污水处理电气自动化控制系统

　　1　污水处理控制系统构成

　　1.1　污水处理控制装置构成

　　　该污水处理电气自控系统基本控制思想是：功能和危险分散，监督和管理集中。该装置计算机监控系统为主机选用美国DELL工业计算机，分站选用德国西门子S7-400型可编程控制器(PLC)的集散型自动化控制系统。软件为美国通用电气 Ifix4.5 平台开发的专用软件包。自动检测装置包括电能、进水流量、pH值、溶解氧、氧化还原、回流污泥流量、剩余污泥流量及水位、水温等八类过程自动检测仪表，其输出均为模拟量信号(4～20mA)。

　　　1.2　电气受控对象构成

　　受控对象包括鼓风机、水下推进器和大部分泵共计45台设备，其输出状态信号均为开关量。

　　1.3　系统工作原理

　　现场自动检测仪表对生产中各个参数自动、连续地进行检测，同时将信号反馈给现场PLC和中心控制室计算机，并在中控室模拟屏和计算机显示器上显示出来；PLC和计算机比较程序中设定的工艺参数，自动地调节某台设备的工况(启动、停止或调速)，从而自动满足生产过程需要。

　　2　污水处理控制系统功能

　　2.1　污水处理人机界面及功能

　　人机界面是操作者和系统交互联系的平台，它直接面向操作者，是用户认识评价一个系统的首要部分。本系统采用在DOS环境下运行的AQUAMONITOR7软件包把图形、文字有机地结合在一起，立体感强，操作简便，直观舒适。操作者可用鼠标完成对软件的全部操作，包括菜单选择、画面切换、实时数据显示、历史数据前/后翻页、报表生成及打印、故障查询及复位、文件管理、参数设定等等，每页图形均固定有即时报警信息栏、向上翻页、回到主菜单、打开报警显示屏，操作人员姓名注册显示、故障/维修/模拟报警实时显示等功能。本软件包不足之处在于它采用的是英文界面，而在现在的给排水引进项目中，一般都预先提出使用中文界面软件，外方也能满足。

　　2.2　污水处理自动控制过程

　　(1)输入或选择有关模拟量上、下限值等。

　　(2)选定所有受控对象运行模式为自动。

　　2.2.1　进水泵

　　在全自控状态，5＃进水泵为备用，其余4台泵根据泵房液位高低和各自累计工作时间多少决定自动开停顺序。将设定的进水泵房液位高度，如6m定为100%，2m定为0%，则液位高度在0～25%时，第1台泵启动，25%～50%时，第2台泵启动，50%～75%时，第3台泵启动，75%～100%时，第4台泵启动。反之，当液位从75%～100%降到75%以下，则1台泵先停，随着液位逐渐下降到0，其余3台泵相继停机。

　　2.2.2　细格栅

　　进水泵后细格栅自动工作原理同粗格栅。

　　2.2.3　粗格栅

　　进水泵前粗格栅根据设定的栅前后液位差(如δH＝10cm)或定时(如δT＝5min)开停机。　　2.2.4　刮砂桥和砂泵

　　细格栅后一道工序--沉砂池刮砂桥，则根据设定的运行周期(如每隔8h启动1次)自动控制开机，砂泵也同时运行，待砂桥在池上往返运动一个来回后，砂桥、砂泵自动停机。

　　2.2.5　进水流量和pH计

　　从沉砂池出来的污水流经巴氏计量槽，此处的超声波流量计记录瞬时流量和累计流量，瞬时流量如超过设定的上、下限值则报警；计量槽后的pH计可同时自动检测进水pH值和水温，如这两个模拟量超出测量范围也会报警。

　　2.2.6　罗茨鼓风机

　　鼓风机为污水生化处理的关键性设备。传统的罗茨鼓风机旋转活塞片呈"8"字型，存在着噪音大，出口风压风量均为定值，不可调节之缺点。本工程共引进GM130L型罗茨鼓风机5 台(1＃、2＃为一组，4＃、5＃为另一组，3＃风机备用)，风机活塞片侧面近似呈三片夹角为120℃的椭圆，其中1＃、5＃风机设有变频调速装置用于调整风机的转速，起到调节风量大小的作用。供气干管共2根，每组风机各供1根，3＃风机兼作备用，并与2根主管连通。每根供气干管对应1座缺氧/好氧池，PLC根据每组缺氧/好氧池出水口溶解氧计自动检测到的溶解氧值比较决定各组风机的开、停或1＃、5＃变频调速罗茨鼓风机的转速，以保证池中溶解氧满足工艺要求。

　　2.2.7　水下推进器

　　厌氧池和缺氧/好氧池水下推进器设定为"自动"运行状态后将连续运行，除非故障或手动停机。

　　2.2.8　回流污泥泵

　　5＃回流污泥泵为备用，其余4台泵工作程序同进水泵；不同的是，它们的开停除受回流污泥泵房液位高低控制外，还受进水流量大小变化控制。每台泵在以上任一开机控制条件满足后即可开机。反之，当两个关机控制条件同时满足后才会停机。

　　2.2.9　二沉池刮泥桥和浮渣泵

　　从2座缺氧/好氧池出来的泥水混合物都进入一座中心配水周边积泥的结合井，并通过结合井将污水均匀配至4个二沉池；二沉池采用中心进水、周边出水辐流式沉淀池，每池设1台 2/3式机械刮泥桥和1台依浮渣井液位高低自动开/停的浮渣泵，浮渣泵将刮泥桥上附有的浮渣刮板从池面刮入浮渣井的浮渣输送到剩余污泥泵房。由于比重不同，在二沉池中停留一段时间的泥水混合物即进行分离，上清液溢进出水槽作为尾水排放到厂外农渠，而沉降后污泥则依自重流向回流污泥泵房。

　　2.2.10　剩余污泥泵

　　剩余污泥泵房底部通过阀门与回流污泥泵房连通，3台剩余污泥泵依时间程序定时开机，直至将设定体积的泥、渣排至浓缩池待处理。

　　2.3　系统的调试完善过程

　　污水处理电气自动化控制系统