DCS在污水處理過(guò)程中的應(yīng)用
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時(shí)間：2016-12-16
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原有的污水處理控制系統(tǒng)由SBR反應(yīng)池PLC和現(xiàn)場(chǎng)顯示儀表組成，其中PLC由于使用的時(shí)間較長(zhǎng)，故障率明顯增高，以至于控制主要由工藝人員手動(dòng)完成，并且因?yàn)楝F(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的惡劣，現(xiàn)場(chǎng)儀表多被腐蝕，運(yùn)行不穩(wěn)定，已經(jīng)影響了污水處理系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。最終選用了浙大中控JX300X DCS來(lái)對(duì)控制系統(tǒng)進(jìn)行更新改造，并更換了現(xiàn)場(chǎng)變送器。
一、工藝流程
整個(gè)污水處理的流程由以下五道工序組成：
?。ㄒ唬╊A(yù)處理工序
來(lái)自各生產(chǎn)車(chē)間的工業(yè)污水排入調(diào)節(jié)池內(nèi)，由于水溫較高，不利于后面工序分解有機(jī)物的菌類(lèi)生長(zhǎng)，需自然冷卻后方可排出。池內(nèi)設(shè)一溫度節(jié)點(diǎn)，待水溫降至設(shè)定值時(shí)，打開(kāi)閥門(mén)使污水流入絮凝沉淀池內(nèi)。在廢水管道中安裝電磁流量計(jì)以完成對(duì)污水計(jì)量結(jié)算的功能。
沉淀池定時(shí)打開(kāi)石灰泵及閥門(mén)，加入按照比值控制配比好的熟石灰溶液，以加強(qiáng)污泥的脫水能力及改善污水的PH值，在若干時(shí)段內(nèi)離線采集池內(nèi)廢水，測(cè)量其酸堿度。沉淀池底部的刮泥機(jī)定時(shí)工作，將沉淀下來(lái)的污泥刮入絮渣沉淀池，再定時(shí)控制每日排出定量的濃縮污泥進(jìn)入污泥脫水工序。沉淀池中的上清液體經(jīng)加水稀釋后排入均質(zhì)池，定時(shí)排入下一道工序。
?。ǘ┧馑峄ば?br /> 水解酸化的主要設(shè)備是四座厭氧脫硫塔，分別接受四個(gè)均質(zhì)池中的污水原液，各加一電磁流量計(jì)做成本結(jié)算之用。脫硫塔中培養(yǎng)的厭氧菌可以去處一部分污水原液的BOD、COD，達(dá)到污水脫硫的處理目的。根據(jù)工藝要求，塔中溫度對(duì)厭氧菌的生長(zhǎng)最為關(guān)鍵，塔頂及塔釜溫度作為參考量。由于靠蒸汽閥門(mén)的開(kāi)度來(lái)控制溫度恒定，而蒸汽流量干擾對(duì)溫度影響最大，所以設(shè)計(jì)以塔中溫度為主控制點(diǎn)，蒸汽流量控制為副回路的溫度—流量串級(jí)控制系統(tǒng)，保證了塔內(nèi)溫度的穩(wěn)定。經(jīng)過(guò)脫硫的污水排入SBR池中。
?。ㄈ㏒BR工序
SBR是序列間歇式活性污泥法（Sequncing Batch Reactor Activated Sludge Process）的簡(jiǎn)稱(chēng)，是一種按間歇曝氣方式來(lái)運(yùn)行的活性污泥污水處理技術(shù)。SBR反應(yīng)池是整個(gè)污水處理車(chē)間的核心，污水中的大分子有機(jī)物在此被分解為小分子有機(jī)物，進(jìn)而被分解為二氧化碳和水。所以，SBR反應(yīng)池的自控對(duì)整個(gè)污水處理系統(tǒng)來(lái)說(shuō)是至關(guān)重要的。
SBR池底部有大量活性污泥，其主要組成部分為好氧菌。好氧菌對(duì)于污水中的有機(jī)污染物有著極強(qiáng)的降解作用，其種群的多少與SBR池的污水處理能力有著直接的關(guān)系。從反應(yīng)池內(nèi)一直進(jìn)行的硝化反應(yīng)方程式來(lái)看：NH4++2O2→NO3-+2H++H2O+能量
只有有著足夠的氧分子，硝化反應(yīng)才能正常進(jìn)行，降解有機(jī)物的好氧菌才能存活；但氧氣過(guò)多又會(huì)導(dǎo)致大量泡沫產(chǎn)生，污泥沉降性能下降，能耗增加，所以對(duì) SBR池的通氣量的控制最為關(guān)鍵。通氣量為定時(shí)控制，當(dāng)在線溶氧儀濃度示值偏差過(guò)大時(shí)，改變?cè)O(shè)定值調(diào)整進(jìn)氣量時(shí)長(zhǎng)。污水進(jìn)料閥以及排泥閥也均為定時(shí)控制。 SBR池加裝投入式液位計(jì)控制閥門(mén)以防止污水溢出，安裝超聲波流量計(jì)對(duì)污水進(jìn)行計(jì)量，設(shè)溫度節(jié)點(diǎn)加熱水實(shí)現(xiàn)反應(yīng)池內(nèi)恒溫。
?。ㄋ模┙佑|氧化工序
本工序內(nèi)的一級(jí)、二級(jí)接觸氧化池可以看作曝氣池的繼續(xù)，經(jīng)過(guò)充分的氧化后，定時(shí)排入相應(yīng)的沉淀池中，通過(guò)重力沉淀的原理，去除污泥等懸浮物，定時(shí)驅(qū)動(dòng)吸泥機(jī)將污泥刮入污泥濃縮池中。二沉池中處理過(guò)的水經(jīng)過(guò)濾消毒后已符合國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)，可直接排放或者進(jìn)入回水系統(tǒng)再次利用。
?。ㄎ澹┪勰嗝撍ば?br /> 在以上工序中通過(guò)刮泥機(jī)將污泥排入濃縮池中經(jīng)脫水機(jī)脫水后形成含水量較低的污泥濾餅，送入回轉(zhuǎn)窯燃燒，最終以無(wú)害的二氧化碳和水的形式排放，其灰渣則做深埋處理。
圖1 污水處理工藝流程圖
二、控制系統(tǒng)
?。ㄒ唬┯布渲?br /> 本系統(tǒng)由1個(gè)工程師站、1個(gè)操作員站、1個(gè)I/O站和過(guò)程控制網(wǎng)絡(luò)組成，并通過(guò)以太網(wǎng)和車(chē)間主任的管理計(jì)算機(jī)相聯(lián)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程查詢(xún)遙控。工程師站內(nèi)裝有組態(tài)軟件平臺(tái)可完成修改參數(shù)和系統(tǒng)維護(hù)的任務(wù)；操作員站是操作人員完成生產(chǎn)過(guò)程監(jiān)控管理的平臺(tái)；I/O站完成整個(gè)工業(yè)過(guò)程的實(shí)施監(jiān)控，由主控卡、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)卡、 I/O卡、供電單元等組成，為了確保系統(tǒng)的可靠性，主控卡件、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)卡為冗余配置。
評(píng)論