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摘要：城市污水處理的過程很重要，是為了使污水達(dá)到再次使用的水質(zhì)要求，并對(duì)其進(jìn)行凈化的過程。本文詳細(xì)介紹了城市污水處理的主要系統(tǒng)集成及運(yùn)行，并重點(diǎn)介紹了兩套28SV網(wǎng)絡(luò)組態(tài)的詳細(xì)應(yīng)用。

Abstract: Sewage treatment process is very important, is to enable re-use waste water to achieve water quality requirements of its purification process. This paper describes the treatment of major systems integration and operation, and focuses on two sets of 28SV detailed network configuration application.

關(guān)鍵詞：網(wǎng)絡(luò)組態(tài)   污水處理  變頻器   28SV可編程控制器

Key Words：Network configuration    Sewage treatment   Inverter 28SV

城市污水處理是指為改變污水性質(zhì)，使其對(duì)環(huán)境水域不產(chǎn)生危害而采取的措施。通常城市污水處理以一級(jí)處理為預(yù)處理，二級(jí)處理為主體，三級(jí)處理很少使用。

一級(jí)處理工藝主要是在初級(jí)沉淀池，目的是將污水中懸浮物盡可能地沉降去除，一般初次沉淀池可去除50%左右的懸浮物；二級(jí)處理主要是由曝氣池和二次沉淀池構(gòu)成，利用曝氣風(fēng)機(jī)及專用曝氣裝置向曝氣池內(nèi)供氧,主要目的是通過微生物的新陳代謝將污水中的大部分污染物變成CO₂和H₂O。

污水處理中預(yù)處理工藝包括粗格柵處理、細(xì)格柵處理、泵房抽升和沉砂處理。格柵處理的目的是截流大塊物質(zhì)以保護(hù)后續(xù)水泵管線、設(shè)備的正常運(yùn)行；泵房抽升的目的是提高水頭，以保證污水可以靠重力流過后續(xù)建在地面上的各個(gè)處理構(gòu)筑物；沉砂處理的目的是去除污水中裹攜的砂、石與大塊顆粒物，以減少它們?cè)诤罄m(xù)構(gòu)筑物中的沉降，防止造成設(shè)施淤砂、磨損堵塞，影響管線設(shè)備的正常運(yùn)行。

⑴ 格柵井及進(jìn)水泵房包括3臺(tái)提升泵（2用1備），采用超聲波液位計(jì)控制（最高-7.3m，最低-9.2m），控制為高啟低停；格柵機(jī)及螺旋壓榨機(jī)根據(jù)格柵前后的水位差自動(dòng)運(yùn)行，超過0.2m時(shí)開啟。

⑵ 旋流沉砂池部位細(xì)格柵機(jī)也是根據(jù)水位差自動(dòng)運(yùn)行，但格柵前后水位差超0.1m時(shí)運(yùn)行就開始。

⑶ 調(diào)節(jié)池包括3臺(tái)提升泵（2用1備），采用超聲波液位計(jì)控制（最高-0.2m，最低-3.7），控制為高啟低停。

⑷ MSBR池中:

a.污泥泵2臺(tái)控制采用高停，通過儲(chǔ)泥池中的超聲液位計(jì)控制(最高+2.6m)；

b.DO儀，主曝氣池中設(shè)DO儀與風(fēng)機(jī)聯(lián)鎖，DO低于2時(shí)MSBR曝氣風(fēng)機(jī)（風(fēng)機(jī)房?jī)?nèi)）頻率加大，DO高于4時(shí)則風(fēng)機(jī)頻率降低；

c.空氣堰潷水器：設(shè)備自帶控制系統(tǒng)。

⑸ 紫外消毒渠：連續(xù)運(yùn)行，含流量計(jì)，對(duì)COD、總磷、PH進(jìn)行在線監(jiān)控。

⑹ 排海泵房3臺(tái)水泵(2用1備)，超聲波液位計(jì)控制（最高-0.9m,最低-4.2m），控制為高啟低停。

⑺ 污泥儲(chǔ)池及沖洗水池采用手動(dòng)控制，無自動(dòng)。

⑻ 風(fēng)機(jī)房及脫水機(jī)房：

a.螺桿泵2臺(tái)(1用1備),通過儲(chǔ)泥池中的超聲波液位計(jì)控制低停；

b.沖洗泵1臺(tái)通過沖洗水池中的超聲波液位計(jì)控制（最高+1.00m，最低-0.9m）；

c.調(diào)節(jié)池鼓風(fēng)機(jī)1臺(tái)連續(xù)曝氣，MSBR鼓風(fēng)機(jī)3臺(tái)采用變頻，控制如第4條中所述。

⑼ MSBR中各時(shí)間段運(yùn)行控制要求如表1所示。

表1 MSBR中各時(shí)間段運(yùn)行控制要求

系統(tǒng)采用北京開物組態(tài)用MODBUS TCP協(xié)議與2臺(tái)(套)28SV組態(tài)控制整個(gè)污水處理。第一套28SV包括DVP-EN01-SL+DVP-28SV11T+2*DVP-16SM+DVP-08SM+2*DVP16SP+2*DVP-04AD，第二套28SV包括DVP-EN01-SL+DVP-28SV11T+3* DVP-16SM+2*DVP16SP+2*DVP-04AD+DVP-02DA，兩套臺(tái)達(dá)28SV系統(tǒng)分別控制污水風(fēng)機(jī)房與污水排海房。其中風(fēng)機(jī)房包括3臺(tái)提升泵站的粗格柵池、細(xì)格柵池(沉沙池)、調(diào)節(jié)池(控制柜及風(fēng)機(jī)房下面)、污泥貯池、脫水機(jī)房；污水排海房包括MSBR池、紫外消毒渠、清水池、排海泵房，在排入大海前有流量計(jì)進(jìn)行水流量統(tǒng)計(jì)及流速測(cè)量。

整個(gè)系統(tǒng)可以在主控室集中操作及監(jiān)控并報(bào)警輸出提醒，隨時(shí)都可打印報(bào)表。系統(tǒng)主畫面如圖1。

圖1 污水處理系統(tǒng)實(shí)圖

 

⑴ 第一套28SV系統(tǒng)控制進(jìn)入污水工廠的污水池，用3臺(tái)7.5kW提升泵循環(huán)控制，工作時(shí)同時(shí)有2臺(tái)起動(dòng)，每臺(tái)運(yùn)行16h后停止8h后再運(yùn)行16h，這樣其實(shí)也做到了1臺(tái)備用的功效。提升泵起停具有手自動(dòng)之分，在自動(dòng)狀態(tài)下由提升泵液位來控制。精格柵采用杭州升籃環(huán)保設(shè)備科技有限公司1.5KW的HG-600回轉(zhuǎn)格柵機(jī)，并與其1.5kW螺桿輸送壓榨機(jī)同時(shí)工作，它們工作也是受粗格柵液位控制。見圖2。

圖2 粗格柵、提升泵房控制盤

 

⑵ 細(xì)格柵池也叫沉沙池，包括0.55kW細(xì)格柵機(jī)1臺(tái)，型號(hào)為JG-350-800，其運(yùn)行速度為1.3m/min;；1.1kW旋流除沙器1臺(tái)，型號(hào)為ZXS-1000,上面的電機(jī)型號(hào)是Y2-90S-4-12014；0.37kW砂水分離器1臺(tái)，型號(hào)為SF-260，其處理能力為15L/s。與其一起完成這道工序的還有一臺(tái)1.5kW無軸螺旋輸送機(jī)1臺(tái)，型號(hào)為WZS-220，其處理能力為3m³/t。在細(xì)格柵、除沙器、砂水分離器以及螺桿輸送機(jī)跟隨沉沙池液位差動(dòng)作時(shí)，需同時(shí)打開砂水分離器上面的兩個(gè)電磁閥。見圖3。

圖3 旋流沉砂池控制盤

 

⑶ 在調(diào)節(jié)池房中，跟提升泵電機(jī)一樣控制3臺(tái)4kW水泵循環(huán)控制，其中一臺(tái)具有備用功能；在此房中有4臺(tái)風(fēng)機(jī)，均采用臺(tái)達(dá)F系列變頻器控制。其中18.5kW風(fēng)機(jī)為常開風(fēng)機(jī)，型號(hào)為南京華調(diào)電機(jī)廠的Y180M-4配VFD185F43A變頻器。還有3臺(tái)安徽皖南電機(jī)股份有限公司的22kW風(fēng)機(jī)循環(huán)啟動(dòng)，電機(jī)型號(hào)為Y2-180L-4，配合VFD220F43A控制，其啟動(dòng)及頻率給定通過485通訊控制，但其使能及速度受第二臺(tái)28SV可編程控制器中MSBR池中兩處檢測(cè)出的含氧量大小來自動(dòng)調(diào)節(jié)。風(fēng)機(jī)與調(diào)節(jié)泵手自動(dòng)控制采用同一旋鈕控制，同時(shí)在主控臺(tái)有其故障報(bào)警及手自動(dòng)控制顯示。見圖4。

圖4 調(diào)節(jié)控制盤

 

⑷ 在脫水機(jī)房采用兩臺(tái)4kW螺桿泵配合板寬壓泥機(jī)一起工作，板寬壓泥機(jī)為上海力匯電機(jī)有限公司生產(chǎn)的型號(hào)為Y132M1-6機(jī)，在脫水機(jī)房還有2臺(tái)2.2kW瀘誠(chéng)電機(jī)有限公司生產(chǎn)的Y90L-2清水泵電機(jī)，采用手動(dòng)控制，可用來清洗房間等。另外此處還有4臺(tái)軸流風(fēng)機(jī)的起停控制，其中有2臺(tái)裝在調(diào)節(jié)池房間。見圖5。

圖5 脫水泵房控制盤

 

⑸ 第二個(gè)28SV控制MSBR池，主要控制對(duì)象有4臺(tái)攪拌機(jī)的手自動(dòng)運(yùn)行監(jiān)控及其主控室手動(dòng)控制,6臺(tái)回流泵的自動(dòng)運(yùn)行監(jiān)控及其主控室手動(dòng)控制,以及2臺(tái)空氣堰控制信號(hào),根據(jù)不同控制時(shí)間段來控制1#、2#電動(dòng)閥正反轉(zhuǎn)，1#、2#進(jìn)氣閥與排氣閥的打開與關(guān)閉用來控制2個(gè)空氣堰的曝氣放水。見圖6。

圖6 MSBR控制盤

 

⑹ 在排海泵房主要控制對(duì)象有2臺(tái)排海泵自動(dòng)運(yùn)行監(jiān)控，主控室手動(dòng)控制。見圖7。

圖7 排海泵房控制盤

 

⑺ 在系統(tǒng)內(nèi)部做有系統(tǒng)報(bào)警設(shè)置，進(jìn)入此畫面時(shí)可實(shí)時(shí)更改各處液位、液位差值、1與2號(hào)檢測(cè)含氧量、1 與2號(hào)空氣堰壓力上下報(bào)警數(shù)值。當(dāng)任意報(bào)警值超出設(shè)定值時(shí)在任意畫面中跳出顯示，以提醒工作人員注意。見圖8。

圖8 報(bào)警值設(shè)定

 

⑻ 因通訊時(shí)一個(gè)位與一個(gè)字通訊計(jì)量是一樣收費(fèi)的，在組態(tài)中為了減少PLC與工控機(jī)的通訊數(shù)據(jù)，所以盡量把開關(guān)量I/O轉(zhuǎn)化成字來傳輸。見圖9。

圖9 通訊示意圖

 

⑼ 開物組態(tài)使用MODBUS TCP協(xié)議，各PLC中需與工控機(jī)通訊的地址對(duì)應(yīng)見表2和表3，此表反應(yīng)臺(tái)達(dá)PLC各個(gè)數(shù)據(jù)寄存器相對(duì)應(yīng)地址。

1# PLC對(duì)應(yīng)地址如表2。

表2 1# PLC組態(tài)地址

 

表3 2# PLC組態(tài)地址

 

⑽ 整個(gè)系統(tǒng)硬件組成如圖10所示。

圖10 系統(tǒng)硬件組成圖

 

⑾ 兩臺(tái)28SV左側(cè)帶DVP-EN01-SL時(shí)PLC的通訊設(shè)置采用如圖11設(shè)置方式。

 

圖11 PLC通訊設(shè)置圖

28SV利用左側(cè)加網(wǎng)絡(luò)模塊DVP-EN01-SL與開物工控機(jī)組態(tài)能在大、中、小型污水處理中提供穩(wěn)定安全的控制，并集中進(jìn)行監(jiān)控；通過組態(tài)能做到多臺(tái)PLC分開布置，從而減少布線成本，提高產(chǎn)品市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力。

 

 

作者簡(jiǎn)介：

周智軍，出生于1977年9月，畢業(yè)于中國(guó)石油大學(xué)機(jī)械設(shè)備制造及自動(dòng)化專業(yè)，現(xiàn)任中達(dá)電通股份有限公司杭州分公司高級(jí)應(yīng)用工程師，從事臺(tái)達(dá)各種自動(dòng)化產(chǎn)品的應(yīng)用，協(xié)助產(chǎn)品營(yíng)銷推廣，有著豐富的業(yè)界經(jīng)驗(yàn)。