【正文】 啟強(qiáng)制反沖洗泵和強(qiáng)制反沖洗閥們，進(jìn)行強(qiáng)制反沖洗，其過程按反沖過程運(yùn)行，BAF 曝氣法工藝流程如圖 23 所示。 當(dāng)反沖洗階段結(jié)束后，先開啟進(jìn)水閥，后開啟曝氣鼓風(fēng)機(jī)，再開啟曝氣風(fēng)閥，最后關(guān)閉反沖洗水出水閥。氣、水混合反洗數(shù)分鐘后，關(guān)閉反洗氣 閥，關(guān)閉反洗鼓風(fēng)機(jī)；關(guān)閉反洗水水 閥，關(guān)閉反洗水泵。先開啟反沖洗水泵，后開啟反洗管路閥們，進(jìn)行水洗數(shù)分鐘后，水沖洗結(jié)束。氣洗數(shù)分鐘后，關(guān)閉反洗氣閥，關(guān)閉反洗鼓風(fēng)機(jī)，氣沖洗結(jié)束。 ⑶ 當(dāng)水位下降到所設(shè)定值時(shí)，停止進(jìn)水閥，開啟反洗水出水閥。 一、二級曝氣生物濾池控制過程： 反沖洗階段 : ⑴ 跟 據(jù) 時(shí)間設(shè)定為周期性反沖洗?；蛘咴谝粋€(gè)周期內(nèi)，如果水頭損失達(dá)到所設(shè)反沖設(shè)定值時(shí)，優(yōu)先進(jìn)入反沖洗程序反沖洗周期設(shè)定值根據(jù)水質(zhì)情況在反沖洗程序中為可調(diào)值。根據(jù)生物濾池水位差的反鎖信號控制反沖洗機(jī)組開停，根據(jù) DO 測量儀所測反鎖信號控制調(diào)節(jié)曝氣風(fēng)機(jī)的風(fēng)量。在該級濾池裝有超聲波液位計(jì)， SS 測定儀， DO 測定儀等國外儀表。第二級生物濾池按吸附與過濾方式運(yùn)行。 第一級生物濾池按時(shí)間及水位差控制濾池的反沖洗。流出填料層的廢水進(jìn)入第二級生物過濾池的污水流程同第一級，但在第二級生物過濾池中可根據(jù)運(yùn)行情況不曝氣并減少回流比以節(jié)能。 沉砂池和沉淀池 污水處理系統(tǒng)電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 15 沉砂池和沉淀池定時(shí)開 /停排砂、排泥閥，砂水分離器設(shè)備控制由設(shè)備廠商自帶可設(shè)定控制系統(tǒng)，砂水分離器應(yīng)與排砂閥聯(lián)鎖。并可在中控室計(jì)算機(jī)操作站完成指示、記錄、報(bào)表和報(bào)警打印等監(jiān)控管理功能。 （ 2） BAF 生物濾池 PLC 控制及檢測部分 廠內(nèi) 3BAF 生物濾池 PLC 子站位于變電所低壓配電室控制室內(nèi)。 PLC 系統(tǒng)將根據(jù)軟件程序自動(dòng)控制螺旋輸送機(jī)、回轉(zhuǎn)式細(xì)格柵機(jī)的順序啟停、運(yùn)行、停車以及安全連鎖保護(hù)，格柵機(jī)停機(jī)后延時(shí)停螺旋輸送機(jī)。 PLC 系統(tǒng)將根據(jù)軟件程序自動(dòng)控制螺旋輸送機(jī)、回轉(zhuǎn)式粗格柵機(jī)的順序啟停、運(yùn)行、停車以及安全連鎖保護(hù)，格柵機(jī)停機(jī)后延時(shí)停螺旋輸送機(jī)。 其主要設(shè)備有： 粗格柵、閘板，細(xì)格柵、螺旋輸送機(jī) 粗格柵開、停控制 根據(jù)超聲波液位差計(jì)測得的粗格柵前后水位差值自動(dòng)控制回轉(zhuǎn)式粗格柵的運(yùn)行，即水位差達(dá)到設(shè)定值時(shí)，自動(dòng)啟動(dòng)格柵。 對工藝專業(yè)要求檢測的各種工藝參數(shù)，水泵、閘門、粗格柵、細(xì)格柵、排砂裝置等設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)、故障狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測和控制。 污水處理系統(tǒng)電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 14 過電壓保護(hù)裝置能抑制出現(xiàn)在電力網(wǎng)絡(luò)中的暫態(tài)浪涌電壓和吸收暫態(tài)浪涌電壓能量，在保障供電連續(xù)的條件下，保障計(jì)算機(jī)、 PLC 控制子站及其他主要設(shè)備免受過電壓的干擾和侵害，使用電設(shè)備安全正常運(yùn)行。 中央控制室與廠級管理層之間采用 100Mdps 的以太通訊網(wǎng)，該網(wǎng)帶有 Email 功能，能向 mail server 發(fā)送用戶自定義信息，故障信息，狀態(tài)信息等，通過網(wǎng)關(guān)（以太網(wǎng)交換器）或 PLC 可與其他控制網(wǎng)絡(luò)、現(xiàn)場總線相連。其通訊介質(zhì)選屏蔽雙絞線。 PLC 控制系統(tǒng)中央控制室與現(xiàn)場 PLC 子站之間采用最先進(jìn)的控制網(wǎng)絡(luò)，該控制網(wǎng)是一種最現(xiàn)代化的開放網(wǎng)絡(luò)，已成為工業(yè) PLC 領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)。當(dāng)動(dòng)態(tài)顯示值顯示改變時(shí)，隨之改變圖形的數(shù)值。在廠級管理層可以通過 Inter 將結(jié)果、效益分析等發(fā)往主管局等政府機(jī)關(guān) ，系統(tǒng)流程 如圖 22 所示。兩臺計(jì)算機(jī)操作站互為備用，并可安裝PLC 編程軟件，程序可方便地通過控制網(wǎng)絡(luò)分別下載到指定的現(xiàn)場控制站，以便在調(diào)試過程中隨時(shí)修改程序。 中央控制室還設(shè)置了以太網(wǎng)交換器，與廠級管理 PLC 成 以太信息網(wǎng)絡(luò)相連接，并設(shè)置廠長辦公終端、生產(chǎn)管理終端、化驗(yàn)室終端。在中央控制時(shí)可對主要設(shè)備實(shí)施開、?？刂?。從安全生產(chǎn)的角度和操作人員技術(shù)掌握程度上考慮，設(shè)立三級控制層：設(shè)備就地手動(dòng)、 PLC 子站現(xiàn)場監(jiān)控和中控室遠(yuǎn)程監(jiān)控如圖 21 所示 。 根據(jù)某污水處理廠的設(shè)計(jì)規(guī)模和 BAF 生物濾池工藝的特點(diǎn)，本著技術(shù)先進(jìn)，性價(jià)比高，適用可靠的原則進(jìn)行設(shè)計(jì)。 經(jīng)濟(jì)性： PLC 系統(tǒng)的技術(shù)含量高，設(shè)備復(fù)雜，因此，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較。 PLC 設(shè)計(jì)綜述 實(shí)用性： PLC 系統(tǒng)其目的在于滿足污水廠生產(chǎn)控制和管理要求，在保證先進(jìn)的條件下，設(shè)備和系統(tǒng)應(yīng)符合實(shí)際要求。所以本系統(tǒng)可以快速的采集和處理由 PLC 所采集的數(shù)據(jù)，符合控制系統(tǒng)要求的快速性。通信網(wǎng)絡(luò)采用西門 子的過程現(xiàn)場總線標(biāo)準(zhǔn) (Profibus)，它為分布式I/O 站或驅(qū)動(dòng)器等現(xiàn)場器件提供了高速通信所需的用戶接口，以及提供了在主站間大量數(shù)據(jù)內(nèi)部交換的接口通信協(xié)議采用 SINEC L2，該協(xié)議遵從 DIN19245 標(biāo)準(zhǔn)。 (4) 總站主機(jī)控制，多為計(jì)算機(jī)監(jiān)控管理系統(tǒng)，集中分站信息，進(jìn)行各種處理，并通過分站統(tǒng)一控制全廠運(yùn)行，滿足工藝測控要求，使全廠運(yùn)行處于最佳狀態(tài)，是監(jiān)控管理的中心。 (2) 各開關(guān)柜 (包括 :10kV 進(jìn)線柜、 進(jìn)線柜等 )，由“自動(dòng) /停止 /手動(dòng)”轉(zhuǎn)換控制狀態(tài)，“手動(dòng)”設(shè)啟 /停按鈕，用于手動(dòng)操作。 系統(tǒng)構(gòu)成及其布局 根據(jù)工藝特點(diǎn)和控制要求，本系統(tǒng)采用分布式集散監(jiān)控系統(tǒng)，按流程設(shè)兩個(gè) PLC分站，分別監(jiān)控水區(qū)和泥區(qū)的設(shè)備運(yùn)行和控制，設(shè)一個(gè)總站集中分站信息并控制分站工作。 多座反應(yīng)池的排泥管也可采用渠道而非管道和止回閥連接的方式，這樣不僅減少了設(shè)備的維護(hù)管理，而且沒有閥門堵塞的問題。 由于方便輸配水，各構(gòu)筑物采用了合建方式，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意距離較近的構(gòu)筑物的基礎(chǔ)處理，埋深上盡量接近。這樣，在常規(guī)的設(shè)計(jì)中，小型污水廠內(nèi) 至多有三個(gè)主要的處理單元：輔助生產(chǎn)區(qū)（含辦公、變配電及總控等） 水處理單元、泥處理單元。有專家統(tǒng)計(jì)，采用渠道輸配水的污水處理廠的水頭損失要比管道輸配水的小 2 3m。 （ 4）打印功能：各種報(bào)表的打印，各種事件及報(bào)警實(shí)時(shí)打印。 污水處理系統(tǒng)電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 10 （ 3）報(bào)表功能：分成年度、月度、日班報(bào)表及運(yùn)行參數(shù)報(bào)表。 數(shù)據(jù)處理及管理：操作記錄并顯示工藝參數(shù)、電量參數(shù)的變化曲線或趨勢圖，利用在線數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、統(tǒng)計(jì)、計(jì)算、顯示。 （ 2）顯示功能：用設(shè)計(jì)方法生成圖形，實(shí)時(shí)地、集中地顯示被測 參數(shù)所處的變化過程。 上位機(jī)組態(tài)功能 （ 1）控制操作：在中控室里采用 2 臺 IBM90 和 INTERACT 組態(tài)軟件開發(fā)的工控程序能對全廠和 2 個(gè)污水提升泵站的被控設(shè)備進(jìn)行控制、對各現(xiàn)場控制站 PLC 的參數(shù)進(jìn)行設(shè)定和修改，具有良好的人機(jī)交互界面，可方便地進(jìn)行圖形間的切換和各種功能的調(diào)用。網(wǎng)絡(luò)控制分布圖如圖 15 所示。它們分別位于：廠外 1泵站；廠外 2泵站；廠內(nèi)中心控制室；廠內(nèi)低壓電房；鼓風(fēng)機(jī)房（ 3 個(gè)站）；脫水機(jī)房。現(xiàn)場控制站根據(jù)污水處理廠的實(shí)際工藝和構(gòu)筑物的幾何分布，設(shè)置在控制對象 和信號源相對集中的幾個(gè)單體中，并考慮在不影響控制功能和設(shè)備安全的前提下，盡量節(jié)省投資。 PLC 控制系統(tǒng)的基本構(gòu)成及功能 污水處理廠 PLC 控制系統(tǒng)由兩臺計(jì)算機(jī)、 8 個(gè)現(xiàn)場控制站、工藝儀表、電量變送器構(gòu)成。 PLC 控制系統(tǒng) 污水處理廠自控系統(tǒng)遵循“集中管理，分散控制，數(shù)據(jù)共享”的原則，設(shè)計(jì)選型先進(jìn)，安全可靠，經(jīng)濟(jì)合理，并能保證系統(tǒng)長期穩(wěn)定高效地運(yùn)行。 停機(jī)：控制順序與啟動(dòng)順序相反。 圖 14 污泥脫水系統(tǒng)流程控制圖 脫水機(jī)系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng)控制時(shí)序： 條件：各設(shè)備準(zhǔn)備就緒，無故障；空壓機(jī)、自動(dòng)配藥池工作正常。設(shè)備的控制思路是以時(shí)序的邏輯控制為主導(dǎo)，污泥和絮凝劑混合的比例通過污泥電磁流量計(jì)、清水流量計(jì)和投藥泵投藥量實(shí)現(xiàn)。 脫水機(jī)房 的控制 脫水機(jī)房的設(shè)備主要擔(dān)負(fù)由污泥提升泵將回流泵井的剩余污泥與污泥絮凝劑按比例混合進(jìn)行脫水處理的任務(wù)。曝氣池溶解氧的控制、厭氧段與好氧段的控制、污泥濃度的控制是污水處理廠工藝的核心。 生化池厭氧區(qū)的攪拌器、沉淀池的吸刮泥機(jī)、污泥回流泵房的閥門和回流泵都是由微機(jī)觸發(fā)指 令通過 PLC 控制。這樣可以根據(jù)廠外來水量準(zhǔn)確及時(shí)地調(diào)整泵運(yùn)行數(shù)量，減少設(shè)備疲勞；同時(shí)可以取消傳統(tǒng)泵站三班倒的人力資源耗費(fèi)。 污水處理系統(tǒng)電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 7 圖 13 各子站聯(lián)絡(luò)圖 為實(shí)現(xiàn)進(jìn)水提升泵的遠(yuǎn)程自動(dòng)控制的安全、可靠，水位測量和提升泵的流量測量和數(shù)據(jù)分析、傳輸、控制等設(shè)備是不可缺少的，所以在進(jìn)水泵房處安裝了液位計(jì)，測量泵井的水位；每臺提升泵的提升管安裝電磁流量計(jì)，測量每臺提升 泵工作的瞬時(shí)流量；兩個(gè) PLC 工作站分別擔(dān)負(fù)各泵站的設(shè)備控制、設(shè)備保護(hù)、數(shù)據(jù)采樣、遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸?shù)茸饔谩? 提升泵運(yùn)行控制以遠(yuǎn)程控制為主。遠(yuǎn)程控制模式由 PLC和上位機(jī)實(shí)現(xiàn)，它包括微機(jī)手動(dòng)和微機(jī)自動(dòng)，而微機(jī)自動(dòng)控制方式為： （ 1）水位差控制方式，通過格柵機(jī)運(yùn)行液位差計(jì)的測量值用來反映格柵阻塞程度，并傳輸?shù)?PLC 控制器，進(jìn)行分析計(jì)算。其主要原因，在于它能夠?yàn)樽詣?dòng)化控制應(yīng)用提供安全可靠和比較完善的解決方案，適合于當(dāng)前污水處理廠對自動(dòng)化的需要。 （所選設(shè)備名稱及參數(shù)如表 11） 表 11 設(shè)備名稱及參數(shù) 序號 設(shè)備名稱 數(shù)量 技術(shù)參數(shù) 1 污水提升泵 3 P=55KW 流量 600m3 /h 揚(yáng)程 20m 2 粗、細(xì)格柵機(jī) 8 P= ， V=380V ， I= 3 羅茨鼓風(fēng)機(jī) 3 P=55KW ， 風(fēng)量 30m3 /min 壓力 4 攪拌器 12 P=， V=380V ， I= 5 吸、刮泥機(jī) 8 P= ， V= 380V ， I= 6 污泥提升泵 3 P =54KW ， V=380V ， I= 污水處理系統(tǒng)電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 6 7 投藥泵 2 P= ， V=220Δ /380Y 8 脫水機(jī) 2 P= ， V=220Δ /380Y 9 電磁流量計(jì) 13 OUT:4~20mA， DN:350， DN:600， DN:1000 10 污泥濃度計(jì) 4 0~20mA ， 0~5000PPM 11 溶氧儀 10 0~20mA ， 0~5mg/L 12 循環(huán)泵 2 P=20W 流量 20L/min 揚(yáng)程 5m 13 電磁隔膜計(jì)量泵 3 CONCEPT 型 流量 0～ (L/h) 功率 24W 設(shè)備控制方式 污水處理廠的設(shè)備均采用三級控制方式，即現(xiàn)場控制方式、 MCC 控制方式和微機(jī)控制方式。這主要適用于廠礦企業(yè)內(nèi)的污水處理廠，不嚴(yán)格控制噪音的情況。鼓風(fēng)機(jī)往往安裝在 SBR 池旁邊，以減少管路系統(tǒng)的造價(jià)。分散系統(tǒng)一般采用微孔曝氣器。鼓風(fēng)曝氣系統(tǒng)的主要設(shè)備是鼓風(fēng)機(jī)及擴(kuò)散系統(tǒng)。 首先從廠外污水泵站提升到污水處理廠的污水，經(jīng)過粗格柵，去除污水中較大的垃圾、漂浮物；通過污水泵將污水提升到細(xì)格柵，將較小的漂浮物去除；在沉砂池?cái)嚢?、除砂；然后進(jìn)入生化池進(jìn)行厭氧、耗氧處理，經(jīng)沉淀池泥水分離，上層澄清液作為凈化后的清潔排放水；沉淀下來的污泥一部分回流到生化池再生利用，一部分作 為剩余污泥回流到污泥濃縮池，進(jìn)一步濃縮，通過污泥處理系統(tǒng)，把泥漿態(tài)的污泥脫水、壓濾，形成干污泥餅如圖 1 12 所示 。 本項(xiàng)目擬采用 SBR 工藝，其處理水質(zhì)好、系統(tǒng)效率高、占地省、自控運(yùn)行，特別適用于中小型污 水處理廠。凈化后的水 由 潷水器潷出，加氯后排入自然水體。在沉砂池中，密度較大的無機(jī)顆粒，如污水處理系統(tǒng)電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 4 砂子、煤渣被分離并進(jìn)行相應(yīng)處理。 污水處理時(shí)，先要流經(jīng)格柵。另外，由于潷水深度通常有 ～ 2m，出水的水位必須按最低潷水水位設(shè)計(jì)，故總的水力高程度較一般工藝要求高 1m 左右，能耗有所提高。 SBR 法雖然工藝優(yōu)勢明顯，但對于自動(dòng)化控制要求很高，需要大量的電控閥門和機(jī)械潷水器，稍有故障將不能運(yùn)行，目前一般引進(jìn)全套進(jìn)口設(shè)備。同時(shí)由于 SBR 工藝的沉淀階段是在靜止的狀態(tài)下進(jìn)行的，因此沉淀效果更好。 ④ 污泥沉降性能好。 ③ 有較好的除磷脫氮效果。 SBR 工藝反應(yīng)過程是不連續(xù)的，是典型的非穩(wěn)態(tài)過程，但在曝氣階段其底物和微生物 濃度變化是連續(xù)的 (盡管是處于完全混合狀態(tài)中 )，隨時(shí)間的延續(xù)而逐漸降低。這就使得運(yùn)行管理變得十分方便、靈活，很適合小城市采用。 SBR 工藝只有一個(gè)反應(yīng)器，不需要二沉池，不需要污泥回流設(shè)備，一般情況下也不需要調(diào)節(jié)池，因此要比傳統(tǒng)活性污泥工藝節(jié)省基建投資 30%以上，而且布置緊湊，節(jié)省用地。在此基礎(chǔ)上， SBR 又發(fā)展演變了 CASS 和 CAST 等工藝，在除磷脫氮及自動(dòng)控制等方面有新的特點(diǎn)，大大豐富了 SBR 工藝的內(nèi)容。該工藝將傳統(tǒng)的曝氣池、沉淀池由空間上的分布改為時(shí)間上的分布，形成一體化的集約構(gòu)筑物，并有利與實(shí)現(xiàn)緊湊的模塊布置，最大優(yōu)點(diǎn)是節(jié)省占地。這種工藝集進(jìn)水、曝氣、沉淀在一個(gè)池子中完成。它與傳統(tǒng)的活性污泥法工藝相同，只是運(yùn)行方式不同。 SBR 法是序批式活性污泥法 (Sequencing BatchFlow Reactor Activated Sludge Process)的簡稱，它是一種連