PLC在CAST污水處理工藝中的應(yīng)用

張忠勝

山東省泰安市城市排水管理處 山東泰安 271000

隨著我國(guó)環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)的提高，現(xiàn)代煤化工廢水處理技術(shù)得到了改進(jìn)和完善，為了檢驗(yàn)零排放技術(shù)在污水處理中的適用性，作為化工煤處理項(xiàng)目的一部分，引入了整個(gè)污水處理過(guò)程的試驗(yàn)工廠(chǎng)。統(tǒng)一管理和控制，飛行員使用基于現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)的可編程控制器（PLC）?，F(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)控制系統(tǒng)用數(shù)字信號(hào)取代傳統(tǒng)的4～20 mA模擬信號(hào)，通過(guò)高速通信處理設(shè)備和過(guò)程。該系統(tǒng)具有信號(hào)采集精度高，控制靈活，精度高等優(yōu)點(diǎn)，在實(shí)際應(yīng)用中，現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)式PLC的安裝調(diào)試過(guò)程簡(jiǎn)單，價(jià)格低廉，廣泛應(yīng)用于水處理行業(yè)。

1 系統(tǒng)組成設(shè)計(jì)

1.1 系統(tǒng)控制要求與總體結(jié)構(gòu)

圖1顯示了用于廢水處理的混合裝置。操作人員打開(kāi)電源開(kāi)關(guān)，廢水進(jìn)水閥通電，相應(yīng)指示燈會(huì)亮，當(dāng)輸入廢水到達(dá)液位傳感器SL1，SL1打開(kāi)，廢水進(jìn)水閥關(guān)閉，廢水指示燈熄滅時(shí)，廢水進(jìn)入廢水處理池。將1號(hào)消毒劑放入閥門(mén)并打開(kāi)1號(hào)去污指示器.30秒后，1號(hào)滅活器進(jìn)水閥關(guān)閉，濁度傳感器SL3連接檢測(cè)廢水污染，如果是重廢水，輕重廢水。打開(kāi)閥門(mén)中的2號(hào)清潔劑打開(kāi)電，廢水處理池中的2號(hào)清潔劑，而2號(hào)消毒指示燈點(diǎn)亮，20秒后關(guān)閉閥門(mén)中的2號(hào)清潔劑。攪拌電機(jī)開(kāi)始工作，攪拌指示燈亮[1]。3分鐘后，攪拌發(fā)動(dòng)機(jī)停止，燈熄滅。清水溢流閥打開(kāi)以釋放凈化水，并打開(kāi)純水指示燈。當(dāng)水被排放到SL2液位傳感器時(shí)，SL2被激活。關(guān)閉清水排水系統(tǒng)并關(guān)閉排水指示器，打開(kāi)下水道系統(tǒng)并排空指示器，保持排水系統(tǒng)2分鐘，然后進(jìn)入下一個(gè)循環(huán)。

圖1 模擬污水處理混合裝置

1.2 硬件構(gòu)成

PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)通常分為兩個(gè)級(jí)別：上控制和下控制。監(jiān)控級(jí)別主要包括打印機(jī)和工業(yè)計(jì)算機(jī)。在這些組件的影響下，任何時(shí)候都可以實(shí)時(shí)監(jiān)控污水處理和操作區(qū)域。數(shù)據(jù)打印在打印機(jī)上，為人員相關(guān)操作的開(kāi)發(fā)提供數(shù)據(jù)支持，使他們能夠有效地制定廢水處理計(jì)劃和維護(hù)程序，以了解廢水處理廠(chǎng)的運(yùn)行情況?？刂撇糠滞ǔＳ煽删幊炭刂破鹘M成，對(duì)于安裝在鼓風(fēng)機(jī)，泵送，泵入口，泵送污泥和技術(shù)車(chē)間的各種控制裝置，可以另外實(shí)現(xiàn)廢水處理各階段的自動(dòng)控制。設(shè)備的組成是影響污水處理階段PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)效率的主要因素，因此有必要提高設(shè)備結(jié)構(gòu)的所有權(quán)水平，以確保自動(dòng)控制系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

2 城市污水處理工藝流程

通常，對(duì)于城市廢水的處理，必須在初級(jí)處理（也稱(chēng)為預(yù)處理），二級(jí)處理或三級(jí)處理（深度清潔）之后滿(mǎn)足國(guó)家排放要求。處理的第一階段也稱(chēng)為預(yù)處理。事實(shí)上，這是一個(gè)物理治療的過(guò)程[2]。廢水被大網(wǎng)，細(xì)網(wǎng)和過(guò)濾網(wǎng)攔截，攔截并移除大的加重碎屑，以防止后續(xù)設(shè)備損壞或填充。通過(guò)阻塞然后通過(guò)泵送室將廢水泵入渦流顆粒室，砂水分離器利用重力或離心力分離大量礫石，并且最初實(shí)現(xiàn)將水與砂分離的效果。二次處理，經(jīng)過(guò)預(yù)處理，從沙子中分離出水，污水進(jìn)入曝氣池進(jìn)行曝氣，采用好氧技術(shù)，利用專(zhuān)用爆炸裝置向曝氣池供氧，利用微生物技術(shù)去除廢水中的有害物質(zhì)，然后沉淀通過(guò)合并第二個(gè)沉淀池。為了回收排放水或提高排放標(biāo)準(zhǔn)，還可以繼續(xù)擴(kuò)大二級(jí)處理水的凈化，以進(jìn)一步去除難以分解的有害有機(jī)物質(zhì)，以及含氮和磷的無(wú)機(jī)物質(zhì)，以符合國(guó)家一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。

3 PLC自控系統(tǒng)功能

將PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)與污水處理工藝相結(jié)合，可以降低人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高污水處理效率，在實(shí)際處理過(guò)程中，自動(dòng)控制系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控，在線(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸，報(bào)警和數(shù)據(jù)生成。功能。從控制方法的角度來(lái)看，系統(tǒng)可以設(shè)計(jì)成兩種類(lèi)型：站管理和中央控制，在這兩種系統(tǒng)中，可以自動(dòng)選擇工作設(shè)備，以確保設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)滿(mǎn)足污水處理的要求[3]。對(duì)于自動(dòng)控制系統(tǒng)的在線(xiàn)監(jiān)測(cè)功能，它可以有效地監(jiān)測(cè)各種廢水處理過(guò)程，旨在監(jiān)測(cè)和記錄現(xiàn)場(chǎng)處理參數(shù)和設(shè)備狀態(tài)。例如，當(dāng)使用自動(dòng)控制系統(tǒng)時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)廢水處理過(guò)程的自動(dòng)監(jiān)控。與傳統(tǒng)的工作流程管理方法不同，員工可以使用計(jì)算機(jī)設(shè)備來(lái)控制各種處理參數(shù)，同時(shí)可以接收有關(guān)系統(tǒng)反饋處理的信息，從而提高廢水處理質(zhì)量，確保合理調(diào)整設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。

4 污水處理中PLC控制系統(tǒng)的應(yīng)用分析

4.1 PLC控制站設(shè)計(jì)

一般來(lái)說(shuō)，在廢水處理過(guò)程中，由于廢水處理過(guò)程的不穩(wěn)定性，這將影響廢水處理水平。使用PLC控制系統(tǒng)可以提供更高水平的廢水處理控制。例如，在廢水處理過(guò)程中，通過(guò)適當(dāng)設(shè)計(jì)PLC控制站，處理人員可以完全了解完成生活污水和化學(xué)廢水排放后系統(tǒng)所花費(fèi)的時(shí)間，并了解廢水處理過(guò)程中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)，與生活污水。在廢水處理過(guò)程中，微生物的代謝完全處理附著在微生物上部的細(xì)菌，以防止水源的二次污染并確保水分子的快速氧化和分解[4]。結(jié)合污水處理廠(chǎng)的污水處理工藝，污水處理中心的控制室通過(guò)安裝合理的PLC控制站（包括各種儀表）建在地面上，PLC控制系統(tǒng)用于電氣設(shè)備的自動(dòng)控制系統(tǒng)。應(yīng)用控制系統(tǒng)采用的控制模式。更先進(jìn)，通常使用開(kāi)放式計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和流行的通用配置軟件和PLC模塊。在系統(tǒng)配置中，包括功能設(shè)計(jì)過(guò)程，相關(guān)人員必須遵循各種流程圖。此外，在設(shè)計(jì)處理廠(chǎng)內(nèi)的監(jiān)控系統(tǒng)時(shí)，設(shè)計(jì)者應(yīng)遵循分層分配原則。電氣設(shè)備自動(dòng)控制系統(tǒng)主要分為兩個(gè)層次，即：現(xiàn)場(chǎng)控制單元和中央控制室層。PLC模塊可以確保更好地再現(xiàn)監(jiān)控設(shè)備監(jiān)控功能。現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控單元不僅可以接收來(lái)自中央控制室的指令，還可以向中央控制室發(fā)送指令，還可以在系統(tǒng)內(nèi)形成相對(duì)獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)。結(jié)合PLC模塊的操作，設(shè)計(jì)人員可以獨(dú)立控制處理廠(chǎng)內(nèi)的各種設(shè)備。

4.2 中水回用單元和膜濃縮單元的控制邏輯

中水回用裝置和膜濃縮裝置的主要控制邏輯主要是軟件控制，主要包括超濾順序的控制和中水回用裝置反滲透的順序控制，膜濃縮裝置超濾順序的控制，以及海水的反滲透順序?？刂疲{濾的順序控制，反向的順序控制SMOS水的生產(chǎn)。阻塞的控制主要涉及阻止裝置的每個(gè)輸出處的pH值，阻止每個(gè)水箱和計(jì)量罐中的液體水平。在上述幾個(gè)順序控制程序中用于超濾和反滲透的順序控制邏輯包括更多的泵和閥的控制程序，并且還將順序控制與相應(yīng)的計(jì)量值進(jìn)行比較以選擇評(píng)估程序的不同過(guò)程，因此配置工作程序更復(fù)雜并且序列控制邏輯的其余部分基本上類(lèi)似于兩個(gè)，但內(nèi)容要簡(jiǎn)單得多[5]。此外，在順序控制方案中添加必要的步驟，步驟，暫停，放電，緊急停機(jī)等。必須調(diào)試順序控制并確保設(shè)備在特殊條件下的安全操作。

4.3 氧化溝曝氣量的自動(dòng)控制

在廢水處理階段，必須向其中引入適量的氧氣，這直接影響廢水處理的效果。為了提高供氧控制程序的靈活性，有必要將自動(dòng)控制系統(tǒng)集成到控制系統(tǒng)中，并根據(jù)廢水處理過(guò)程中的需氧量和系統(tǒng)的負(fù)載狀態(tài)嚴(yán)格控制注入污泥的氧氣量。確保廢水處理符合工業(yè)生產(chǎn)要求的關(guān)鍵[6]。PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)旨在提供一種控制曝氣機(jī)速度的新方法，采用自動(dòng)控制技術(shù)，確保進(jìn)入的氧氣滿(mǎn)足污水處理的要求。例如，自動(dòng)控制系統(tǒng)收集關(guān)于廢水處理系統(tǒng)的氧需求的信息。在信息分析的情況下，自動(dòng)控制系統(tǒng)可以調(diào)節(jié)設(shè)備的旋轉(zhuǎn)速度。當(dāng)氧氣量低時(shí)，通過(guò)調(diào)節(jié)旋轉(zhuǎn)速度可以適當(dāng)?shù)卦黾友鯕獾捏w積。自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)執(zhí)行曝氣器速度控制，包括廢水中溶解氧的濃度和氧化還原電位。根據(jù)以上信息，廢水處理系統(tǒng)可以有效地工作。此外，自我監(jiān)控系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)還體現(xiàn)了節(jié)能效果，自動(dòng)控制系統(tǒng)基本上根據(jù)廢水處理過(guò)程中獲得的信息進(jìn)行控制，因此可以充分協(xié)調(diào)廢水處理過(guò)程中的氧化量和實(shí)際需氧量，從而避免能量損失[7]。

5 結(jié)語(yǔ)

因此，由于在污水處理過(guò)程中電氣設(shè)備自動(dòng)控制系統(tǒng)的應(yīng)用點(diǎn)的綜合實(shí)施，如PLC控制站的計(jì)算點(diǎn)和中央控制室的設(shè)計(jì)點(diǎn)，這可以保證電動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)改善和改善污水處理的效果。廢水處理的有效性。對(duì)于污水處理廠(chǎng)的相關(guān)人員，有必要在廢水處理過(guò)程中結(jié)合使用自動(dòng)電氣工程控制系統(tǒng)加強(qiáng)調(diào)整，從而有助于污水處理廠(chǎng)的可持續(xù)發(fā)展。