【正文】 啟強制反沖洗泵和強制反沖洗閥們，進行強制反沖洗，其過程按反沖過程運行，BAF 曝氣法工藝流程如圖 23 所示。 當反沖洗階段結(jié)束后，先開啟進水閥，后開啟曝氣鼓風機，再開啟曝氣風閥，最后關閉反沖洗水出水閥。氣、水混合反洗數(shù)分鐘后，關閉反洗氣 閥，關閉反洗鼓風機；關閉反洗水水 閥，關閉反洗水泵。先開啟反沖洗水泵，后開啟反洗管路閥們，進行水洗數(shù)分鐘后，水沖洗結(jié)束。氣洗數(shù)分鐘后，關閉反洗氣閥，關閉反洗鼓風機，氣沖洗結(jié)束。 ⑶ 當水位下降到所設定值時，停止進水閥，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) 時間設定為周期性反沖洗?；蛘咴谝粋€周期內(nèi)，如果水頭損失達到所設反沖設定值時，優(yōu)先進入反沖洗程序反沖洗周期設定值根據(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)曝氣風機的風量。在該級濾池裝有超聲波液位計， 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行。 第一級生物濾池按時間及水位差控制濾池的反沖洗。流出填料層的廢水進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)設計 15 沉砂池和沉淀池定時開 /停排砂、排泥閥，砂水分離器設備控制由設備廠商自帶可設定控制系統(tǒng)，砂水分離器應與排砂閥聯(lián)鎖。并可在中控室計算機操作站完成指示、記錄、報表和報警打印等監(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)軟件程序自動控制螺旋輸送機、回轉(zhuǎn)式細格柵機的順序啟停、運行、停車以及安全連鎖保護，格柵機停機后延時停螺旋輸送機。 PLC 系統(tǒng)將根據(jù)軟件程序自動控制螺旋輸送機、回轉(zhuǎn)式粗格柵機的順序啟停、運行、停車以及安全連鎖保護，格柵機停機后延時停螺旋輸送機。 其主要設備有： 粗格柵、閘板，細格柵、螺旋輸送機 粗格柵開、?？刂? 根據(jù)超聲波液位差計測得的粗格柵前后水位差值自動控制回轉(zhuǎn)式粗格柵的運行，即水位差達到設定值時，自動啟動格柵。 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、細格柵、排砂裝置等設備的運行狀態(tài)、故障狀態(tài)進行監(jiān)測和控制。 污水處理系統(tǒng)電氣控制系統(tǒng)設計 14 過電壓保護裝置能抑制出現(xiàn)在電力網(wǎng)絡中的暫態(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，保障計算機、 PLC 控制子站及其他主要設備免受過電壓的干擾和侵害，使用電設備安全正常運行。 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（以太網(wǎng)交換器）或 PLC 可與其他控制網(wǎng)絡、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的控制網(wǎng)絡，該控制網(wǎng)是一種最現(xiàn)代化的開放網(wǎng)絡，已成為工業(yè) PLC 領域的標準網(wǎng)絡。當動態(tài)顯示值顯示改變時，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)往主管局等政府機關 ，系統(tǒng)流程 如圖 22 所示。兩臺計算機操作站互為備用，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)試過程中隨時修改程序。 中央控制室還設置了以太網(wǎng)交換器，與廠級管理 PLC 成 以太信息網(wǎng)絡相連接，并設置廠長辦公終端、生產(chǎn)管理終端、化驗室終端。在中央控制時可對主要設備實施開、?？刂啤陌踩a(chǎn)的角度和操作人員技術(shù)掌握程度上考慮，設立三級控制層：設備就地手動、 PLC 子站現(xiàn)場監(jiān)控和中控室遠程監(jiān)控如圖 21 所示 。 根據(jù)某污水處理廠的設計規(guī)模和 BAF 生物濾池工藝的特點，本著技術(shù)先進，性價比高，適用可靠的原則進行設計。 經(jīng)濟性： PLC 系統(tǒng)的技術(shù)含量高，設備復雜，因此，在設計時應進行技術(shù)經(jīng)濟比較。 PLC 設計綜述 實用性： PLC 系統(tǒng)其目的在于滿足污水廠生產(chǎn)控制和管理要求，在保證先進的條件下，設備和系統(tǒng)應符合實際要求。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)絡采用西門 子的過程現(xiàn)場總線標準 (Profibus)，它為分布式I/O 站或驅(qū)動器等現(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 標準。 (4) 總站主機控制，多為計算機監(jiān)控管理系統(tǒng)，集中分站信息，進行各種處理，并通過分站統(tǒng)一控制全廠運行，滿足工藝測控要求，使全廠運行處于最佳狀態(tài)，是監(jiān)控管理的中心。 (2) 各開關柜 (包括 :10kV 進線柜、 進線柜等 )，由“自動 /停止 /手動”轉(zhuǎn)換控制狀態(tài)，“手動”設啟 /停按鈕，用于手動操作。 系統(tǒng)構(gòu)成及其布局 根據(jù)工藝特點和控制要求，本系統(tǒng)采用分布式集散監(jiān)控系統(tǒng)，按流程設兩個 PLC分站，分別監(jiān)控水區(qū)和泥區(qū)的設備運行和控制，設一個總站集中分站信息并控制分站工作。 多座反應池的排泥管也可采用渠道而非管道和止回閥連接的方式，這樣不僅減少了設備的維護管理，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，在設計時應注意距離較近的構(gòu)筑物的基礎處理，埋深上盡量接近。這樣，在常規(guī)的設計中，小型污水廠內(nèi) 至多有三個主要的處理單元：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，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：各種報表的打印，各種事件及報警實時打印。 污水處理系統(tǒng)電氣控制系統(tǒng)設計 10 （ 3）報表功能：分成年度、月度、日班報表及運行參數(shù)報表。 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)進行分析、統(tǒng)計、計算、顯示。 （ 2）顯示功能：用設計方法生成圖形，實時地、集中地顯示被測 參數(shù)所處的變化過程。 上位機組態(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 個污水提升泵站的被控設備進行控制、對各現(xiàn)場控制站 PLC 的參數(shù)進行設定和修改，具有良好的人機交互界面，可方便地進行圖形間的切換和各種功能的調(diào)用。網(wǎng)絡控制分布圖如圖 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；鼓風機房（ 3 個站）；脫水機房。現(xiàn)場控制站根據(jù)污水處理廠的實際工藝和構(gòu)筑物的幾何分布，設置在控制對象 和信號源相對集中的幾個單體中，并考慮在不影響控制功能和設備安全的前提下，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)由兩臺計算機、 8 個現(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，設計選型先進，安全可靠，經(jīng)濟合理，并能保證系統(tǒng)長期穩(wěn)定高效地運行。 停機：控制順序與啟動順序相反。 圖 14 污泥脫水系統(tǒng)流程控制圖 脫水機系統(tǒng)的聯(lián)動控制時序： 條件：各設備準備就緒，無故障；空壓機、自動配藥池工作正常。設備的控制思路是以時序的邏輯控制為主導，污泥和絮凝劑混合的比例通過污泥電磁流量計、清水流量計和投藥泵投藥量實現(xiàn)。 脫水機房 的控制 脫水機房的設備主要擔負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行脫水處理的任務。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、污泥回流泵房的閥門和回流泵都是由微機觸發(fā)指 令通過 PLC 控制。這樣可以根據(jù)廠外來水量準確及時地調(diào)整泵運行數(shù)量，減少設備疲勞；同時可以取消傳統(tǒng)泵站三班倒的人力資源耗費。 污水處理系統(tǒng)電氣控制系統(tǒng)設計 7 圖 13 各子站聯(lián)絡圖 為實現(xiàn)進水提升泵的遠程自動控制的安全、可靠，水位測量和提升泵的流量測量和數(shù)據(jù)分析、傳輸、控制等設備是不可缺少的，所以在進水泵房處安裝了液位計，測量泵井的水位；每臺提升泵的提升管安裝電磁流量計，測量每臺提升 泵工作的瞬時流量；兩個 PLC 工作站分別擔負各泵站的設備控制、設備保護、數(shù)據(jù)采樣、遠程數(shù)據(jù)傳輸?shù)茸饔谩? 提升泵運行控制以遠程控制為主。遠程控制模式由 PLC和上位機實現(xiàn)，它包括微機手動和微機自動，而微機自動控制方式為： （ 1）水位差控制方式，通過格柵機運行液位差計的測量值用來反映格柵阻塞程度，并傳輸?shù)?PLC 控制器，進行分析計算。其主要原因，在于它能夠為自動化控制應用提供安全可靠和比較完善的解決方案，適合于當前污水處理廠對自動化的需要。 （所選設備名稱及參數(shù)如表 11） 表 11 設備名稱及參數(shù) 序號 設備名稱 數(shù)量 技術(shù)參數(shù) 1 污水提升泵 3 P=55KW 流量 600m3 /h 揚程 20m 2 粗、細格柵機 8 P= ， V=380V ， I= 3 羅茨鼓風機 3 P=55KW ， 風量 30m3 /min 壓力 4 攪拌器 12 P=， V=380V ， I= 5 吸、刮泥機 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)設計 6 7 投藥泵 2 P= ， V=220Δ /380Y 8 脫水機 2 P= ， V=220Δ /380Y 9 電磁流量計 13 OUT:4~20mA， DN:350， DN:600， DN:1000 10 污泥濃度計 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 揚程 5m 13 電磁隔膜計量泵 3 CONCEPT 型 流量 0～ (L/h) 功率 24W 設備控制方式 污水處理廠的設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，不嚴格控制噪音的情況。鼓風機往往安裝在 SBR 池旁邊，以減少管路系統(tǒng)的造價。分散系統(tǒng)一般采用微孔曝氣器。鼓風曝氣系統(tǒng)的主要設備是鼓風機及擴散系統(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格柵，將較小的漂浮物去除；在沉砂池攪拌、除砂；然后進入生化池進行厭氧、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，密度較大的無機顆粒，如污水處理系統(tǒng)電氣控制系統(tǒng)設計 4 砂子、煤渣被分離并進行相應處理。 污水處理時，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計，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，但對于自動化控制要求很高，需要大量的電控閥門和機械潷水器，稍有故障將不能運行，目前一般引進全套進口設備。同時由于 SBR 工藝的沉淀階段是在靜止的狀態(tài)下進行的，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 )，隨時間的延續(xù)而逐漸降低。這就使得運行管理變得十分方便、靈活，很適合小城市采用。 SBR 工藝只有一個反應器，不需要二沉池，不需要污泥回流設備，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。在此基礎上， SBR 又發(fā)展演變了 CASS 和 CAST 等工藝，在除磷脫氮及自動控制等方面有新的特點，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間上的分布，形成一體化的集約構(gòu)筑物，并有利與實現(xiàn)緊湊的模塊布置，最大優(yōu)點是節(jié)省占地。這種工藝集進水、曝氣、沉淀在一個池子中完成。它與傳統(tǒng)的活性污泥法工藝相同，只是運行方式不同。 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