基于PLC的污水廠MSBR池控制

2 污水廠工藝

進(jìn)廠污水經(jīng)粗格柵過濾，進(jìn)入集水井，在提升泵的動(dòng)力作用下進(jìn)入細(xì)格柵作進(jìn)一步的細(xì)過濾，之后流入沉砂池完成一級(jí)處理；從沉砂池出來的污水進(jìn)入msbr池進(jìn)行二級(jí)生化處理，利用池內(nèi)活性污泥中的微生物在厭氧和好氧等不同條件下的新陳代謝作用去除污水中溶解的cod及氮、磷等有機(jī)污染物，經(jīng)沉淀澄清分離后流入虹吸濾池，做必要的藥物消毒處理，排入近海和到廠區(qū)的中水系統(tǒng)。

去除的污染物以剩余污泥的形式自msbr池排出，通過污泥濃縮處理之后作為泥餅外運(yùn)，污泥處理過程中排出的污水進(jìn)行除磷后再返污水處理系統(tǒng)處理。

污水處理廠內(nèi)沖洗用水、綠化用水、清潔用水等均可以使用由中水系統(tǒng)經(jīng)過加藥、加氯消毒處理和濾池過濾之后產(chǎn)生的中水。

為防止和避免污水處理廠臭味對周圍居民生活的影響，在污水處理過程中加入除臭裝置，填料式生物除臭工藝采用以炭質(zhì)生物載體為填料的處理工藝，通過臭氣收集系統(tǒng)使臭氣通過填料進(jìn)行生物降解，去除致臭成份，凈化后可直接大氣排放。其流程如下：

臭氣收集 →除臭風(fēng)機(jī) →生物除臭設(shè)備 →凈化排出

3 系統(tǒng)介紹

自控系統(tǒng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)由三層網(wǎng)絡(luò)組成，包括管理級(jí)、控制級(jí)、現(xiàn)場級(jí)。系統(tǒng)的三層網(wǎng)絡(luò)分別為基于tcp/ip協(xié)議的高速以太網(wǎng)、工業(yè)以太網(wǎng)絡(luò)、現(xiàn)場總線網(wǎng)。2臺(tái)工作站、1臺(tái)圖控服務(wù)器、1臺(tái)數(shù)據(jù)服務(wù)器、1臺(tái)web服務(wù)器、1臺(tái)模擬屏向上接入全廠管理系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)；工業(yè)以太網(wǎng)為冗余光纖網(wǎng)絡(luò)，以光纜為通信介質(zhì)，連接3個(gè)plc現(xiàn)場控制站，每個(gè)現(xiàn)場工作站配置有各自的電源，通訊模塊，接口模塊，同時(shí)將所有帶智能通訊接口的儀表設(shè)備、以及設(shè)備自帶小閉環(huán)系統(tǒng)接入系統(tǒng)中。為了提供報(bào)表、報(bào)警打印服務(wù)，配置了報(bào)表打印機(jī)和報(bào)警打印機(jī)，實(shí)現(xiàn)各種報(bào)表以及實(shí)時(shí)報(bào)警和報(bào)警歷史的打印功能。操作站計(jì)算機(jī)相互在線冗余，向下通過光纖網(wǎng)絡(luò)對各現(xiàn)場監(jiān)控子站進(jìn)行監(jiān)視。建立在windows 2000/xp基礎(chǔ)上的組態(tài)軟件提供了功能全面、簡單易用的操作界面，操作人員通過組態(tài)軟件實(shí)現(xiàn)對全廠生產(chǎn)過程、工藝參數(shù)和設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

4 控制方式

從系統(tǒng)完成的控制功能來說，系統(tǒng)采取三級(jí)控制層：

(1)手動(dòng)控制

手動(dòng)控制具有最高的控制優(yōu)先級(jí)，由就地電控柜的控制按鈕完成；

(2)自動(dòng)控制

自動(dòng)控制是指由plc控制器按照預(yù)先設(shè)計(jì)的程序?qū)υO(shè)備進(jìn)行自動(dòng)控制，控制級(jí)別高于中央控制；

(3)中央監(jiān)控

中央監(jiān)控管理站監(jiān)控是指中控室通過以太網(wǎng)、光纖網(wǎng)絡(luò)根據(jù)生產(chǎn)要求對生產(chǎn)過程進(jìn)行調(diào)度，調(diào)度指令通過控制網(wǎng)絡(luò)由現(xiàn)場plc控制站實(shí)施。

這樣的設(shè)計(jì)使生產(chǎn)運(yùn)行更加安全、可靠，如果上位機(jī)或網(wǎng)絡(luò)發(fā)生故障，不會(huì)影響現(xiàn)場plc站的工作，而且如果現(xiàn)場控制站plc出現(xiàn)故障，操作人員也可以通過手動(dòng)控制按鈕完成設(shè)備的啟停。

4.1 msbr池控制

這里不再詳細(xì)講其他的如粗細(xì)格柵控制工藝，相對來說比較簡單，無非是根據(jù)液位差和時(shí)間控制。在這里主要講下mabr池的工藝控制。

msbr(modified sequencing batch reactor)是改良型序批反應(yīng)器，是根據(jù)sbr技術(shù)特點(diǎn)，結(jié)合傳統(tǒng)活性污泥技術(shù)，發(fā)展出來的更為理想的廢水處理工藝。msbr不需要設(shè)置初沉、二沉池，仍能連續(xù)進(jìn)水、出水，并且水位恒定。采用單池多格形式，大大節(jié)省了連接管道，泵及閥門。而且，由于不再間斷排水，使池容及設(shè)備利用率達(dá)到最大。msbr工藝廣泛應(yīng)用于市政污水及各類工業(yè)廢水的處理。

msbr池是由構(gòu)成a2/o的厭/缺/好氧池、兩個(gè)對稱的sbr池、一個(gè)污泥濃縮池、一個(gè)污泥預(yù)缺氧池共7個(gè)單元組成的矩形池。msbr池采用單池多格的方式，溶進(jìn)水、反應(yīng)、沉淀、出水和閑置于同一個(gè)反應(yīng)池內(nèi)依次進(jìn)行，并且連續(xù)不斷地反復(fù)進(jìn)行達(dá)到不斷進(jìn)行污水處理和生化降解的目的。msbr池的流程示意圖2所示。