大型污水處理系統(tǒng)的控制解決方案

由于大型污水處理廠，占地面積大、工藝設(shè)備多、控制要求復(fù)雜、功能分區(qū)較明確，根據(jù)現(xiàn)代工業(yè)控制理念和控制設(shè)備的流行趨勢(shì)，一般采用集散分布式控制系統(tǒng)。集散分布式控制系統(tǒng)是將一個(gè)龐大而復(fù)雜的控制對(duì)象按功能和地域適當(dāng)分成若干個(gè)小型控制對(duì)象（分站），通過(guò)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)控制總線技術(shù)將這些控制分站與中央控制系統(tǒng)（上位機(jī)）相連。每一個(gè)分站都是一個(gè)完整的系統(tǒng)獨(dú)立完成特定的測(cè)控功能，同時(shí)通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線向上位機(jī)傳送數(shù)據(jù)和接受上位機(jī)的指令及數(shù)據(jù)；上位機(jī)作為整個(gè)控制系統(tǒng)的中樞，接受現(xiàn)場(chǎng)分站數(shù)據(jù)和中央操作數(shù)據(jù)、協(xié)調(diào)分站間的動(dòng)作、動(dòng)態(tài)顯示控制對(duì)象狀態(tài)、參數(shù)、歷史數(shù)據(jù)記錄等。

由于集散分布式控制系統(tǒng)始終貫徹模塊化的設(shè)計(jì)理念，其優(yōu)點(diǎn)是多方面的：⑴每一個(gè)控制分站都是一個(gè)完整的小型控制系統(tǒng)，其工作相對(duì)獨(dú)立，系統(tǒng)具有較高的可靠性；⑵多個(gè)控制分站其設(shè)計(jì)、編程與調(diào)試過(guò)程都很相近甚至可直接拷貝，大大減少了工作量和備品備件庫(kù)存量。⑶復(fù)雜的控制對(duì)象被分解成多個(gè)簡(jiǎn)潔的小系統(tǒng)，有利于故障的定位和排除。

目前，工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)控制總線技術(shù)已很成熟，性能價(jià)格比較好的產(chǎn)品也很多，如SIEMENS公司的S7-200系列、S7-300系列等產(chǎn)品其CPU主機(jī)自帶通信接口，其通信物理層為RS-485，通過(guò)選配相應(yīng)的支持硬件，可很方便地構(gòu)成一個(gè)完整集散分布式控制系統(tǒng)。

6、常用污水處理設(shè)備控制特點(diǎn)

（1）水泵

水泵在污水處理廠（站）是*的設(shè)備，主要用于污水提升、污泥輸送等，多為潛水泵。一、二次污水提升泵一般都設(shè)置備用泵，其開(kāi)停受集水池水位自動(dòng)控制。在以往的設(shè)計(jì)中，主用泵與備用泵的設(shè)置多為手動(dòng)轉(zhuǎn)換，實(shí)踐證明這種方式存在一定的缺陷，如果操作人員不能按規(guī)律隨時(shí)轉(zhuǎn)換主備用泵，主用泵由于長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn)而加快磨損，備用泵長(zhǎng)時(shí)間閑置，電機(jī)內(nèi)部受潮、污泥沉集于泵軸和葉輪嚴(yán)重時(shí)會(huì)影響泵的正常起動(dòng)。

為使主備用泵運(yùn)行時(shí)間大致相等，采用自動(dòng)輪換控制模式是很有效的措施。所謂自動(dòng)輪換是通過(guò)適當(dāng)?shù)木€路或程序，每一個(gè)運(yùn)行周期后，自動(dòng)變備用泵為主用泵、主用泵為備用泵。對(duì)于用一備一的情況，采用簡(jiǎn)單的繼電器線路即可實(shí)現(xiàn)，但繼電器線路并不適于用二備一或更復(fù)雜的控制；采用可編程序控制器的系統(tǒng)，通過(guò)簡(jiǎn)單的程序即可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)輪換控制；如有可能增加定時(shí)運(yùn)行功能，即對(duì)泵的停止?fàn)顟B(tài)進(jìn)行計(jì)時(shí)，當(dāng)連續(xù)停止時(shí)間達(dá)到設(shè)定值時(shí)，強(qiáng)制水泵運(yùn)行一段時(shí)間，防止水泵內(nèi)部受潮和泵軸、葉輪被污物凝結(jié)，當(dāng)水量不大時(shí)此措施對(duì)提高水泵的使用壽命尤為有效。

（2）機(jī)械格柵

格柵一般設(shè)在污水進(jìn)入調(diào)節(jié)池前，用于濾除較大尺寸的懸浮物和漂浮物。機(jī)械格柵的履帶式格柵在電機(jī)的驅(qū)動(dòng)下迎水面自下向上運(yùn)行，將攔截的雜物收集到地面。

污水中的雜質(zhì)聚集較緩慢，機(jī)械格柵的運(yùn)行多采取自動(dòng)間歇控制方式。即根據(jù)污水中雜物的多少設(shè)定間隔時(shí)間，一次運(yùn)行時(shí)間以格柵運(yùn)行2到3周即可。

無(wú)論是設(shè)備自帶控制箱還是后配控制箱，設(shè)置自動(dòng)間歇控制功能是必需的。

（3）水下曝氣機(jī)

水下曝氣機(jī)以其安裝靈活、控制方便、噪聲小、節(jié)能等優(yōu)點(diǎn)在采用CASS工藝的中小型污水處理站使用得越來(lái)越廣泛。

水下曝氣機(jī)的控制與一般潛水泵無(wú)異，但在自動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和編程時(shí)，應(yīng)考慮可方便地設(shè)置每一臺(tái)曝氣機(jī)在曝氣周期的運(yùn)行模式：主用、備用、停用，以便調(diào)整曝氣量。

對(duì)于*營(yíng)區(qū)大中型SBR及其變形工藝，曝氣機(jī)的臺(tái)數(shù)較多且均勻分布于整個(gè)反應(yīng)池池，從配電控制箱引至各設(shè)備的管線很多且相對(duì)集中，一定要考慮好線路敷設(shè)路線和空間。

（4）鼓風(fēng)機(jī)

對(duì)于大型污水處理廠（站），常采用集中的鼓風(fēng)機(jī)組施行充氧曝氣，曝氣系統(tǒng)由鼓風(fēng)機(jī)組、電動(dòng)調(diào)節(jié)風(fēng)閥、管道及曝氣頭組成；鼓風(fēng)機(jī)容量較大，一般采用降壓起動(dòng)方式，一套鼓風(fēng)系統(tǒng)供給多個(gè)生化反應(yīng)池，因此，鼓風(fēng)機(jī)一般連續(xù)運(yùn)行。每一個(gè)生化反應(yīng)池需配置獨(dú)立的電動(dòng)控制風(fēng)閥，通過(guò)調(diào)節(jié)風(fēng)閥的開(kāi)閉和開(kāi)度實(shí)行曝氣控制。