引言:随着经济发展及水十条的颁布,国家对环保行业越来越重视,污水处理标准趋严,全国各地基本都对原系统进行了提标改造,经过提标后,污水处理的工艺和构筑以及设备等进一步复杂化,运行人员工作量逐渐增大,随着自控系统的发展,自动控制技术被逐步引入到污水处理领域,在污水处理厂内不同的工艺环节,逐步加入了自控控制系统,大部分系统主要是依靠PLC系统进行通讯。下文将进行探讨。
1PLC自动控制系统
PLC自动控制系统在工作过程中,具体包括三个阶段,分别为录入阶段,执行阶段,以及完成阶段。首先分析录入阶段,该部分工作通常需要确保采样基础,通过相应输入模块采集基层设备仪表信息,采用周期扫描方式有效扫码收集相关信息,然后在印象区录入采样数据对其进行有效储存,然后刷新用户指令。该部分工作会在一定程度内改变样本数据,但是印象区内已经完成录入的相关数据不会发生改变。其次分析执行阶段,该阶段根据具体工艺及设备进行逻辑分析,完成执行者指令。最后分析完成阶段,该阶段主要是通过输出模块输出指令操作和刷新页面,处理器将会有效保存最终结果。
2污水处理流程
通常情况下,城市污水处理分为三个等级,在处理工厂污水时,至少需要应用两个等级处理。之前城市污水处理通常很少应用到三级,现在随着污水在经过两级处理之后存在一定的有害物质,可能会在一定程度内污染环境,因此,在针对污水完成两级处理工作之后还需要进一步实施污泥处理。一级处理也可以称为预处理,通过采取物理手段将污水中存在的沙砾,塑料袋树叶等有机物质,同时还能在一定程度内去除大粒径物质。通常通过应用沉淀池,沉砂池,细格栅和粗格栅进行具体作业。二级处理是污水处理过程的主体工艺,主要是将污水内的有机物去除,一般包括生物转盘,生物硫化床,生物滤池,氧化沟法等多种手段,在完成污水处理之后通常需要进行二沉池污泥压缩,需要基于设计过程中应用到的具体工艺确定处理方法。三级处理也可以在一定程度内称为深度处理,部分主体工艺缺乏高效的去除效果,需要与相关工艺实现串联,确保氮磷达标之后进行排放,最后在进行排放之前需要实施有效的消毒作业,一般包括紫外消毒,臭氧消毒,加氯消毒等多种方式,相关工作人员需要基于经济条件选择合适的消毒办法。
3具体应用
3.1在线监控
在线监控是指通过合理应用现综合显示器,情报分析,收集和监视网络,确保全程在线监测污水处理过程,监控系统具体包括三个部分,分别为分析系统,信息中继系统和探头,其中探头具体是指温度传感器,湿度控制器,ph计等[1]。信息中介系统主要是收集预处理监控探头所得到的相关数据信息,分析系统再一次分析经过中继系统预处理之后的数据,获取分析结果,并将其传送至中央控制系统,由中央控制系统发出指挥指令。
3.2中控室
中央综合控制器能够有效处理在线监控获取汇总信息,可以通过指令指挥控制装置,例如,在监控探头发现生物池污水污泥浓度超标,然后向收集系统传送相关信息,收集系统在完成数据处理之后将其传送至分析系统,和理想状态的污泥浓度值进行有效对比,得到降低污水污泥浓度值的相关指令,最后,在线监测系统能够进一步向中央综合控制器传送降低污泥浓度信息,随后中央控制器发送提高内回流泵启动的数量及控制频率,控制装置在收到指令之后能够实现污水降污泥浓度的调节。
3.3自动控制
其一为格栅自动控制,该种自动控制一般通过利用时间和水位差实时控制。其二是针对进水泵房实施的自动控制,通过进行水泵运行时间的自动积累,确保水泵能够实现自动转置,确保水泵运行状态。其三是针对旋流沉砂池实施的自动控制,旋流沉砂池在自动运行过程中,搅拌叶轮会实现持续运行,为了确保程序具有更高的灵活性,需要基于负荷条件和实际需要量进行动力输入的有效调节。其四,对通过鼓风机调节风量及调节阀开度进行系统充氧量调节。其五为针对污泥回流量实施的自动控制,一般而言,可以通过手动和自动两种办法控制污泥浓缩脱水系统。其五是指加氯量控制,在进水流量不同时,基于特定比例进行加氯量自动。
3.4在线仪表
在污水厂运行过程中,在线仪表具有极其重要的应用价值,能够在一定程度上指导工艺调整与运行。液位计准确性与设备安全存在必然联系,与此同时,确保溶解氧仪运行与出水水质具有极为紧密的联系。因此,在安装在线仪表过程中,必须进一步确保安装位置的科学性。例如,如果污水泥污泵房和进水泵房存在着两台液位计都安装于靠近进水口的位置,则会使机显示数据与泵房内因为之存在一定差距。在出现该种情况时,如果进水口处液位高于进水口,会使其显示数据真实性缺乏,对设备安全造成很大程度的危险。在发生这种情况时,污水处理厂应该有效调整安装位置,确保设备有序运行。通常情况下,设备仪表探头上都存在膜部件,如果在日常工作中不能对其进行有效维护,会使其探头长期在干燥环境内工作,很容易产生破裂现象,需要对其探头进行合理更换[2]。但进行清淤和停产检修作业时,需要将探头暴露于大气中,但是受到仪表特定安装办法的影响,在池面上是很难对其进行有效维护。通过分析具体状况,处理厂基于在线仪表具体应用设定一套完整的维护装置,一般由牵引固定,和热熔保护筒两个部分构成,保护桶在完成抽水作业之后会直接作用于探头外,同时使用牵引绳对其进行固定,在不需要进行应用时可以直接拆洗,避免移动仪表。
4PLC污水处理控制系统的功能实现
4.1下机位控制系统能实现的功能
下机位的功能实现有手动操作和自动操作两种方式,从当前的应用情况来看,使用自动操作占主流,手动操作只存在于设备检修时。自动操作依赖程序的设定,自动控制设备的启停状态,负责污水处理状态的切换和控制。设备运行和污水处理的工作都可以由PLC完成,并且可以实时监控和调整运行情况。每个现场控制站都可以由总机指挥也可以独立运行,独立运行时能完成工艺流程的监测、信号采集和记录、参数控制等工作,并能控制相应现场的设备运转,对设备操作进行控制。例如可以对厌氧池和好氧池的氧气和污泥随时调整处理情况,控制各个设备的启停,并且能监控污水处理的整个过程。
4.2上位机控制系统能实现的功能
一是监控整个污水处理系统的工作情况,实时控制系统参数并做相应记录,在异常时能及时发出报警信号。二是通过人机交互和输入设备(键盘、鼠标)进行人为的现场控制,直接控制设备开关,改变设备的启动和关闭状态。三是能够安装系统保护,通过保护口令等方式避免非操作人员的接触,有效防止意外的系统运行,降低系统和设备的损坏和故障几率。四是能实时将需要的系统数据进行输出,将系统各部分的运行状态打印到纸上,形成报表以便呈交相应的企业部门。
参考文献
[1]王作洋.PLC在城市污水处理厂自动化控制系统中的应用[J].工程技术:文摘版,2016(5):00178-00178.
[2]薛金平.PLC技术在污水处理系统中的应用[J].资源节约与环保,2016(4):37-37.