自控系統(tǒng)在城市生活污水處理中的應(yīng)用
摘要： 結(jié)合廣東省湛江市赤坎水質(zhì)凈化廠工程實例,簡要介紹了自動化控制系統(tǒng)在城市生活污水處理工藝中的過程監(jiān)控及應(yīng)用,并總結(jié)了當前階段自控系統(tǒng)在實際應(yīng)用中存在的問題以及應(yīng)用前景。
關(guān)鍵詞： 污水處理 自動控制
一:前言
城市生活污水是城市發(fā)展過程中的產(chǎn)物,早期的城市生活污水處理主要是通過污水收集系統(tǒng)排放到附近下游水體之中,利用水體的稀釋以及水體自凈作用來進行簡單的處理,但是隨著我國國民經(jīng)濟的迅猛發(fā)展,城市規(guī)模不斷擴大,人口數(shù)目增長迅速,隨之而來的是城市生活污水的水量不斷加大,水質(zhì)也越來越復(fù)雜,僅僅依靠稀釋及水體自凈作用處理過的污水已經(jīng)無法滿足達標排放的要求,會對下游水體產(chǎn)生較大的污染和影響。在這種情況下,我們就不得不采取措施加大對城市生活污水的處理力度,以改善不斷惡化的水環(huán)境污染趨勢。
在城市污水處理廠的管理方面,早期主要是由技術(shù)人員現(xiàn)場檢測、調(diào)試,由于處理廠的處理構(gòu)筑物較多,需要進行實時檢測的項目指標多而復(fù)雜,例如:進出水pH值、進水流量、曝氣池溶解氧量等等，如要對這些指標逐一實時檢測，無疑會耗費大量的人力物力。隨之我國工業(yè)化進程的迅速發(fā)展，自動控制系統(tǒng)漸漸應(yīng)用到污水處理工藝過程監(jiān)測過程當中，并且取得了相當好的效果，既節(jié)省了人力資源又節(jié)約了能源，有著廣闊的發(fā)展前景。近年來，各地相繼利用外資建設(shè)了一批城市污水處理廠，將先進的工藝及設(shè)備引進國內(nèi)，在提高工藝設(shè)備技術(shù)水平的同時，控制系統(tǒng)和管理水平也有了很大的提高。結(jié)束了以往污水處理全部用人工或簡單的電器控制的落后局面。
發(fā)達國家在二級處理普及以后投入大量資金和科研力量加強污水處理設(shè)施的監(jiān)測、運行和管理，實現(xiàn)了計算機控制、報警、計算和瞬時記錄。美國在20世紀70年代中期開始實現(xiàn)污水處理廠的自動控制，目前主要污水處理廠已實現(xiàn)了工藝流程中主要參數(shù)的自動測試和控制。80年代以來在美國召開了兩次水處理儀器和自動化的國際學(xué)術(shù)會議，會上發(fā)表的數(shù)百篇論文反映出水處理自動化已發(fā)展到實用水平[1]。與國外相比，我國污水處理自動化控制起步較晚，進入90年代以后污水處理廠才開始引入自動控制系統(tǒng)[2]，但多是直接引進國外成套自控設(shè)備，國產(chǎn)自動控制系統(tǒng)在污水處理廠應(yīng)用很少。
二: 湛江市赤坎水質(zhì)凈化廠簡介
本文以廣東省湛江市赤坎水質(zhì)凈化廠為例，簡要介紹了自動化控制系統(tǒng)在該廠污水處理工藝過程中的應(yīng)用情況，并提出了尚需解決的問題。
赤坎水質(zhì)凈化廠是湛江市的重點工程，一期工程日處理量為5萬噸/天，主要生物處理工藝采用的是“A2/O微曝氣氧化溝”法。該廠的處理工藝流程如下：
該廠采用的自動化控制系統(tǒng)主要包括以下幾個部分：中央控制室監(jiān)控設(shè)備，可編程控制器（PLC）部分，檢測儀表部分，避雷部分，閉路監(jiān)控部分。目的在于使廠方能夠及時了解和掌握污水廠處理過程的運行工況、工藝參數(shù)的變化及大小、優(yōu)化各工藝流程的運行，保證出水水質(zhì)，降低處理成本，節(jié)省能耗，提高運行管理水平，使污水處理廠能長期正常穩(wěn)定地運行，取得最佳效益。
三: 系統(tǒng)控制說明
該廠主要在以下工藝過程中設(shè)置了自動控制系統(tǒng)：
1：在粗、細格柵前后均設(shè)置了超聲波液位差計，并在現(xiàn)場及中央控制室電腦顯示器上實時顯示粗、細格柵前后液面的液位差值。根據(jù)本廠的處理水質(zhì)水量設(shè)定了工藝值，當前后液位差值大于或等于該工藝值時，可以自動實現(xiàn)對粗、細格柵的連鎖啟停。
2：在進水管中安裝了電磁流量計，實時測量進水流量并在現(xiàn)場及中央控制室電腦顯示器上顯示預(yù)處理進水泵站的液位值，并自動根據(jù)該液位值的高低控制三臺進水提升泵的啟停，使三臺提升泵的運行時間基本上保持平衡，并在電腦上顯示出各臺提升泵的啟停狀態(tài)。在調(diào)節(jié)池中設(shè)置了pH計，可以測定瞬時進水pH值，以反映進水水質(zhì)是否符合處理要求。進水pH值的設(shè)定要求范圍是4.0～9.0，當進水pH值不在此范圍內(nèi)時，中控室電腦上會發(fā)出聲光報警信號，并自動關(guān)閉進水閘門，以保證出水水質(zhì)。
關(guān)鍵詞： 污水處理 自動控制
一:前言
城市生活污水是城市發(fā)展過程中的產(chǎn)物,早期的城市生活污水處理主要是通過污水收集系統(tǒng)排放到附近下游水體之中,利用水體的稀釋以及水體自凈作用來進行簡單的處理,但是隨著我國國民經(jīng)濟的迅猛發(fā)展,城市規(guī)模不斷擴大,人口數(shù)目增長迅速,隨之而來的是城市生活污水的水量不斷加大,水質(zhì)也越來越復(fù)雜,僅僅依靠稀釋及水體自凈作用處理過的污水已經(jīng)無法滿足達標排放的要求,會對下游水體產(chǎn)生較大的污染和影響。在這種情況下,我們就不得不采取措施加大對城市生活污水的處理力度,以改善不斷惡化的水環(huán)境污染趨勢。
在城市污水處理廠的管理方面,早期主要是由技術(shù)人員現(xiàn)場檢測、調(diào)試,由于處理廠的處理構(gòu)筑物較多,需要進行實時檢測的項目指標多而復(fù)雜,例如:進出水pH值、進水流量、曝氣池溶解氧量等等，如要對這些指標逐一實時檢測，無疑會耗費大量的人力物力。隨之我國工業(yè)化進程的迅速發(fā)展，自動控制系統(tǒng)漸漸應(yīng)用到污水處理工藝過程監(jiān)測過程當中，并且取得了相當好的效果，既節(jié)省了人力資源又節(jié)約了能源，有著廣闊的發(fā)展前景。近年來，各地相繼利用外資建設(shè)了一批城市污水處理廠，將先進的工藝及設(shè)備引進國內(nèi)，在提高工藝設(shè)備技術(shù)水平的同時，控制系統(tǒng)和管理水平也有了很大的提高。結(jié)束了以往污水處理全部用人工或簡單的電器控制的落后局面。
發(fā)達國家在二級處理普及以后投入大量資金和科研力量加強污水處理設(shè)施的監(jiān)測、運行和管理，實現(xiàn)了計算機控制、報警、計算和瞬時記錄。美國在20世紀70年代中期開始實現(xiàn)污水處理廠的自動控制，目前主要污水處理廠已實現(xiàn)了工藝流程中主要參數(shù)的自動測試和控制。80年代以來在美國召開了兩次水處理儀器和自動化的國際學(xué)術(shù)會議，會上發(fā)表的數(shù)百篇論文反映出水處理自動化已發(fā)展到實用水平[1]。與國外相比，我國污水處理自動化控制起步較晚，進入90年代以后污水處理廠才開始引入自動控制系統(tǒng)[2]，但多是直接引進國外成套自控設(shè)備，國產(chǎn)自動控制系統(tǒng)在污水處理廠應(yīng)用很少。
二: 湛江市赤坎水質(zhì)凈化廠簡介
本文以廣東省湛江市赤坎水質(zhì)凈化廠為例，簡要介紹了自動化控制系統(tǒng)在該廠污水處理工藝過程中的應(yīng)用情況，并提出了尚需解決的問題。
赤坎水質(zhì)凈化廠是湛江市的重點工程，一期工程日處理量為5萬噸/天，主要生物處理工藝采用的是“A2/O微曝氣氧化溝”法。該廠的處理工藝流程如下：
該廠采用的自動化控制系統(tǒng)主要包括以下幾個部分：中央控制室監(jiān)控設(shè)備，可編程控制器（PLC）部分，檢測儀表部分，避雷部分，閉路監(jiān)控部分。目的在于使廠方能夠及時了解和掌握污水廠處理過程的運行工況、工藝參數(shù)的變化及大小、優(yōu)化各工藝流程的運行，保證出水水質(zhì)，降低處理成本，節(jié)省能耗，提高運行管理水平，使污水處理廠能長期正常穩(wěn)定地運行，取得最佳效益。
三: 系統(tǒng)控制說明
該廠主要在以下工藝過程中設(shè)置了自動控制系統(tǒng)：
1：在粗、細格柵前后均設(shè)置了超聲波液位差計，并在現(xiàn)場及中央控制室電腦顯示器上實時顯示粗、細格柵前后液面的液位差值。根據(jù)本廠的處理水質(zhì)水量設(shè)定了工藝值，當前后液位差值大于或等于該工藝值時，可以自動實現(xiàn)對粗、細格柵的連鎖啟停。
2：在進水管中安裝了電磁流量計，實時測量進水流量并在現(xiàn)場及中央控制室電腦顯示器上顯示預(yù)處理進水泵站的液位值，并自動根據(jù)該液位值的高低控制三臺進水提升泵的啟停，使三臺提升泵的運行時間基本上保持平衡，并在電腦上顯示出各臺提升泵的啟停狀態(tài)。在調(diào)節(jié)池中設(shè)置了pH計，可以測定瞬時進水pH值，以反映進水水質(zhì)是否符合處理要求。進水pH值的設(shè)定要求范圍是4.0～9.0，當進水pH值不在此范圍內(nèi)時，中控室電腦上會發(fā)出聲光報警信號，并自動關(guān)閉進水閘門，以保證出水水質(zhì)。
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