『壹』 (高分悬赏)水处理过程中怎样应用plc
http://www.21ca.cn/cdbbs/Search.asp?page=0&mode=1&key=PLC+%CB%AE%B4%A6%C0%ED&searchsort=0
介绍了县级中小城市污水处理工艺,西门子S7-300 PLC主要特点,污水处理厂的自控要求、PLC的系统硬件配置、软件设计,和实际运行结果。
可编程控制器PLC是实现污水处理厂自动控制的关键,县级中小城市的污水处理厂处理能力一般在10万m3/d以下,很多是1~5万立方米/d,监控点数一般不是很多,而选用西门子S7-300 PlC是一种即经济又切合实际的解决方案,它具有高度模块化结构,指令集功能强大,能够满足多样化和个性化的需求。
1 污水处理工艺流程
从当前污水处理工艺和技术研究、开发和应用的情况看,由于传统的活性污泥处理工艺在中小规模的污水处理厂中存在基建投资高、运行费用高以及电耗高等问题,因此,处理水量在10万立方米/d以下的县级中小城市的污水处理厂处理工艺一般多采用氧化沟和SBR工艺。西北某县城污水处理厂日处理污水4万吨,处理工艺采用的是奥贝尔氧化沟。主要处理:工段有机械处理段、生物处理段、和污泥脱水处理段。机械处理段由粗格栅间、进水泵房、细格栅间、旋流沉砂池组成。生物处理段由厌氧池、氧化沟、回流及剩余污泥泵房、二沉池、接触池等组成,污泥脱水处理段由储泥池、污泥脱水机房组成。该工艺的流程见图1。
城市污水管网收集到的污水到了进水泵房,在这里大的固体杂质被格栅机过滤掉,然后较稀的污水被提升泵送到旋流沉砂池,污水由于搅拌机和吸砂机的作用,其中的固体颗粒又被去除。下一道工序是污水先被送到厌氧池,目的是去磷、脱氮,然后流入氧化沟,这里有相应的菌种来分解、净化污水,氧化沟中的污泥细菌生态系统维持存活的主要条件一个是污水中的有机物杂质,另一个就是氧气的供应,所以氧化沟上的曝气转碟的作用是对污水进行充氧。经过氧化沟处理后的污水在二沉池沉淀后然后在接触池加氯达标后可直接排放,多余的污泥被排泥泵送到脱水机房,通过脱水处理,污泥被压干制成饼,用作肥料。
2 自控系统的硬件选择
污水处理主要是顺序逻辑控制,这正是PLC控制的优势所在。在众多的PLC生产厂家中,西门子公司的S7-300 PLC系列产品以其较高的性价比成为众多用户的首选。S7-300是模块化的中小型PLC系统,能满足中等性能要求的应用,模块化、无排风扇结构,各种单独的模块之间可进行广泛的组合以用于扩展。接口模块(IM)用于多机架配置时连接主机架(CR)和扩展机架(ER),S7-300通过分布式的主机架(CR)和二个扩展机架(ER)可以操作多达32个模块。中央处理单元(CPU)集成有PROFIBUS-DP和MPI通讯接口,多点接口(MPI))用于同时连接编程器、PC机和人机界面等。信号模块(SM)用于数字量和模拟量的输入输出。
3 总体控制要求及功能
污水处理厂自控系统的要求是对污水处理过程进行自动控制和自动调节,使处理后的水质指标达到要求的范围;在公司中控室发出上传指令时,将当前时刻运行过程中的主要工作参数(水质参数、流量、液位等)、运行状态及一定时间段内的主要工艺过程曲线等信息上传到公司中控室。功能如下:
1)控制操作:在中心控制室能对被控设备进行在线实时控制,如启停某一设备,调节某些模拟输出量的大小,在线设置PLC的某些参数等。
2)显示功能:用图形实时地显示各现场被控设备的运行工况,以及各现场的状态参数。
3)数据管理:依据不同运行参数的变化快慢和重要程度,建立生产历史数据库,存储生产原始数据,供统计分析使用。利用实时数据库和历史数据库中的数据进行比较和分析,得出一些有用的经验参数,有利于优化氧化沟的准闭环控制,并把一些必要的参数和结果显示到实时画面和报表中去。
4)报警功能:当某一模拟量(如电流、压力、水位等)测量值超过给定范围或某一开关量(如电机启停、阀门开关)阀发生变位时,可根据不同的需要发出不同等级的报警。
5)打印功能:可以实现报表和图形打印以及各种事件和报警实时打印。打印方式可分为:定时打印、事件触发打印。
4 系统构成及其布局
如果采用常规PLC集中控制方式,将现场信号通过电缆连接到集中控制室内的PLC上,由于工艺线路长、现场控制点分布范围广,需要敷设大量的电缆及桥架,且现场环境恶劣、其施工难度非常大。鉴于此,采用了PROFIBUS现场总线技术,根据工艺划分,系统共设了两个主站、两个子站、两个操作员站。采用西门子的S7-300系列PLC,主站采用CPU315-2DP,其带有一个DP通讯口和一个MPI口。子站采用通用性较好的ET200M远程模块,用于现场数据的采集和控制,并借助PROFIBUS(工业现场总线),方便控制网络系统的建立。其自控系统见图2。
控制系统分为三个级别,即现场级、控制级、管理级。
(1)管理级
管理级集中监控各个分站设备的运行状态。管理级现场总线选择PROFIBUS-FMS总线,两台安装组态软件的冗余服务器作为PROFIBUS-FMS现场总线的操作员站,安装在控制室内,可以同时收集现场数据。服务器采用WinCC组态软件,并配有服务器软件包选项。
(2)控制级和现场级
控制级主要功能是接收管理层设置的参数或命令,对污水处理生产过程进行控制,将现场状态输送到管理层。根据本厂工艺流程和总平面布置,结合马达控制中心MCC的位置和供配电范围,按照控制对象的区域、设备数量,以就近采集和单元控制为划分区域的原则,在进水泵房、变电所设两座现场主站PLC1、PLC2。在加氯间、脱水机房设两座现场子站,其中加氯间PLC1-1为进水泵房PLC1的DP从站,脱水机房PLC2-1为变电所PLC2的DP从站。现场主站与现场子站之间采用PROFIBUS-DP现场总线。现场主站PLC1、PLC2分别由电源模块PS 307、CPU315-2 DP模块和通讯模块CP343-5及相应信号模块SM组成。现场子站采用ET200M远程单元,每个ET200M单元均由1个IMl53-2总线接口模块和其它若干数字量、模拟量输入输出模块组成。
进水泵房现场主站PLC1监控范围为粗格栅、进水泵房、细格栅、沉砂池等,其主要控制对象为粗细格栅间的粗细格栅及进水电动闸门、进水泵房的污水提升泵、沉砂池的排砂装置和砂水分离等设备,此外,还负责进水水质如pH、SS(浊度测量)等参数的在线检测。其I/O配置为:DI=144、DO=48、A1=16。
加氯间现场子站PLC1-1监控范围为加氯间、接触池,其主要控制对象为加氯消毒等设备,此外其还负责出水水质如:余氯、COD、流量等参数的在线检测。其I/O配置为:D1=48、DO=16、AI=8。
变电所现场主站PLC2监控范围为厌氧池、氧化沟、回流及剩余污泥泵房、二沉池,主要完成对处理工艺参数的监测控制,如对溶解氧、污泥浓度、pH值、ORP值等参数的测控。对曝气设备、搅拌设备、排水设备、污泥回流及剩余泵、刮泥机等进行操作控制,以满足对处理出水水质的要求。其I/O配置为:DI=224、DO=8O、A1=24。
脱水机房现场子站PLC2-1监控范围为脱水机房、储泥池,其主要控制对象为储泥池的搅拌器、电动阀门,脱水机房的进泥泵、输送机、浓缩机、加药系统等设备。其I/O配置为:DI=48、DO=16、Al=8。
5 系统软件
计算机操作系统采用Microsoft Windows 2000 Professional中文版操作系统。历史数据库采用Microsoft SQLServer 2000中文版软件。上位机监控软件采用GE公司的iFIX3.5组态软件来实现。
1)操作系统软件Windows 2000 Professional中文版操作系统提供了一个快速、高效的多用户、多任务操作系统环境,是目前使用广泛的工控操作系统。数据库服务器采用Windows2000 server中文版配合Microsoft SQL2000使用,用来保存历史数据。各工作站均采用Windows 2000 Professional中文版操作系统。
2)iFIX3.5监控软件实现了对整个系统的开关量、状态量、电量、模拟量的采集和处理,并显示在主工作站的界面上;对一些污水处理厂重要的物理量如各个进水泵的电流、频率、出口压力等都实时显示在主上作站的主界面上,便于调度员及时掌握系统的运行情况。
3)数据库服务器上安装Microsoft SQL2000中文版数据库软件,用来储存整个污水厂重要的历史数据,通过iFIX3.5与Microsoft SQL 2000的通讯来读取历史数据。单独设计一个数据库服务器可以避免因为系统局部故障导致历史数据丢失现象的发生。
4)STEP7可以利用IEC-1131标准中八种编程语言中的6种(STL、LAD、FBD、CFC、SFC和SCL)进行编程、本系统利用STEP7对西门子可编程序控制器进行配置、编程。
6 结束语
用西门子S-300 PLC设计的自控系统在该污水处理厂投入使用以来,运行至今系统稳定、可靠。设备具有调试简单、操作方便、使用安全、效率高、故障率低,污水处理效果好的特点,提高了劳动生产率,同时由于软硬件均采用模块化结构,方便了工程技术人员的安装、调试和维修。
『贰』 水处理设计浅谈:什么是好设计篇
水处理是应用性的学科,行业技术也有着其自身的特点。
1、技术门槛普遍偏低
水处理工程的建设结果基本都比较直观和易于理解,技术模仿和进入门槛普遍较低,模仿起来不需要有太多的专业功底,多花些心思琢磨后还经常能形成一些自己的改进。因为这些特性,行业尤其重商务而轻技术,碰到技术问题时通过监管漏洞以及商务技巧来回避风险。另外,由于门槛低,大量的小环保工程公司也因此层出不穷。
2、入门易、精通难
水处理的项目看起来比较简单、容易复制,但工程的实际效果往往不好,经常出现刚开始运行就要改造的情况。主要是因为水处理的变化性大,如果在工程设计时对各种要素评估不足、工艺设计中考虑不周全、工程建设水平控制不到位、调试应对能力不足等,都会导致工程结果不好。
水处理设计中,经验占了非常大的比重。在作为最权威设计依据文件的设计规范中,设计参数往往只是建议值而且取值范围非常大;而水处理项目建成后实际进水值和设计值经常会出现较大的偏差,难以验证设计参数的合理性;对于各单位的技术人员,接触到的项目类型一般较为单一,同行交流机会少,还受到商业保密因素的制约,获得项目经验的途径少。以上这些都制约了技术人员设计能力的成长。
好的设计需要有良好的综合能力,而设计的综合能力需要基于良好的理论功底和大量类型丰富的各种工程实践经验,整个行业特点和市场特性决定了水处理技术的入门容易而精通较难。
3、科研与行业协会作用有待挖掘
应用性科研引领着技术的发展,在水处理的科研领域,目前的科研重点偏理论性研究,在应用性研究中和工程设计需求的关联不多。从国家政策的角度是鼓励企业参与科研,以加强成果的扩散,但企业一线人员的科研实力偏弱,往往流于形式。在应用性科研方面有很大的发展空间,做好后可以推动行业技术应用水平的提升。
行业协会是行业技术获得的重要来源,比如德国的排水技术协会(ATV)会定期根据最新研究更新污水处理的设计规范,提供行业设计指导。这种由行业协会组织编写的设计规范内容非常详实,时效性强,可大大地方便设计人员进行参考和利用。国内的类似导则偏指导性,中国的行业协会在这方面还有很大的潜力可供挖掘,为行业设计水平的提升发挥作用。
二、技术需求的特点
水处理从业技术人员经常要能应对不同的差异性大的技术支持需求,有其鲜明的特点。
1、水处理涉及的范围广
水处理涉及的范围广,从大类来分包括以下几类:
(1)城镇、乡村给水:城镇给水厂(地表水源、地下水源)、乡村给水处理设施等。
(2)城镇、乡村排水:城镇污水厂、垃圾填埋场渗滤液、乡村排水处理设施,包括城市污泥的处置等。
(3)工业园区污水:各种不同类型的工业园区污水处理设施,典型的有化工园区、石化园区、制药园区、印染园区等。
(4)工业给水与循环水:常规给水、纯水、超纯水、循环水处理等。
(5)工业废水:采矿、食品饮料、纺织、制革、造纸、石油加工、化学品制造、医药制造、金属冶炼等各行业的工业废水处理。
技术人员经常需要给不同的水处理项目需求提供技术支持,当项目差异性大的时候往往隔行如隔山。
2、水处理设计涉及的知识面广
水处理项目中,工艺设计是龙头专业,设计人员涉及握的知识面广,主要包括:
(1)专业基础知识。包括了水的特性认知、反应器与反应动力学、废水的物化处理原理、生物处理原理、自然生态处理技术、污泥与臭气的处理、水力计算等。
(2)设备、仪表与材料。包括了泵、风机、阀门等常用设备,格栅、排泥撇渣设备、曝气充氧设备等专用设备,还有各种压力、物位、流量、水质监测等仪表,还用到填料、药剂及各种管道材料等。
(3)主要工艺单元。与工艺原理对应,需要了解各工艺单元,包括格栅、沉砂、调节、沉淀、厌氧、好氧、过滤、膜分离、离子交换、高级氧化、生态处理技术等,还包括污泥处置、臭气处理涉及的各种工艺。
(4)方案与图纸设计。需要通过文本与图纸表达设计成果,包括了方案、可研、初设、施工图等,要能满足国家对不同阶段成果的规范性和设计深度要求。
作为龙头专业,工艺设计人员还需要了解配套专业如建筑结构、电气自控的基本知识等。
3、对综合判断能力要求高
水处理项目在来水可控性差时还要求对末端产品水水质负责。在设计当中,要充分考虑到水质的差异性、工艺的可靠性及操作人员的特点等因素,同时还需要充分的考虑经济性指标。在企业内部,为了获得更好的综合效益,经常还需要和企业的清洁生产结合。
工艺设计人员还需要负责与商务配合,理解商务需求,结合技术进行商务判断的协助。这些都还需要设计人员具备良好的综合判断能力,以使技术方案达到各方面的综合平衡。
三、好的水处理设计
一个工程项目,从开始的方案到最终的调试验收,设计起着重要的主线作用。在设计过程中,需要对项目目标、外部条件、工艺路线与参数、设备配置规格等进行充分分析,综合权衡,适当取舍,结果简单而过程复杂。一个好的设计应该具备以下特点:技术上考虑周全,经济性合理,便于施工,方便操作与运行管理,具有一定的前瞻性。要做出好的设计,一般需具备以下条件:
(1)良好的专业判断能力。无论是原始条件和要求的确认,还是项目目标的合理评估,包括项目方案的确定以及实施过程中问题的解决,都需要良好的专业判断能力来提供支持,以确保项目方向不会出现偏差,保证项目实施具有可控性。专业判断能力是设计队伍重要的核心竞争力。
(2)基本功扎实的设计队伍。任何一个设计都是设计人员智力的付出,从方案到细节设计,都需要耗费大量的精力。
参与设计的设计人员具有良好的基本功,才能夯实每个细节,做出好的设计产品。
(3)良好的沟通和应变能力。水处理中水质水量的不确定性以及外部条件的变化给工程的设计工作带来了很大的挑战,设计人员最重要工作之一就是进行充分的沟通确认,并根据变化进行合理的调整。在出现预估范围之外的情况后,要有好的应变能力,特别是要处理好局部变化与总体的关系。
(4)良好的设计习惯与体系。设计是由一个一个细节垒起来的,好的设计习惯能让每个细节具有其内在的一致性,避免系统错误。在设计的组织管理上,关键环节需要充分控制,在时间紧迫时要能分清重点,合理节省设计周期,好的设计组织体系不可或缺。
(5)好的职业道德。对于设计人员,应该更多的提供有价值的设计,工艺选择与设备选型要尊重其自身特点,合理选用。好的职业道德能让设计以满足工程本身的内在需求为基本出发点,做到以客户为中心。
设计是一个很严谨的工作,但同时也是一个很活泼的创造过程,好的设计会给人一种赏心悦目的感觉。
『叁』 锅炉水处理全自动e1是什么意思
你也不说清楚是什么控制阀,锅炉水处理自控型软化器控制阀机头,显专示屏显示e1并闪烁属,这是控制阀电器部分出现了故障,1是定位板和主控板的连接故障,2是定位板损坏,3是机械传动装置损坏,4是主控板损坏,5是电机与主控板连接故障,6是电机损坏...。一杰环保
『肆』 自来水厂排泥水的处理技术
针对黄浦江水系闵行水厂排泥水的处理,通过污泥沉降特性研究,采用收集、浓缩、平衡、投加聚丙烯酰胺(PAM)、离心机固液分离的工艺流程和PLC中央控制,提高了自动化程度。浓缩池上清液能达标排放,离心机分离水的泥饼含固率≥42%,PAM加注率1.0~1.5kg/t干泥。研究表明,该工艺可作为黄浦江水系水厂排泥水处理工艺设计依据。
自来水厂从污染较少的地方远距离引水,虽然水质有所改善,但提高了制水成本。而自来水公司将未经处理的大量滤池反冲洗废水和沉淀池排泥水直接排入江河,不仅导致航道淤积,还对水体环境造成一定程度的负面影响。因此,上海市自来水公司在闵行水厂(处理规模7×104 t/d)进行了排泥水处理技术和工程生产性研究,投入运行后取得良好效果。
1 排泥水特性研究
1.1 原水浊度与SS的相关关系
污泥总量是以水中SS含量计算的,不同水源、不同季节(潮汐河流)的不同浊度都可能影响其与SS的相关关系。闵行水厂一车间1997年12月—1998年2月原水浊度与SS的关系见图1。
经分析可知:
① 测得的浊度:最高为80 NTU,最低为25 NTU,平均为42.3 NTU。
② 测得的SS值:最高为130 mg/L,最低为43 mg/L,平均为83.54 mg/L。
③ 从50个数据分析可得,浊度值低于60 NTU的占90%,经统计浊度与SS的相关关系方程为:
y=2.154 8x-7.202 4
R2=0.9571
④ 由于试验过程中黄浦江上游闵行江段浊度低于80 NTU,而最大几率在25~60 NTU之间,故高于60 NTU时与SS的相关关系有待于作进一步研究。
1.2 排泥水污泥总量估算
水厂排泥水中污泥总量的估算涉及到工程土建规模、脱水机械和机泵设备的容量配置,是确定工程规模和投资成本的重要依据。
一车间排泥水污泥总量估算采用英国水处理研究中心《污泥处理指南》一书中提供的排泥水中污泥含量计算公式:
Q=6.67×10.4 m3/d×1.07=7.137×104 m3/d
则平均日产干污泥量:
W=71 370 m3/d×(167.6×10-6 t/m3)=11.96 t/d
最低日产干污泥量W=2.36 t/d
最高日产干污泥量W=40.99 t/d
本项目以浊度=80 NTU来考虑土建规模和设备容量的配置。
1.3 排泥水自然沉降特性
不同含固率排泥水的自然沉降特性见图2。
由图2可知,排泥水污泥在自然沉降过程中,污泥沉降速率随时间的增长不断减小,而且不同含固率的沉降特性明显不同。含固率较低时,初始阶段污泥沉降速度很快,较快到达压密点,且在压密点附近沉降曲线明显转折。随着排泥水含固率的增高,污泥界面的下降速率越来越慢,历时曲线逐步趋于平缓,压密点不明显。图中各排泥水沉降时含固率的变化数据见表2。
由表2可知,3 h后的浓缩污泥和24 h后稳定污泥的含固率随着排泥水初始含固率的升高而升高。经过3 h自然沉降,底部污泥含固率都达到4%以上,能满足后续机械脱水设备要求。
2 排泥水处理工艺
经一车间排泥水沉降特性试验和污泥粒径大小测试,确定工艺流程。
可以看到,水厂排泥水处理工艺流程主要由五部分组成:截留池、浓缩池、污泥平衡池、聚合物投加系统、离心机脱水机房。本流程系统有2个物料进口,即截留池的排泥水进口和高分子絮凝剂PAM加注口;有2个物料出口,即浓缩池上清液排放口和螺旋输送器的泥饼出口。离心机分离水回收至排泥水截留池。
2.1 沉淀池排泥水的收集
经沉淀池排泥水量实测,沉淀池两旁虹吸排泥管全开时排出量为3 680 m3/d,平均为150 m3/h。沉淀池排泥水收集主要由虹吸式吸泥机或经穿孔排泥管排出,靠重力流向截留池。截留池直径D=8 m,池深H=4.8 m,有效调节容积为100 m3。池内装有搅拌机(到达一定水位开始搅拌)以防止污泥沉淀。截留池出水选用两台潜水泵提升(一用一备),其中一台由变频控制并能相互切换,Q=37.5~150 m3/h,扬程H=93.1 kPa。截留池内安装液位仪,控制搅拌机的开启和传送水位信号至PLC控制中心。潜水泵出口处安装电磁流量仪,既可现场观测,又可传送信号至PLC控制中心。
2.2 排泥水的浓缩
污泥浓缩池为地面式现浇钢筋混凝土结构,长8.0 m,宽5.9 m,深5.4 m,设计流量160 m3/h,设计输出污泥浓度≥5% DS,进入浓缩池排泥水浓度≤1% DS。污泥浓缩池底部设有刮泥机一台,用于收集底部浓缩污泥。
污泥浓缩池的主要处理部分是斜板浓缩装置。共有斜板228块,斜板高h=2m,长L=2.5m,宽B=1m,倾角θ=53°,斜板间距d=8cm。
其有效沉淀面积为:
A'=(dsinθ+Lcosθ)nB=(0.08×0.8+2.5×0.6)×228×1=356m2
折算成同等高度的平流式沉淀池,其相对停留时间为:
T'=A'h/Qmax'=356×2/150=4.75h
从上述计算中可以看出,浓缩池的相对停留时间大于3 h,能满足浓缩要求。
排泥水浓缩池担负着双重使命,即清浊分流。当底部污泥浓度计测得含固率达到一定控制指标时,通过PLC接受一定信号,指令污泥切割机和污泥泵开启,将污泥排入平衡池,当污泥浓度低于某一数值时,PLC指令污泥切割机和污泥泵停止工作。
随着截留池排泥水不断进入浓缩池,其上清液不断外排。对污泥浓缩池进行了连续测试,测试结果见图4。
从所获得的18个SS及相关数据分析,浓缩池排出上清液中SS平均浓度为61.6 mg/L,最大值为77 mg/L。在进水水质平稳运行情况下,上清液中的SS浓度有下降趋势,最低可达17 mg/L,表明连续稳定运行有利于提高浓缩池的清污分离效果。测定结果也完全符合设计要求。
2.3 污泥平衡池
斜板浓缩后的污泥经安装在管道上的污泥切割机(用于打碎颗粒较大的固体,保护后续处理设备的安全)由三台偏心螺旋泵(两用一备)送至污泥平衡池。为防止污泥沉降,平衡池内设有搅拌机一台,转速480 r/min。此外,还安装了液位仪(控制搅拌机的启动和停止)和污泥浓度计(作为脱水机污泥处理量和PAM加注量的依据)等在线控制检测仪表。
2.4 离心机脱水
一车间的原水取自黄浦江上游,浊度较高,约70~80 NTU,在水处理过程中投加硫酸铝等混凝剂。据测定,污泥中SiO2含量达50%以上,Al2O3含量在17%~20%左右,有机成分灼烧减量为10%~13%。污泥中无机成分含量高,无明显的亲水性,污泥离心脱水较容易。根据排泥水污泥颗粒粒径大小的分析,选用DSNX—4550离心机作为固液分离主要脱水机械。
DSNX—4550离心脱水机进泥含固率4%时处理量15 m3/h,进泥含固率5%时处理量12 m3/h,转筒Ø 450/266 mm,转筒长度与直径比为4.17,锥角为10°,离心机最大转筒速度3 250 r/min,工作速度2 600、2 900 r/min。
影响污泥离心脱水效果的因素很多,归纳起来有如下三种,即:不可调节机械因素;可调节机械因素;工艺因素。要使离心机能达到预期的固液分离效果,在确定机械型号(不可调节机械因素)之后,可以调整“可调节机械因素”。如改变离心机转筒速度,调节G的作用力,使分离因数增大,有利于固液分离;反之,减小转筒速度使分离因素减小,则不利于固液分离。但是,过分增大转筒速度,必定增大机器的磨损,产生大的噪音。
选择不同的挡板来调节液体水位(池子深度),可使分离水达到最佳清澈度和泥饼最佳干燥度之间的平衡。总的来说,当整个液体半径减小时,分离水变得更加透明,泥饼含水率增高。又如:转速差越大;污泥在离心机内停留时间越短,泥饼含水率就越高,分离水含固率就可能越大;反之,转速差越小,污泥在离心机内停留时间越长,固液分离越彻底,但必须防止污泥堵塞。总之,可利用转速差进行自动调节以补偿进料中变化的固体含量。
此外,还可以调整工艺因素。当污泥性质已经确定时,可以改变进料投配速率,减少投配量利于固液分离;增加絮凝剂加注率,可以加速固液分离速度,并使分离效果好。
2.5 工艺的自动化控制
项目进行过程中,对如何自动控制整个系统进行了研究,提出了可行的自控模式,使系统在PLC中央控制下达到无人自动运行的程度。
针对图3工艺,实现自动运行主要解决如下几个问题:
① 排泥水截留池自动控制
控制输送泵、搅拌器的开停。
② 自动排放浓缩池的底部浓缩污泥
利用浓度计测定值的上下限控制浓缩池排放污泥泵的开停,达到污泥排放自控。
③ 平衡池污泥液位控制
控制搅拌器、浓缩池排放污泥泵、离心机进泥污泥泵的开停以达到平衡池不溢出,不排空。
④ 自动配制PAM溶液和自动投加药量
对离心脱水机的PAM加注进行自动控制。根据离心脱水机进泥量和平衡池污泥浓度指示值控制加药量。
⑤ 当某泵发生故障时,切换备用泵以保证系统继续运行。
⑥ 协调排泥水处理工程整个系统的运行
采用SLC 500小型可编程控制器作为中央控制,可使控制灵活、显示直观、设置简便、操作容易。
3 运行结果
采用离心机对水厂排泥水浓缩污泥进行固液分离,需选择最佳工艺参数。研究了进入离心机的浓缩污泥含固率的要求范围,进料量(装机容量),最大产量,离心机差速、转速,不同类型聚丙烯酰胺(PAM)加注率、投加浓度对离心机脱水后的污泥含固率、分离水SS值和回收率的影响。
3.1 阳离子型PAM 加注率
阳离子PAM加注率与污泥回收率、泥饼含固率的关系见图5。从中可以得出如下结论:
① 在一定的产量下,当PAM加注率>0.1%时,随PAM加注率的增加,污泥回收率也增加;当PAM加注率为0.1%时,污泥回收率即可达到99%。
② PAM加注率为0.08%~0.16%时均可保证离心机出泥含固率≥43%。
③ 使用阳离子型PAM处理后分离水色度(目测)较低,脱色效果较佳。
3.2 阴离子型PAM加注率
阴离子型PAM加注率与污泥回收率、泥饼含固率的关系。
① 在一定的产量下,当PAM加注率>008%时,随PAM加注率的增加,污泥回收率也增加;当PAM加注率为0.08%时,污泥回收率即可达到99%。
② PAM加注率为0.08%~0.23%时均可保证离心机出泥含固率≥42%。
③ 使用阴离子型PAM处理后分离水色度(目测)较高,脱色效果不佳。
3.3 进泥流量和产量
进泥流量和产量与污泥回收率、泥饼含固率的关系。
① 在产量达1 248 kg/h,进泥流量达 16 m3/h的情况下,仍可取得良好的处理效果。通常运行条件为产量640 kg/h,进泥流量10m3/h。
② 进泥流量范围为6~16 m3/h情况下,污泥回收率均在98%以上,泥饼含固率≥42%。
3.4 进泥浓度对泥饼含固率的影响
进泥浓度与污泥回收率、泥饼含固率的关系。
离心机对进泥浓度的要求不高,在3%~6.5%范围内均可保证较高的污泥回收率(≥98.9%)和泥饼含固率(≥43%)。
3.5 离心机差速对泥饼含固率的影响
差速对泥饼含固率和分离水SS值的影响见图9。从中可以得出以下结论:
① 差速范围在7~11 r/min时,泥饼含固率均大于44%,分离水SS值为166~218 mg/L。但当差速高达12 r/min时,污泥含固率降低,仅为39%;分离水SS值较高。
② 差速基本上对泥饼含固率影响不大,但应视进泥浓度和装机容量选择相应差速。进泥量大时,差速太小可能堵塞离心机;差速太大,出泥泥饼含固率会降低。
3.6 运行工艺参数
从工程运行结果可得出闵行水厂一车间排泥水处理离心机运行最佳工艺参数。
① 进离心机浓缩污泥浓度:3%~7%;
② 对PAM药剂来说,阳离子型和阴离子型都可用;
③ PAM加注率为1.0~1.5 kg/t干泥;
④ PAM储液配制浓度:阳离子型0.5%,阴离子型0.3%;
⑤ PAM投加浓度:0.2%;
⑥ 离心机转速:2 600 r/min和2900 r/min;
⑦ 离心机差速:5~12 r/min。
离心机在上述工艺参数情况下,对水厂排泥水进行处理,可以得出如下结论:
① 阳离子PAM加注率为0.1%~0.15%(kg/t干泥)时,污泥回收率>99%,泥饼含固率≥43%;
② 阴离子PAM加注率为0.08%~0.15%(kg/t干泥)时,污泥回收率>99%,泥饼含固率≥42%;
③ 投加阳离子时,分离水佳;投加阴离子时,分离水色度较差。
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煤矿矿井水处理设备的特点: 矿井水处理自控监控系统作为主要技术创新之一,可根据矿井水进水水质和水量的变化,通过PLC系统和变频系统实现自动加药、自动排泥、自动反冲洗和全过程在线监控。工艺技术参数可在工控机或触摸屏上进行修改;在线监控主要包括进水和出水水质、水温、处理流量、加药流量、水池液位和加药设备液位等,各液位和水泵、电动阀门等动力设备实现联锁控制,自动开停设备,自动报警。将整个处理过程中的各种运行参数以图形及文字方式动态显示在工控机或触摸屏上,操作界面非常直观。 煤矿矿井水处理设备主要项目: ①含悬浮物矿井水处理技术; ②含盐矿井水(苦咸水)处理技术; ③酸性矿井水处理技术; ④矿井水处理自动化控制技术。 处理后的水质根据用户的需求达到生活饮用水、锅炉用水、洗浴用水、电厂用水、井下防尘用水等。 因产品生产批次、具体型号不同,
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