污水处理系统设计案例综述
1.1SBR的结构及工作原理
本研究中的污水处理技术为SBR污水处理方法,为序批的间歇活性化污泥工艺。SBR通过深度切割的作业手段取代了常规的空间切割方法,从而能够满足工业生产中制造过程连续产生大量污染物的特点。对SBR工业废水的预处理体系主要是由粗烤架除污池、集游泳池、SBR反映池、储泥池、自动泵、抽气机和电动阀门等部分构成,在粗烤架除污池、集游泳池、SBR反映池、储泥池中还各自设有液位高度开关,用于检查池中和水槽内的液位标高。
我们主要通过4个SBR池循环处理过程的施工,并融合了PLC工艺技术,以期达到对污水处理过程的即时监测与管理,以确保工业生产过程的持续性,并减少员工劳作力度。此施工主要由四个池构成,每一个SBR处理过程循环又分为进水、生物反应(曝气)、沉降、排出等操作工序,污染物从SBR中按顺序间歇地流入各个生物反应操作工序。曝气使好氧、缺氧和厌氧状况交互发生,最后实现了脱碳、脱氨和脱硫的目的。另外还有确定SBR的最大用风量。SBR的布局图,如图2-1所显示。
图2-1SBR池的布置图
在充氧期间,通过SBR化学反应池消除有机质的工作原理和一般活性污泥法相似。但不同点是,操作时,进水、化学反应、沉降、排气、空载运行排泥等5个步骤都在同一个SBR化学反应池中,循环性进行。当废水流入反应池后,与池内
空载运行期的城市污水搅拌,废水中的有机质被细菌胶团所吸收,从而开始生物降解。在化学反应完成后经过沉降步骤,上部的城市污水慢慢变清,再用笔水器把污染物排除,最后除去淤泥[5]。
1.2PLC控制系统设计原则与步骤
PLC控制器是为工艺服务的,所以你首先要很好的实现为工艺服务提出的控制器需求。PLC控制器的设计应当坚持下列准则:
PLC控制器的设计和调试,应当按照法律规定的工作流程。整体的产品设计流程,如图2-2所示。
结束
结束
撰写论文
模拟调试
PLC程序设计组态设计
开始
控制要求分析
确定输入输出设备
选择合适的PLC
I/O点数分配
图2-2设计步骤示意图
1.3污水处理工艺过程阐述
(1)进水
进水阀开启,污泥先穿过粗格栅,进入自动水泵,随后再穿过细格栅过滤器,污泥最后达到收集池,随后再按照管理规定,把收集池中的污泥分成步骤逐渐地投入各个SBR反应池。
(2)反应
反应工艺是SBR工艺最关键的一个工艺。当污泥注水到设定容量后,停止进
水,空气闸门开启,鼓风机起动,开始曝气,同时潜水搅拌机和回流式污水泵工作,并进行反应作业,如驱除疾病BOD、硝化、磷的吸附和反硝化等[7]。按照化学反应所必须达到的程度,可以通过曝气和搅拌,从而确定了化学反应持续时间的长度。潜水搅拌机和曝气控制系统的混匀应用,使能源大幅度范围地下降,充氧率也大大提高,产生流动,增加了搅动功能,从而避免污水沉积,有效避免了沉淀。
(3)沉淀
在SBR池暂停曝气后,空气闸门关掉,同样潜水搅拌机、回流污水泵等也暂停了工作。开始重力沉淀与泥水分解。
(4)排水
SBR池达最大水平,并进行沉积工艺之后,细胞上清液由笔水器慢慢排出池外。当池水位超过规定的最低水位时,笔水器停机运转。同样,剩余污水泵也在笔水器停机运转后开始运行,以排泥至贮泥池。
系统内有四台笔水器,各自置于4个SBR反应池中。笔水器控制系统采用PLC等可编程控制器进行自动。当SBR反应池的低温静置时刻终了,并且液位高度满足要求时,笔水器开始运行[8]。
1.4PLC与MCGS组态软件的通信
从总体上来说,组态软件系统是由信息系统开发环境和信息系统执行工作环境二部分所构成的。信息系统发展环境是指企业自动化系统设计工程人员能够完成其内部控制方案设计,在组态软件系统的帮助下完成目标软件的系统设计制造管理工作,而必须所依靠的系统工作环境条件。经过创建一组用户数据文档,得到了最后的图形目标运行管理系统,供在信息系统执行环境工作时使用。信息系统发展环境由一些个组态程式构成,如绘图用户界面组态程式、实时数据库系统组态程式等。而信息系统执行工作环境则是在信息系统执行工作环境下,目标应用程式被放入计算机系统存储器并直接投入实际执行。而系统运作工作环境则由一些个操作系统执行程序构成,如图形用户界面操作系统执行程序、实时数据库系统执行程序等[9]。MCGS操作系统构造图,如图2-3所示。
多任务
多任务多线程
组态环境运行环境
构建画面
流程控制
报警组态
设计报表
连接设备
动画显示
现场控制
报警输出
报表打印
设备输出
组态软件核心
实