【正文】 者 ―氣水同時(shí)反沖洗 —水洗 ‖二步。 過濾順序如下：待濾水由進(jìn)水閥 1 和方孔 2 后，溢過堰口 3 再經(jīng)側(cè)孔 4 進(jìn)入 V 型槽 5 中，待濾水通過 V 型槽底小孔和槽頂溢出，均勻地流入濾池，然后通過砂濾層流入底部空間 11，再經(jīng)方孔 9 匯入中央氣水分配渠 8 內(nèi)，最后由管廊中的水封井 1出水堰 1清水渠 14，最后流入清水池。下層是氣、水分配渠道 8，過濾時(shí)匯集濾后清水，沖洗時(shí)分配氣和水。圖 14V 型濾池結(jié)構(gòu)簡圖。 綜上所述，現(xiàn)在把控制工藝圖繪出，如圖 23 所示 進(jìn)水 圖 23 水處理工藝簡圖 丁家根：基于 PLC 水廠濾池自動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 10 水廠濾池系統(tǒng)工藝特點(diǎn) V 型濾池工藝介紹 V 型濾池是由法國 degremont 公司設(shè)計(jì)的一種快速濾池，采用氣、水反沖洗，目前在 我國的應(yīng)用逐漸增多，適合用于大、中型水廠。 以上就是水廠工藝簡單的流程。最后清水由水泵從連接清水池與二級(jí)泵房的吸水井中抽入供水管道，并以一定的壓力供給用戶。 出水 一般地，過濾就是凈水處理最后一道程序了，從濾池出來的水，流入清水池積聚，保持有一定的儲(chǔ)備就可以出廠了。水的消毒是通過消毒劑來完成的。各種型式的濾池，過濾原理基本一樣，基本工作過程也相同，即過濾和沖洗交錯(cuò)進(jìn)行。為了減少濾池閥門，出現(xiàn)了虹吸濾池、無閥濾池、移動(dòng)沖洗罩濾池以及其它水力自動(dòng)沖洗濾池等。為充分發(fā)揮濾 料層截留雜質(zhì)能力，出現(xiàn)了濾料料徑循水流方向減小的過濾層及勻質(zhì)濾料層。以石英砂作為濾料的普通濾池使用歷史最久。在飲用水的凈化工藝中，有時(shí)沉淀池可省略，但過濾是不可缺少的，它是保證飲用水衛(wèi)生安全的重要措施。過濾的功效不僅在于進(jìn)一步降低水的濁度，而且水中有機(jī)物、細(xì)菌乃至病毒等將隨水的濁度降低而被部分去除。濾出水濁度必須達(dá)到飲用水 標(biāo)準(zhǔn)。 安徽工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 9 加藥間穩(wěn)壓井 清水池加氯間綜合泵房 清水泵房濾池市區(qū)管網(wǎng)沉淀池河道 過濾 在水處理過程中，過濾一般是指以石英砂等顆粒狀濾料層截留水中懸浮雜質(zhì)，從而使水獲得澄清的工藝過程。所有的沉淀池都有排泥設(shè)備，以防沉淀物積累過多。在沉淀池水中的懸浮顆粒沉到池底，達(dá)到與水分離的目的。具體的構(gòu)造形式非常多，水力絮凝池有結(jié)構(gòu)簡單，無需維護(hù)的優(yōu)點(diǎn)，常見形式有隔板式、旋流式、渦流式 等幾種?；旌显O(shè)備可分為水力和機(jī)械攪拌兩類，具體形式主要為混合池和管道混合器。處理過程中涉及的構(gòu)筑物主要是混合設(shè)備、絮凝池和沉淀池。具體實(shí)現(xiàn)分幾步： 首先是把混凝劑溶解，通過混合設(shè)備按一定比例投入原水并迅速均勻混合，之后原水流入絮凝池使混凝劑與水充分反應(yīng)，加強(qiáng)混凝效果。由于原水從取水送來比較渾濁。混凝是去除天然水濁度和色度的最主要方法，也是去除某些無機(jī)或有機(jī)物的重要手段。如果取水口遠(yuǎn)離凈水廠本部，那么這些經(jīng)過預(yù)處理的水還要由水泵抽入管道送至本部。先是用格柵 (分粗、中、細(xì)不同規(guī)格 )擋住水中的廢棄物、樹枝、樹葉及草等漂浮體，再經(jīng)過除砂系統(tǒng) (特別是當(dāng)水必須通過長管道或渠道輸送，必須泵送或后續(xù)處理設(shè)備容易受大量砂粒的嚴(yán)重影響時(shí) )接著是除浮油和除淤泥處理。預(yù)處理通常為純物理性質(zhì)或機(jī)械性質(zhì)， 其目的在于盡量去掉那些在性質(zhì)上或大小上不利于后續(xù)處理過程的物質(zhì)。又比如 :河流中的取水口必須預(yù)防土、砂、樹葉、蘆葦、草、廢棄的包裝材料，特別是塑料、漂浮物和水流帶來的苔醉膜或碳?xì)浠衔锬さ?。根?jù)不同的情況，要建造不同的取水口。 自來水廠水源處理 對(duì)于自來水廠的水源較工業(yè)水處理簡單。這種方法可以在自來水的生產(chǎn)、工業(yè)用水、洗滌用水、灌溉用水、冷卻用水等水資源再利用方面應(yīng)用。深度處理的大部分為三級(jí)處理。 廢水的三級(jí)處理 廢水的三級(jí)處理也叫深度處理。常見的氧化劑有氯氣 、臭氧、二氧化氮、氧氣、次氯酸鹽等。 氧化還原法在廢水處理中具有非常重要的地位，氧化可以使廢水中的部分有機(jī)物被分解，而且具有消毒殺菌作用。無機(jī)凝聚劑常用鋁鹽和鐵鹽。 把凝聚劑加入廢水中，可以使廢水的懸浮物或者膠體粒子在靜電、化學(xué)、物理方法的作用下，凝聚成小塊，加快了沉淀速度，加速分離。 浮上分離法主要有空氣上浮法和浮力式浮上法。常用的生物處理方法有活性污泥法、灑水濾床法、甲烷發(fā)酵法等。在二級(jí)處理中，有些物理化學(xué)處理和生物方法等。在沉淀池中，沉淀物質(zhì)作為污泥被除去，漂浮上來的油和輕質(zhì)物質(zhì)作為 浮渣而去除，因此通過沉砂池處理的廢水，導(dǎo)入沉淀池，經(jīng)過處理，可以進(jìn)一步除去微細(xì)的沉淀性物質(zhì)和懸浮物質(zhì)。沉淀池的形成按池內(nèi)水流方向的不同，可以分為平流式、豎流式、輻射式三種。廢水處理中的沉淀過程是比較復(fù)雜的，其成分不一，顆粒大小不一，沉淀難易不一，而廢水處理量往往很大，分離要求高。沉降設(shè)備一般比較簡單、易于制造、操作和維修。懸浮物固體，也可以是不相同的另一種流體。其水流速度為 。 沉砂池根據(jù)水流方向一般可分為平流式和豎流式兩種。 沉砂 把除去粗顆粒的廢水引入沉砂池。由于這種過濾水位差損失小，所以在安裝棒狀濾網(wǎng)處的水道寬度最好比流入水路寬一些。 格柵一般由一組平行的柵條組成。 一級(jí)處理主要有： a) 截離法 b) 沉砂法 c) 沉淀法 二級(jí)處理有以下方法： a) 浮上分離法 b) 氧化還原法 c) 活性污泥法 d) 灑水濾床法 e) 甲烷發(fā)酵法 f) 灌溉法 三級(jí)處理方法有以下 方法： a) 電滲析法 b) 活性炭吸附法 c) 反滲透法 d) 精密過濾 e) 自立交換法 f) 泡沫分離法 g) 離子上浮法 廢水的一級(jí)處理 截留 截留是用柵格或網(wǎng)篩等構(gòu)筑物除去廢水中的較大顆粒垃圾或者懸浮物的方法。有些水質(zhì)復(fù)雜的電鍍水，要經(jīng)過以及處理、二級(jí)處理、三級(jí)處理等多種方法處理后才能達(dá)到目的。 例如，電鍍廢水的 處理方法很多，有化學(xué)還原法、離子交換法、點(diǎn)解氧化法、鋇鹽沉淀法、活性炭吸附法蒸發(fā)濃縮法、反滲透法。溶解雜質(zhì)目前多用三級(jí)處理的方法進(jìn)行處理。 工業(yè)廢水中的懸浮物，經(jīng)過一級(jí)處理，用截留、沉淀和沉砂的方法就可以將泥沙、藻類和腐敗的有機(jī)物除去。 取水 工業(yè)廢水的處理、自然水源的直接獲取都給水廠提供了水源。 根據(jù)工藝，濾池 PLC 控制要求為：距上一次反沖結(jié)束 8 小時(shí) (該時(shí)間段可根據(jù)工藝要求修改 )之間不進(jìn)行反沖：距上一次反沖結(jié)束 8 小時(shí)之外到 24 小時(shí) (該時(shí)間段亦可修改 )之內(nèi)，如水頭損失值達(dá)到設(shè)定上限值時(shí)，啟動(dòng)該濾池反沖，否則不沖洗；距上次反沖結(jié)束 24 小時(shí)，則啟動(dòng)該濾池反沖。濾池對(duì)反沖時(shí) 產(chǎn)生的污水排水也是利用虹吸原理完成的，真空泵對(duì)排水回路抽真空，真空形成后，污水從排水渠道排出。水頭損失儀由傳感器和數(shù)顯儀組成，傳感器中壓力接口與濾前水引管相接，差壓接口與濾后清水管相接，不同水位差值得到相應(yīng)的差壓信號(hào)，經(jīng)放大處理后由顯示儀顯示，即反應(yīng)濾池實(shí)際水頭損失值。真空泵對(duì)進(jìn)水虹吸管抽真空，當(dāng)真空形成 (虹吸管中空氣全部排除 )后，真空引水器及時(shí)準(zhǔn)確地發(fā)出真空形成信號(hào)，進(jìn)水成功。圖 12 表示濾池基本工藝結(jié)構(gòu)簡圖。 圖 21 濾池工藝簡圖 所謂濾池的正常過濾過程就是通過濾料層將待濾水去除雜質(zhì)顆粒、細(xì)菌的過程，其主要目的是使過濾后水的渾濁度達(dá)到國家飲用水的衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。 水廠生產(chǎn)的基本工藝可分為加藥、反應(yīng)、沉淀、過濾、消毒、儲(chǔ)存、送水等幾個(gè)相關(guān)過程。 本設(shè)計(jì)主要涉及濾池控制以下幾個(gè)方面內(nèi)容：濾池基本工藝過程、濾池的控制策略、濾池液位控制、反沖洗控制等。通過使用 PLC 來控制該系統(tǒng)，可以縮短設(shè)計(jì)周期，并便于安裝調(diào)試，對(duì)于水廠這樣的不便于停 產(chǎn)的生產(chǎn)單位來講， 這一點(diǎn)是尤其重要的。 濾池是水廠常規(guī)處理凈水構(gòu)筑物的最后一道工序，濾池運(yùn)行得好壞直接影響到水廠的出水水質(zhì)。濾池最大的特點(diǎn)是控制運(yùn)行參數(shù)多，閥門位置分散，環(huán)境惡劣。 改革開放以來，我國人民的生活水平逐步提高，飲用水的質(zhì)受到越來越多的關(guān)注，自來水廠的處理工藝要求也不斷提高，與之相反的是水源水質(zhì)卻每況愈下，如何保證水廠出廠水質(zhì)達(dá)標(biāo)，水處理過程的每一個(gè) 環(huán)節(jié)都很重要。 隨著現(xiàn)代城市社會(huì)和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，城市用水量不斷增加，供水量不足已成為城市發(fā)展的瓶頸，而地下水資源的利用已近飽和，增加地表水供應(yīng)量是解決供水不足問題的唯一可行途徑。 安徽工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 3 第 1 章 緒 論 水是生命之源，水對(duì)人類而言有著非同尋常的意義，不論是日常生活，還是工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)都離不開水。濾池自動(dòng)反沖洗控制就是根據(jù)濾池工作周期（或水頭損失值）向系統(tǒng)發(fā)出反沖洗申請(qǐng)，系統(tǒng)在接受申請(qǐng)后通過控制相關(guān)的濾池反沖洗設(shè)備動(dòng)作，完成反沖洗過程。該系統(tǒng)的控制包括濾池濾水控制和濾池反沖洗控制。由于濾池在濾水過程中水是自上往下流動(dòng)，而沖洗濾料過程中沖洗介質(zhì)是自下往上流動(dòng)，沖洗介質(zhì)的流向與濾水方向相反，故供水行業(yè)把沖洗濾料的過程稱為反沖洗。因此 .濾池過 濾時(shí)間長了以后，會(huì)因水頭損失的增大造成濾池的濾速或出水量減少，甚至雜質(zhì)可能穿透濾層隨水流出濾池，使過濾水水質(zhì)不能滿足要求。 在水廠的凈水工藝中，濾池過濾是其中的一個(gè)重要組成部分。因此水廠濾池的自動(dòng)化控制對(duì)于出廠水質(zhì)優(yōu)劣尤為重要。在傳統(tǒng)的濾池生產(chǎn)中，一般依靠人工操作進(jìn)行生產(chǎn)，濾池正常的過濾時(shí)間以及濾池反沖洗各環(huán)節(jié)的時(shí)間和強(qiáng)弱都要依靠現(xiàn)場操作人員的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行調(diào)節(jié)。但在近二十年中，發(fā)展迅速，許多大城市的水廠也達(dá)到了較高的自動(dòng)化程度。凈水廠的生產(chǎn)過程采用自動(dòng)化技術(shù)，不是單純的為了 節(jié)省人力，更主要的是加強(qiáng)各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的合理調(diào)度，保證水量、水壓，提高水質(zhì)，節(jié)約動(dòng)力和投藥量，消滅事故，積累運(yùn)行資料，提高供水的可靠性和管理水平。不過，基本的工藝過程沒有根本性改變。消毒一般采用氯化法。 利用凝聚原理去除原水中的懸浮顆粒。水廠的處理工藝一百年來已經(jīng)比較成熟，基本上是混凝沉淀、過濾和消毒。日產(chǎn)百萬噸以上優(yōu)質(zhì)自來水的超大型水廠也不罕見。而且，更加現(xiàn)代化的、大規(guī)模的新型水廠也在成批的建設(shè)中。在我國，水廠的大規(guī)模建設(shè)是從解放后開始的，時(shí)間較短，但取得了卓越的成就。但這是小規(guī)模、家 庭型的處理，范圍僅針對(duì)某個(gè)人或某個(gè)家庭。 水對(duì)人類而言有著非同尋常的意義，不論是日常生活，還是工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)都離不開水特別是在現(xiàn)代社會(huì)中，人們不僅對(duì)水的需求量與日俱增，對(duì)水質(zhì)的要求也越來越高。就水處理而言，以高效節(jié)能為中心的各種廢水處理的新工藝、新設(shè)備將不斷涌現(xiàn)。它的涉及面很廣，綜合性強(qiáng)，體現(xiàn)了科學(xué)發(fā)展史上的一個(gè)新開端，成了當(dāng)前科學(xué)技術(shù)重點(diǎn)研究的課題之一。 backwash。 關(guān)鍵詞 ： PLC；水廠濾池；反沖洗；液位控制 丁家根：基于 PLC 水廠濾池自動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) II The Design of Filter Pool Automatic Control System in Waterworks based on PLC Abstract Water plant water supply is essential for people. As the modern urban society and economic development, urban water consumption continued to increase water supply insufficient has bee the bottleneck of the urban development, the use of groundwater resources is nearly saturated, increasing the supply of surface water is the only feasible way to solve the problem of inadequate water supply. Water supply not only to meet the needs of the pipe work, to ensure adequate water supply, but also significantly improve the water quality. Therefore, the critical process of the water plant upgrade to improve its water treatment capacity, increasing the amount of water is an effective way to meet the needs of urban development. The filter is the last of the waterworks structure of the conventional treatment process, the filter is running a direct impact on water quality of the water treatment plant. The goal of this thesis is a systematic approach to solving water supply automatic