向是由電磁閥控制的，然而控制工廠的機(jī)械裝置一般都是液壓鋼，所以就會(huì)用到電磁閥。 電磁閥里有密閉的腔，在不同位置開有通孔，不同的油管都有不同的孔通入，密閉的腔中間是閥，兩面是兩塊電磁鐵，閥體會(huì)被吸引到哪邊就說明哪邊的磁鐵線圈通電，排油孔被擋住或露出不同的孔是靠控制閥體的移動(dòng)來實(shí)現(xiàn)的，而進(jìn)油孔是常開的，液壓油就會(huì)進(jìn)入不同的排油管，然后通過油的壓力來推動(dòng)油剛的活塞，活塞又帶動(dòng)活塞桿，活塞竿帶動(dòng)機(jī)械裝置動(dòng)。這樣通過控制電磁鐵的電流就控制了機(jī)械運(yùn)動(dòng)。根據(jù)管道參數(shù)選擇電磁閥的通徑規(guī)格及接口方式；根據(jù)流體參數(shù)選擇但電磁閥大的材質(zhì)，溫度組；根據(jù)壓力參數(shù)選擇電磁閥的品種結(jié)構(gòu)；根據(jù)電氣選擇，電壓規(guī)格應(yīng)盡量優(yōu)先選用AC220V，DC24V較方便；根據(jù)持續(xù)工作時(shí)間長短來選擇常閉，常開或可持續(xù)通電；根據(jù)環(huán)境要求選擇輔助功能，防爆，止回，手動(dòng)，防水霧，水淋，潛水。此設(shè)計(jì)所選得電磁