宜春地埋式污水處理設備廠家

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電器與控制

1、概述

為了保證污水處理站生產(chǎn)的穩(wěn)定的效率，減輕勞動強度，改善工作環(huán)境，同時為了實現(xiàn)污水處理現(xiàn)代化生產(chǎn)管理，因此在本工程的自控儀表設計中，充分考慮到污水站工藝的特點，選用質(zhì)量可靠的*可編程序控制系統(tǒng)，以保障檢測數(shù)據(jù)的準確和控制的及時有效。

本工程擬采用全自動控制系統(tǒng)，對污水處理站的工藝過程進行自動控制、集中管理。控制系統(tǒng)由可編程序邏輯控制器（PLC）及檢測儀表組成。擬在配電間內(nèi)設PLC控制系統(tǒng)。PLC品牌為AB。

2、微機控制操作設計

整個處理系統(tǒng)控制采用程序控制器作為中央控制器，以控制正常處理水量的工作程序。程序主要控制調(diào)節(jié)池的二臺污水提升泵、電動閥門、潛水攪拌機、格柵；生化設備曝氣時的二臺羅茨風機的相互切換工作；沉淀池的污泥回流泵定期排泥等。

2.1、污水提升泵及生化設備進水

污水泵采用污水自吸泵。該泵排泥能力強、無堵塞。調(diào)節(jié)池污水提升泵采用兩臺，定時切換運行；污水提升泵的啟動受調(diào)節(jié)池浮球液位控制器控制，高水位開泵，低水位停泵。浮球開關(guān)由全密封的玻璃結(jié)構(gòu)的水銀開關(guān)構(gòu)成，外部的泡沫塑料作載體，浮球液位控制器根據(jù)調(diào)節(jié)池液位分設三只。當浮球液位控制器及污水提升泵出現(xiàn)故障而導致系統(tǒng)無法出水時，調(diào)節(jié)池的污水由超水位警戒排放口直接排入管網(wǎng)，待故障排除后由人工復原至自動運行狀態(tài)，其余兩只備用。

污水經(jīng)提升泵提升后進入生化設備。系統(tǒng)設備進入正常處理進水狀態(tài)。

2.2、鼓風機

風機采用羅茨風機，該風機噪聲小，使用壽命長。污水處理系統(tǒng)中采用二臺風機，正常處理水量狀態(tài)為一用一備，并且在4.0小時內(nèi)自動交替使用，系統(tǒng)設備進入正常處理曝氣狀態(tài)。

2.3、電氣設備要求

（1）、相關(guān)電氣設備品牌要求

a、調(diào)節(jié)池提升泵電機、污泥回流泵電機

：采用西安西瑪電機廠生產(chǎn)的電機

原因：根據(jù)現(xiàn)脫硫使用的低壓電機，此廠家電機質(zhì)量相對可靠

b、提升泵房控制柜及系統(tǒng)相關(guān)電氣控制回路

：空開、接觸器采用施耐德的

原因：根據(jù)現(xiàn)場低壓設備使用情況，施耐德的產(chǎn)品質(zhì)量較好

c、電動蝶閥

：采用瑞基電動門(3代產(chǎn)品）

原因：調(diào)節(jié)方便、可靠性高、備品定制方便，可與現(xiàn)使用設備備品通用。

主要組成部分

污水處理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)比較復雜，設備較多，在氧化溝中其控制過程及原理大致相同，都是通過控制曝氣機的轉(zhuǎn)速來調(diào)節(jié)污水中的含氧量。

(1）進水系統(tǒng)。進水系統(tǒng)主要有進水管道和進水泵房組成，進水管道主要由粗格柵機和清污機組成，進水泵房主要有兩臺潛水泵組成。進水管道的主要功能是將污水中的大塊物體排除，其中的粗格柵是根據(jù)程序設定的時間進行間歇工作，而清污機的運行和停止是根據(jù)粗格柵兩側(cè)的液位差來決定的，當液位差超過某個值時，啟動清污機；當液位差小于某個值時停止清污機的運行。進水泵房中的潛水泵運行及停止是通過安裝在泵房內(nèi)的液位傳感器來決定的，當液位較低時只啟動一臺潛水泵，當液位較高時啟動兩臺潛水泵，若液位持續(xù)升高時，則輸出報警以示意有故障發(fā)生。

(2）除砂系統(tǒng)。除砂系統(tǒng)主要由細格柵系統(tǒng)和沉砂池組成，細格柵系統(tǒng)是由細格柵機和轉(zhuǎn)鼓清污機組成，沉砂池的主要設備是分離機。細格柵系統(tǒng)的主要功能是進一步凈化污水中的顆粒物體，將污水中細小的沙粒濾除，其中的細格柵機是根據(jù)程序設定時間進行間歇工作，而轉(zhuǎn)鼓清污機的運行和停止則根據(jù)細格柵兩側(cè)的液位差來決定，當液位差超過某個值時，啟動清污機；當液位差小于某個值時停止清污機的運行，這和粗格柵系統(tǒng)的運行方式*。沉砂池中分離機的運行和后續(xù)處理中的轉(zhuǎn)碟曝氣機的運行同步，即啟動轉(zhuǎn)碟曝氣機的時候同時啟動分離機，對沉砂池中的沙粒進行排除。

(3）氧化溝系統(tǒng)。氧化溝系統(tǒng)由氧化溝和污泥回流系統(tǒng)構(gòu)成，氧化溝是工業(yè)污水處理系統(tǒng)中重要的環(huán)節(jié)，因此控制量較多，控制過程叫復雜，包括轉(zhuǎn)碟曝氣機和潛水攪拌機，污水回流系統(tǒng)主要有污泥回流泵構(gòu)成。氧化溝的功能是對污水進行生化處理，分解污水中的有害物質(zhì)，使其達到一定的水質(zhì)標準，其中是轉(zhuǎn)碟曝氣機是關(guān)鍵設備，在氧化溝中設置有溶解氧儀對污水中的含氧量進行檢測，根據(jù)其反饋到PLC的值來控制曝氣機變頻器的運行，改變污水中溶解氧的含量。潛水攪拌機的作用是推進水流，同時使氧化溝的污水和活性污泥處于劇烈的攪拌狀態(tài)，使他們充分混合接觸。使活性污泥的生化反應更加充分，這樣才能大程度地分解污水中的有害成分。污水回流系統(tǒng)的污泥回流泵將剩余的污泥及使用過的污泥進行處理，該設備的運行與停止主要根據(jù)泵房內(nèi)液位傳感器的狀態(tài)，當液位低于某個值時停止回流泵的運行；當液位持續(xù)高于某個高位時，回流泵停止運行同時輸出報警信號；液位處于正常狀態(tài)時，回流泵正常運行。

(4）沉淀系統(tǒng)。沉淀系統(tǒng)主要設備為刮泥機，其功能是對進行氧化溝處理后的污水進行物理沉淀，將污泥和清水分離，刮泥機在整個系統(tǒng)啟動后就開始持續(xù)運行。在該系統(tǒng)中用到一定化學藥劑主要包括混凝劑、絮凝劑、復合堿等，主要用來調(diào)節(jié)改善混凝條件及絮凝體結(jié)構(gòu)，利用高分子助凝劑的強烈吸附架橋作用，使細小松散的絮凝體變的粗大而緊密，容易發(fā)生沉降。

(5）污泥脫水環(huán)節(jié)。污泥脫水系統(tǒng)主要包括離心式脫水機，其主要功能是對氧化池中處理過污水的活性污泥進行脫水處理，由于對污水進行處理后，活性污泥中有新的微生物及其他雜質(zhì)，因此需要先對活性污泥添加一定量的藥物，便于污泥脫水。離心式脫水機主要有聚合物泵、污泥機和切割機構(gòu)成，以上設備按照順序控制的方式啟動，依次啟動聚合物泵、污泥機和切割機，完成對污泥的脫水處理。

一、操作規(guī)程

1、操作人員應熟悉飛力攪拌器的構(gòu)造及工作原理。

2、確保電機電源線連接正確，供給電壓正常。

3、開動前應檢查值班記錄、現(xiàn)場控制柜的指示開關(guān)。

4、撥“手動”檔位，逆時針轉(zhuǎn)動“分閘”按鈕后按下“合閘”按鈕為開，順時針轉(zhuǎn)動“分閘”按鈕為關(guān)，操作中觀察指示燈的顯示；撥“自動”檔位，由中控室控制開停。

5、連續(xù)運行時，不可令空氣被葉輪吸下去。

6、嚴禁頻繁啟動攪拌器，干運行時間不許超過30秒。

7、故障報警時，操作人員應立即切斷電源并向有關(guān)人員反映情況。

8、在任何檢修、保養(yǎng)工作開始之前應切斷主開關(guān)電源，還應確保別人無法啟動。

二、維護規(guī)程

1、常規(guī)檢查和預防性的維修能保證更為可靠的運行。每運行8，000小時檢查一次，每運行50，000小時大修一次。新的攪拌器或剛換過密封時，建議運行一周后進行一次檢查。

檢查內(nèi)容包括以下項目：

⑴、更換所有磨損零件

⑵、檢查所有螺釘連接

⑶、檢查油的質(zhì)量和狀況

⑷、檢查定子室中有無液體

⑸、檢查電纜入口和電纜狀況

⑹、對啟動設備的功能檢查

⑺、對監(jiān)控器進行功能檢查

⑻、檢查旋轉(zhuǎn)方向

⑼、檢查電氣絕緣

⑽、檢查提升設備和導桿的間隙和磨損

⑾、更換所有檢查中卸下的O形環(huán)

⑿、檢查并清潔密封周圍

2、換油操作程序

⑴、水平懸掛起攪拌器，擰開排油螺釘、注油螺釘

注意：油室可能有壓力，操作時手中握一塊抹布以防油的濺出。

⑵、油排凈后，擰上排油孔螺釘，從注油孔中加滿新油。每次都應更換螺釘?shù)腛形環(huán)，把螺釘放回并擰緊。擰緊力矩為10-20Nm。

⑶、建議油量為1.0升，選用粘度等級在VG15~32之間的壓力油或水力油（礦物油），也可使用普通的類型在SAE 5（W）到SAE 25（W）的機油。

調(diào)試和運行結(jié)果

污水處理廠自動控制系統(tǒng)設計、安裝完成后，進行系統(tǒng)的調(diào)試和試運行，確定符合實際進水水量和水質(zhì)的各項控制參數(shù)，發(fā)現(xiàn)并解決設備、儀表、程序、工藝等方面出現(xiàn)的問題，檢驗系統(tǒng)是否實現(xiàn)工藝設計目標，即出水各項指標達到設計要求。

1、硬件系統(tǒng)的調(diào)試 按照系統(tǒng)設計要求將各硬件接線接好。調(diào)試過程首先檢查總供電及各設備供電是否正常，然后檢查設備的電氣控制是否正常，能否正常開機，各種閘閥能否正常開啟和關(guān)閉，檢查儀表及控制系統(tǒng)是否正常。在對系統(tǒng)進行必要的檢查后，開始具體調(diào)試。 硬件功能調(diào)試主要是測試硬件的功能是否正常，這部分的調(diào)試內(nèi)容包括：

（1）供電線路的設置和檢驗，主要用萬用表檢測電路的連通是否實現(xiàn)，以及保證接線的正確性，防止220V與24V線路的錯位接線發(fā)生；

（2）電機直接加三相電源調(diào)試，檢測電機工作狀態(tài)；

（3）變頻器單獨調(diào)試，檢測能否正常進行參數(shù)設置；

（4）變頻器加電機進行調(diào)試，檢測能否正常進行變頻調(diào)速，在外部控制模式下，控制端子是否能正常控制電機啟動，調(diào)節(jié)電機轉(zhuǎn)速等；

（5）PLC單獨檢測，檢查PLC單元能否正常工作，指示燈是否正常，該部分工作實際上在計算機模擬調(diào)試前就己經(jīng)完成；

（6）PLC加變頻器聯(lián)機調(diào)試，檢查PLC、變頻器是否能實現(xiàn)對此系統(tǒng)控制；

經(jīng)過測試，結(jié)果表明上述功能一切正常，可以進行總體調(diào)試。

2、軟件系統(tǒng)的調(diào)試

在STEP7-Micro/WIN32軟件中，通過編程，將編好的程序下載到PLC中進行運行調(diào)試，檢查程序是否有錯誤，是否能夠?qū)崿F(xiàn)相應的功能控制。調(diào)試時，可根據(jù)功能模塊分類分別調(diào)試，后進行總體調(diào)試。

在該控制程序中，需要根據(jù)外界輸入的狀態(tài)來控制清污機、潛水泵，以及污泥回流泵的啟停，因此需要按照液位傳感器和液位差計反饋來的信息進行判斷處理，然后再進行輸出控制。

3、運行結(jié)果

通過系統(tǒng)調(diào)試，能夠?qū)崿F(xiàn)PLC在系統(tǒng)控制中的手動、自動模式的控制。啟動電源后按下手動或自動模式選擇按鈕，當在手動模式時，可通過各控制按鈕實現(xiàn)對工業(yè)污水處理系統(tǒng)中各電機的控制運行同時相應的指示燈亮。

當在自動模式時，在自動方式下進行閉環(huán)控制，系統(tǒng)根據(jù)檢測到外部傳感器的狀態(tài)對設備進行啟停控制。自動控制系統(tǒng)過程包括：粗格柵系統(tǒng)、潛水泵系統(tǒng)、細格柵系統(tǒng)、曝氣沉砂系統(tǒng)、污泥回流系統(tǒng)、污泥脫水系統(tǒng)。啟動自動運行按鈕后，自動過程開始，啟動潛水攪拌器和刮泥機。運行粗、細格柵機，進行間歇運行，即運行一段時間然后停止一段時間，循環(huán)進行。在間歇運行過程時，粗格柵機運行20min定時到后停止運行2h，2h定時到后又開始運行20min。細格柵機粗格柵機相似。根據(jù)反饋回來的液位差狀態(tài)控制清污機的運行與停止。而進水泵房中的潛水泵根據(jù)液面高低進行運行、停止及運行數(shù)量的控制：①潛水泵系統(tǒng)啟動首先開始啟動潛水泵。②檢測液面高度，低于低位傳感器時，開始定時防止誤判。③定時到后，若仍低于低位傳感器，則停止?jié)撍眠\行，否則潛水泵繼續(xù)運行。④檢測液面處于中位和高位傳感器之間時，開始定時防止誤判。⑤定時到后，若液面仍持續(xù)處于高位傳感器，則輸出報警信號。

而轉(zhuǎn)碟曝氣機根據(jù)溶解氧儀反饋的模擬量經(jīng)PLC運算后通過變頻器控制其進行工頻運行還是變頻運行，進行加速還是減速運行，同時控制分離機的運行與停止。

污泥回流泵的運行與停止根據(jù)液面的高低進行控制：①污泥回流系統(tǒng)啟動首先檢測液面高低，若低于低位傳感器，啟動定時。②定時到，若液面仍低于低位傳感器則停止回流泵運行。③若液面處于高位和低位之間，啟動污泥回流泵。④若液面高于高位傳感器時，啟動定時。⑤定時到，若液面仍處于高位傳感器時，輸出報警信號。

在污泥脫水系統(tǒng)中，離心式脫水機的啟動采用順序控制方式，依次啟動其設備。控制系統(tǒng)能根據(jù)外界溶解氧儀檢測反饋的模擬量信號輸入的狀態(tài)來控制清污機、潛水泵，以及污泥回流泵的啟停，因此需要按照液位傳感器和液位差計反饋來的信息進行判斷處理，然后再進行輸出控制。各模塊程序在仿真軟件上進行調(diào)試時也能實現(xiàn)相應功能的控制。基本上達到了系統(tǒng)設計的目標要求。

常用的污水處理工藝

（1）傳統(tǒng)活性污泥法。傳統(tǒng)活性污泥處理法是一種古老的工業(yè)污水處理工藝，其工業(yè)污水處理的關(guān)鍵組成部分為沼氣池與沉淀池。

污水中的有機物在曝氣池停留的過程中，曝氣池中的微生物吸附污水中的大部分有機物，并且在曝氣池中被氧化成無機物，然后在沉淀池中經(jīng)過沉淀后的部分活性泥需要回流到曝氣池中。該工藝的優(yōu)點有：有機物去除率高，污泥負荷高，池的容積小，耗電省，運行成本低。該工藝的缺點有：普通曝氣池占地多，建設投資大，滿足國家標準相關(guān)指標范圍小、易產(chǎn)生污泥膨脹現(xiàn)象，磷和氮的去除率低。

（2）A/O法。A/O法是在傳統(tǒng)活性污泥法的基礎上發(fā)展起來的一種工業(yè)污水處理工藝，其中A代表Anoxic（缺氧的），O代表Oxic（好氧的）。A/O法是一種缺氧----好氧生物工業(yè)污水處理工藝。該工藝通過增加好氧池與缺氧池所形成的硝化----反硝化反應系統(tǒng)，很好的處理了污水中的氮含量，具有明顯的脫氮效果。但是此硝化----反硝化反應系統(tǒng)需要得到很好的控制，這樣就對該工藝提出了更高的管理要求，這也成為了該工藝的一大缺點。

（3）A2/O法。A2/O法也是在傳統(tǒng)活性污泥法的基礎上發(fā)展起來的一種工業(yè)污水處理工藝，其中A2，即A-A，前一個A代表Anaerobic（厭氧的），后一個A代表Anoxic（缺氧的）；O代表（好氧的）。A2/O是一種厭氧—缺氧—好氧工業(yè)污水處理工藝。A2O法的除磷脫氮效果非常好，非常適合用于對除磷脫氮有要求的工業(yè)污水處理。因此，在對除磷脫氮有特別要求的城市工業(yè)污水處理廠，一般A2/O工藝。

（4）A/B法。A/B法是吸附生物降解法的簡稱，該工藝沒有初沉淀，將曝氣池分為高低負荷兩段，并分別有獨立的沉淀和污泥回流系統(tǒng)。高負荷段停留時間約為20~40min，以生物絮凝吸附作用為主，同時發(fā)生不*氧化反應，去除BOD達50%以上。B段與常規(guī)活性污泥法相識，負荷較低。AB法中A段效率很高，并有較強的緩沖能力。B段起到出水把關(guān)作用，處理穩(wěn)定性較好。對于高濃度的工業(yè)污水處理，AB法具有很好的適用性，并有較高的節(jié)能效益。尤其在采用污泥消化和沼氣利用工藝時，優(yōu)勢為明顯。但是，AB法污泥產(chǎn)量較大，A段污泥有機物含量*，因此必須添加污泥后續(xù)穩(wěn)定化處理，這樣就將增加一定的投資和費用。另外，由于A段去除了較多的BOD，造成了碳源不足，難以實現(xiàn)脫氮工藝的要求。對于污水濃度低 的場合，B段也比較困難，也難以發(fā)揮優(yōu)勢。

總體而言，AB法工藝較適合于污水濃度高，具有污泥消化等后續(xù)處理設施的大中規(guī)模的城市工業(yè)污水處理廠，且有明顯的節(jié)能效果，而對于有脫氮要求的城市工業(yè)污水處理廠，一般不宜采用。

（5）SBR法。SBR法是歇式活性污泥法的簡稱，是一種按照一定的時間順序間歇式操作的污水生物處理技術(shù)，也是一種按間歇曝氣方式來運行的活性污泥工業(yè)污水處理技術(shù)，又稱序批式活性污泥法。其反應機理及去除污染物的機理與傳統(tǒng)的活性污泥法基本相同，只是運行操作方式不盡相同。SBR法與傳統(tǒng)的水處理工藝的大區(qū)別在于它是以時間順序來分割流程各單元，以時間分割操作代替空間分割操作，非穩(wěn)態(tài)生化反應代替生化反應，靜置理想沉淀代替動態(tài)沉淀等。整個過程對于單個操作單元而言是間歇進行的，但是通過多個單元組合調(diào)度后又是連續(xù)的，在運行上實現(xiàn)了有序和間歇操作相結(jié)合。