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自动控制在自来水厂污泥处理系统中的应用
加入时间:2016-11-17 08:43:07 来源:开源水务 编辑:watermeter

     自来水厂在进行水净化的过程中,通常都会净化出大量的污泥,这部分污泥的处理,成为了自来水厂生产生产过程中的关键。在目前自动化控制技术以及计算机技术飞速发展的情况下,自动控制技术本身在自来水行业的污泥处理工作中,得到了极为广泛的应用,直接使得整个污泥处理过程都实现了全自动的控制,进而维持着高质量、高稳定的运行模式。PLC主要是由于自身通用性强优势,再加上网络能力的良好,使其能够直接和自来水厂的上位机组构成控制系统。主要针对自动控制技术在自来水厂污泥处理系统中的实际应用进行了全面详细的探讨。

系统简介

    某自来水厂与一河流紧靠,水厂本身所呈现出的三期制水能力大约在400000m3/日。在该水厂中,污泥处理系统本身所主要采取的是离心机脱水工艺,能够有效的收集排泥水,并且传输到沉淀池之中进行排泥处理,从整个工艺流程来看,沉淀池排泥水经过了浓缩处理之后,最终所呈现出的固态物质含有率大约在2.5%~3.5%左右,而依据这一浓度的水进入脱水系统之后所呈现出的泥饼含固率,就必须要达到35%的标准,最后通过泥土车的方式将其运出。整个水厂每天所排出的污泥量大约在50t/日。

污泥处理车间主要设备控制要求

2.1调节池

(1) 格栅机设备的液位差计控制。液位差计采用德国某系列品牌,在格栅机的前后均设置一台超声波物位传感器,检测出格栅机的前后液位差,以4~20mA模拟信号形式送入主PLC,液位差计标定的最低和最高物位为0m和1m。根据实际运行需要,在上位监控计算机上设定最低启动值。当检测到的液位差大于设定值时,输出信号通知PLC启动格栅机;当检测到的液位差低于设定值时,停止格栅机(减少了运行时间,有效的节约成本)。

(2) 液位自动控制。因搅拌机不得露出水面运行,经测定满足此要求的最低水位为1.4m。将超声波液位仪测量的信号送入主PLC,如果水位高于1.5m且稳定5s,PLC启动搅拌机运行,如果水位低于1.4m且稳定5s,PLC发出指令停止搅拌机运行。

(3) 4台潜污泵设备的全自动控制。高分子絮凝剂通常情况下所呈现出的都是粉末状、颗粒状固体,但是这类材料本身并不能够直接投入到污泥水之中,都必须要采取配制系统进行使用。在案例自来水厂中,选择了国外知名品牌的自动絮凝剂配制系统,该系统本身主要是以5个部分构成:

a.粉末储存器。在该装置中,配套了专用的布袋吸尘器装置,进而使得PAM粉末能够直接吸入到其中,储备使用;

b.螺旋投加器。本身主要是利用相关装置,来对于PAM固体进行输送,呈现出一个斗状,在装置本身的开口位置开启、关闭,实际上都是利用预先所设定好的带有时间控制功能的继电控制器;

c.锥形输送器以及水射器,这个装置本身所起到的实际效果,就是对于PAM固体进行承接,以此来使得固体物质能够直接和水进行均匀混合后,定时输送到相应的解熔池之内;

d.搅拌溶解池,该水池所起到的主要功能,便是对于PAM和水进行混合处理,使得PAM行业水之间能够充分的混合成为一体;

e.投加池,实际上就是作为PAM溶液的承接容器来使用,并且便于PAM螺杆投加泵将其直接投入到离心机之中。

    整个配制系统应能如下运行:首先确定配制浓度,计算出投加固体量和投加时间,而后通过时间继电器确定投加时间。一旦固体投入锥形漏斗后,则自来水将与固体料混合,并由压力水通过水射器送至搅拌溶解池溶解,搅拌溶解池溶液达到某液位时,水源自动关闭。

2.2进泥、加药、螺旋输送机、离心机系统联动控制

    启动脱水系统时,先开动离心机和螺旋输送机,约5min后离心机以约2980r/min高速进入正常运行状态,然后自动启动进泥螺杆泵和加药泵变频器,离心脱水机将贮池池中污泥进行固液分离,离心脱水后的干泥通过螺旋输送机送至户外堆棚,分离出的滤清液进入滤液池,由潜污泵再次打入调节池重新回到污泥处理系统处理。停止离心系统时,PLC同时停进泥螺杆泵、加药泵和离心机,并开启冲洗水对离心机进行冲洗。离心机断电后在惯性作用下转速越来越下降,当转速低于1300r/min时,离心机重新通电启动;当转速高于1800r/min时,离心机再次断电。

2.3离心脱水机及加药量的自动控制

   离心脱水机的作用是将浓缩污泥进行固液分离,固液分离好坏的关键是脱水机械。要使泥与水能很好地分离,除了离心机的转速、差速控制因素之外,PAM投加量的自动控制是至关重要的。通过实践分析,确立了投加量的控制因素由进泥流量、污泥浓度、PAM加注量和加注率的关系式,建立了如下监测:

(1) 进泥浓度在线监测,在贮泥池中安装了污泥浓度计,以显示进入离心机的污泥浓度;

(2) 进泥量进行在线监控,在离心机进泥管道上安装一个流量计。在螺杆进泥泵上加一个变频器控制,以控制进泥量。

该工程自控系统的特点

3.1技术先进

    在现代化发展的过程中,也同样要求工厂的与时俱进,该自动化控制系统本身无论是依据水厂现场所呈现出的通讯网络、总线、组态软件等方面,还是单纯的从自动化控制技术上来说,实际上都是有着时代领先性的。

3.2稳定可靠

    在水厂自动化控制体系中所使用的自动化产品,实际上多数都是来自于国外的知名品牌,其中所建立起的自动化控制平台,实际上都经过了极为严格的测试工作,通过这方面的措施,能够最大限度的保障系统稳定性得到良好的运用。

3.3自动化程度高,操作简单

    在操作室内部所呈现出上位界面,实际上都是使用的全中文设计界面,利用全新的流程图形,更加清晰的展现出了其中的相关工艺,能够更好的便于操作员进行操作;而在自动化系统中的下位机PLC同样是使用的国外知名厂商所制造的自动化控制系统,其中所呈现出系统稳定性较为良好,不仅有着较高水准的自动化水平,其系统几乎无需采取维护措施。

结束语

     综上所述,案例自来水厂在建设了污泥处理系统之后,所呈现出的运行状况极为稳定,并且所采集的相关数据也远比以往更加精确、迅速,自动化控制系统极大的保障了各个设备的运行安全性,当程序在完成了开发工作之后,后期所呈现出的维护工程基本没有。并且自动化控制系统本身在现场进行安装的过程中,由于接口匹配,安装将为简便,能够有效的满足污水零排放标准。

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