DCS在污水處理過程中的應用
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原有的污水處理控制系統(tǒng)由SBR反應池PLC和現(xiàn)場顯示儀表組成，其中PLC由于使用的時間較長，故障率明顯增高，以至于控制主要由工藝人員手動完成，并且因為現(xiàn)場環(huán)境的惡劣，現(xiàn)場儀表多被腐蝕，運行不穩(wěn)定，已經(jīng)影響了污水處理系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。最終選用了浙大中控JX300X DCS來對控制系統(tǒng)進行更新改造，并更換了現(xiàn)場變送器。
一、工藝流程
整個污水處理的流程由以下五道工序組成：
?。ㄒ唬╊A處理工序
來自各生產(chǎn)車間的工業(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物的菌類生長，需自然冷卻后方可排出。池內(nèi)設一溫度節(jié)點，待水溫降至設定值時，打開閥門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以完成對污水計量結(jié)算的功能。
沉淀池定時打開石灰泵及閥門，加入按照比值控制配比好的熟石灰溶液，以加強污泥的脫水能力及改善污水的PH值，在若干時段內(nèi)離線采集池內(nèi)廢水，測量其酸堿度。沉淀池底部的刮泥機定時工作，將沉淀下來的污泥刮入絮渣沉淀池，再定時控制每日排出定量的濃縮污泥進入污泥脫水工序。沉淀池中的上清液體經(jīng)加水稀釋后排入均質(zhì)池，定時排入下一道工序。
?。ǘ┧馑峄ば?br /> 水解酸化的主要設備是四座厭氧脫硫塔，分別接受四個均質(zhì)池中的污水原液，各加一電磁流量計做成本結(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，達到污水脫硫的處理目的。根據(jù)工藝要求，塔中溫度對厭氧菌的生長最為關(guān)鍵，塔頂及塔釜溫度作為參考量。由于靠蒸汽閥門的開度來控制溫度恒定，而蒸汽流量干擾對溫度影響最大，所以設計以塔中溫度為主控制點，蒸汽流量控制為副回路的溫度—流量串級控制系統(tǒng)，保證了塔內(nèi)溫度的穩(wěn)定。經(jīng)過脫硫的污水排入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）的簡稱，是一種按間歇曝氣方式來運行的活性污泥污水處理技術(shù)。SBR反應池是整個污水處理車間的核心，污水中的大分子有機物在此被分解為小分子有機物，進而被分解為二氧化碳和水。所以，SBR反應池的自控對整個污水處理系統(tǒng)來說是至關(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。好氧菌對于污水中的有機污染物有著極強的降解作用，其種群的多少與SBR池的污水處理能力有著直接的關(guān)系。從反應池內(nèi)一直進行的硝化反應方程式來看：NH4++2O2→NO3-+2H++H2O+能量
只有有著足夠的氧分子，硝化反應才能正常進行，降解有機物的好氧菌才能存活；但氧氣過多又會導致大量泡沫產(chǎn)生，污泥沉降性能下降，能耗增加，所以對 SBR池的通氣量的控制最為關(guān)鍵。通氣量為定時控制，當在線溶氧儀濃度示值偏差過大時，改變設定值調(diào)整進氣量時長。污水進料閥以及排泥閥也均為定時控制。 SBR池加裝投入式液位計控制閥門以防止污水溢出，安裝超聲波流量計對污水進行計量，設溫度節(jié)點加熱水實現(xiàn)反應池內(nèi)恒溫。
?。ㄋ模┙佑|氧化工序
本工序內(nèi)的一級、二級接觸氧化池可以看作曝氣池的繼續(xù)，經(jīng)過充分的氧化后，定時排入相應的沉淀池中，通過重力沉淀的原理，去除污泥等懸浮物，定時驅(qū)動吸泥機將污泥刮入污泥濃縮池中。二沉池中處理過的水經(jīng)過濾消毒后已符合國家排放標準，可直接排放或者進入回水系統(tǒng)再次利用。
（五）污泥脫水工序
在以上工序中通過刮泥機將污泥排入濃縮池中經(jīng)脫水機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)
（一）硬件配置
本系統(tǒng)由1個工程師站、1個操作員站、1個I/O站和過程控制網(wǎng)絡組成，并通過以太網(wǎng)和車間主任的管理計算機相聯(lián)，實現(xiàn)遠程查詢遙控。工程師站內(nèi)裝有組態(tài)軟件平臺可完成修改參數(shù)和系統(tǒng)維護的任務；操作員站是操作人員完成生產(chǎn)過程監(jiān)控管理的平臺；I/O站完成整個工業(yè)過程的實施監(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。
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