CASS污水处理工艺的自动控制

整理文档很辛苦,赏杯茶钱您下走!

免费阅读已结束,点击下载阅读编辑剩下 ...

阅读已结束,您可以下载文档离线阅读编辑

资源描述

书书书檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲殘殘殘殘和利时自控专栏CASS污水处理工艺的自动控制于 进, 胡汉青(北京和利时自动化驱动技术有限公司,北京100176)  摘 要: CASS工艺操作工序繁琐,与其他工艺相比需要控制的变量较多。为了保证污水处理过程的安全可靠和生产的连续性,同时满足污水处理工艺的需要,有效降低系统的能耗和药耗,必须采用自动控制系统。主要介绍了CASS工艺中粗格栅间、提升泵房、细格栅间、旋流沉砂池、CASS反应池以及鼓风机的工艺控制策略。  关键词: CASS工艺; 污水厂自控系统; PLC中图分类号:X703  文献标识码:C  文章编号:1000-4602(2011)08-0103-03AutomaticControlofCASSWastewaterTreatmentProcessYUJin, HUHanqing(BeijingHollySysAutomationandDriveCo.Ltd.,Beijing100176,China)  Abstract: Comparedwithotherprocesses,CASSprocesshasmorevariablestobecontrolledduetoitscomplicatedoperationprocedures.Theautomaticcontrolsystemmustbeadoptedtoensurethesafety,reliabilityandcontinuityofwastewatertreatment,meettherequirementofwastewatertreatmentprocess,andreducetheenergyconsumptionandchemicalconsumptionofthesystemeffectively.Thecontrolstrategiesforcoarsebarscreenchamber,liftingpumpstation,finebarscreenchamber,cycloneflowgritchamber,CASSreactiontankandairblowersaremainlyintroduced.  Keywords: CASSprocess; automaticcontrolsystemofWWTP; PLC1 CASS工艺特点CASS工艺作为SBR处理技术的一种改进,不仅具备SBR法工艺简单可靠、运行方式灵活、自动化程度高的特点,而且具有明显的除磷脱氮功能,这一功能的实现在于CASS池通过隔墙将反应区分为功能不同的几个区域,因在各分格中溶解氧、污泥浓度和有机负荷不同,各池中占优势的生物相亦不同。尽管单池为间歇操作运行,但能使整个过程达到连续进水,连续出水。同时在传统SBR池前或池中设选择器及厌氧区,相当于将厌氧、缺氧、好氧阶段串联起来,提高了除磷脱氮效果。2 工艺控制策略采用CASS工艺的污水处理厂主要由粗格栅间、进水泵房、细格栅间、沉砂池、CASS反应池、鼓风机房、加氯间、接触池及污泥脱水机房等构成。21 粗格栅间及提升泵房① 粗格栅a.控制模式一:格栅前、后设超声波液位差计,根据设定的液位差判断格栅是否堵塞,若堵塞,液位差ΔH增加,则除污机开始连续工作,直至液位差ΔH满足要求后,恢复正常的除污机操作。b.控制模式二:格栅机根据时间间隔及持续时间的定时法来控制,时间间隔及持续时间由PLC设定,操作人员调整所有格栅具有相同的时间间隔及持续时间。时间间隔可能从零调整到24h,但每一档不少于30min,持续时间能从零调整到3h,但每一档不少于5min,最初应将时间间隔设置为3h,持续时间为15min。·301·第27卷 第8期2011年4月            中国给水排水CHINAWATER&WASTEWATER             Vol.27No.8Apr.2011c.栅渣输送压榨机与格栅联动运行,当任意1台或2台格栅机运行时,栅渣输送压榨机随之运行。当最后一台格栅机停止运行后,延时一定时间栅渣输送压榨机方能停止运行。d.液位差的设定值、粗格栅的运行周期以及运行时间均可由触摸屏或监控计算机修改设定。② 提升泵进水泵房水泵可手动/自动控制,手动状态下可在就地控制柜上单机启停,在自动控制状态下,根据集水池液位自动控制变频调速泵的转速及水泵的开/停;根据集水池最低液位自动停泵,实现泵的干运转保护;每一台泵的启动次数和总的运行小时数应均衡,初始设定使每台泵的运转时间相等;控制系统监视泵的运行过程,如出现故障报警则备用泵自动投入运行;PLC接收所有故障信号,报警后做出相应处理。22 细格栅及旋流沉砂池细格栅控制与粗格栅相同。细格栅与螺旋压榨机、皮带输送机的联动顺序:螺旋压榨机→螺旋输送机→细格栅;停止时,细格栅停运后螺旋压榨机及螺旋输送机继续运行30~60s(可调),当螺旋输送机或螺旋压榨机发生故障,报警并顺次停止细格栅运行。完成砂水分离的控制方法如下:正常情况下,定时开启排砂泵;当储砂池砂位到达设定值时,随时开启排砂泵。砂水分离器应与砂泵联动,排砂泵启动后,相应的砂水分离器随之启动,排砂泵停止运行后,砂水分离器也随之关闭。排砂泵和刮渣机由PLC完成一步化操作。2台吸砂桥由PLC控制间歇运行(运行间隔时间可人工设定)。砂水分离器与吸砂桥联锁:启动时,顺序依次为砂水分离器、吸砂桥,停车时相反;在吸砂桥停止运行后砂水分离设备继续运行1~5min(可调),当砂水分离设备发生故障时停止运行吸砂桥。23 CASS反应池① 预反应区设计为了使回流污泥和污水进行充分混合,形成均匀的厌氧环境,在预反应区内设置潜水搅拌器,该搅拌器属于高转速类型,具有较好的混合搅拌功能。考虑到厌氧环境对磷的释放影响较大,故在预反应区内设置有DO在线测定仪,其输出信号接入CASS反应池PLC子站,PLC子站根据DO值的大小及变化,对回流污泥量进行在线调节,以达到最佳的厌氧环境以利于磷的释放。和利时LK系列PLC支持大容量的数据存储空间,可绘制预反应区进水水量、进水水质、污泥回流量与DO的关系曲线,存放在PLC的数据区内,可指导实际运行工作。② 主反应区设计主要的控制和检测设备有:滗水器、回流污泥泵、剩余污泥泵、潜水搅拌器、电动调节堰门、电动蝶阀等。污水处理厂设4个反应池,每2个反应池为一个功能单元,PLC的逻辑电路代表了运行方式、已设定的循环以及在设计负荷下设备操作的按序时间周期。这些时间参数并非固定不变的,而是可在需要时进行必要的调整。基本循环分正常循环和大流量循环的操作。任何循环的操作都是由下面描述的控制方法决定的。正常循环4h为一个周期,其中曝气2h、沉淀1h、滗水1h、空闲(时间变化);大流量循环每周期2h,其中曝气0.5h、沉淀1h、滗水0.5h、空闲(时间变化)。当液位达到超高报警水位时,立即开启排放阀门。在远程自动模式下,回流污泥泵在曝气、沉淀、空闲阶段启动;在手动控制模式下,回流污泥泵在整个循环过程中都可运行,并可通过调节回流污泥管上的控制闸门开启度来调整回流污泥量的大小。在自动模式下,剩余污泥泵在滗水之后启动,15min后停止工作。在此期间可根据MLSS值更新排泥程序。在手动控制模式下,剩余污泥泵在整个循环过程中都可运行。进水曝气阶段CASS主反应区内边充水边曝气,同时池内的回流污泥泵连续不断地向预反应区回流污泥。此时有机污染物被微生物氧化分解,同时污水中的氨氮通过微生物的硝化作用转化为硝态氮。静止沉淀阶段CASS主反应区不充水也不曝气,此时微生物利用水中剩余的DO进行氧化分解,生物池逐渐由好氧状态向缺氧状态转变,开始进行反硝化反应,活性污泥逐渐沉到池底,上层水逐渐变清。排水排泥阶段CASS主反应区的滗水器开始工作,自上而下逐渐排出上清液,同时池内的剩余污泥泵向污泥调节池输送剩余污泥。此时,生物池逐渐·401·第27卷 第8期              中国给水排水            www.watergasheat.com由缺氧状态过渡到厌氧状态,继续进行反硝化反应。实际运行过程中,由于滗水器的滗水能力是按最不利情况进行设计选型的,而这种最不利情况不易出现,故实际滗水时间通常要比设计滗水时间短,其剩余时间通常用于CASS主反应区内污泥的闲置,以恢复污泥的吸附能力。24 鼓风机每一组反应池对应两台鼓风机,鼓风机在已设定的曝气过程中启动,根据反应池测得的DO值开启1台或2台鼓风机,调整一台鼓风机的转速及工作时间。当某一鼓风机出现故障,自动报警通知管理人员,人工启动备用鼓风机。PLC接收所有故障信号,报警后做出相应处理。鼓风机将压缩空气通过管道送入CASS池,使空气中的氧溶解在污水中供给活性污泥中的微生物。鼓风机在工频状态下启动时,电流冲击较大,容易引起电网电压波动,而罗茨鼓风机风压一定,风量只能靠工作台数及出气阀来调节,实际生产运行中往往是通过调节出气阀门来控制,即增加管道阻力,因而许多能量浪费在阀门上。在最新的方案中,在鼓风机上应用了变频器,由于变频器的软启动大大减小了电机启动时对电网的冲击,而且在正常运行时,将出气阀门开到最大,根据工艺和参数的要求,适当调节电机的转速来调节管道的风量,从而调节污水中的DO浓度,而且可以根据溶解氧传感器反馈的信号(4~20mA)很方便地实现闭环自动控制。LK系列PLC传承了和利时DCS过程控制的优点,具有功能强大的PID调节控制器,使被控对象的调节更加快速、稳定。溶解氧调节具体实现方法如下:① 当前溶解氧值小于设定值时,开启一台鼓风机,并进行变频调节;② 当变频器频率达到最大,且溶解氧值仍小于设定值时,则再开启一台鼓风机,此时两台鼓风机一台工频运行,一台变频调节;相反,当前溶解氧值大于设定值时,变频器频率减小,当频率减小至零,且溶解氧值仍大于设定值,时则停止一台鼓风机,继续变频调节;此过程中若当前溶解氧值大于设定值,则再停止一台鼓风机,继续变频调节,如此类推,直至当前溶解氧值满足设定范围。另外,系统将统计各台鼓风机的累计运行时间,每次启动或停止鼓风机时,需比较各鼓风机的累计运行时间,累计运行时间短的鼓风机先启动,同时还要保证先启动的鼓风机在条件满足时先停止,尽量使各鼓风机的运行时间均衡,以延长鼓风机的使用寿命。3 结语介绍了CASS污水处理工艺的特点及自动控制策略。CASS污水处理工艺与和利时LK系列PLC控制系统的有机结合,保证了污水处理过程的安全可靠和生产的连续性,大大降低了系统的能耗和药耗,为企业带来了可观的经济效益和良好的社会效益。参考文献:[1] 熊红权,李文彬.CASS工艺在国内的应用现状[J].中国给水排水,2003,19(2):34-35.[2] 杨亚静,李亚新.CASS工艺的理论与设计计算[J].科技情报开发与经济,2005,15(13):186-187.电话:13901227081E-mail:lilan@hollysys.com收稿日期:2011-02-21!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!###############################################################$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((

1 / 4
下载文档,编辑使用

©2015-2020 m.777doc.com 三七文档.

备案号:鲁ICP备2024069028号-1 客服联系 QQ:2149211541

×
保存成功