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汙水處理站的優化控製

http://www.kadhoai.com.cn 2026-04-07 21:51:03 來源:中國自動化學會專家谘詢工作委員會

  

圖1  係統工藝流程

  安利公司的新汙水處理係統結合公司汙水係統分布範圍廣、汙水水質變化大,且具有氧化性、高抑製性和高排放標準的實際,采用了具有先進水平的自動化控製係統,實現了水質在線分析和實時監測,達到了對設備運行、加藥量等參數的最優化控製。

  安利(中國)日用品有限公司是一家大型的中外合作日化生產企業,主要產品包括紐崔萊營養保健食品、雅姿美容產品及家居科技產品等。公司位於廣州經濟技術開發區內,設有占地近14.1萬m2的現代化生產基地。公司自1995年建廠之初就設有SBR工藝的汙水處理設施一套。隨著公司產能日益增大,原有係統麵臨處理能力有限等諸多問題的挑戰;同時為了提高汙水處理效率、降低處理能耗,節約運行費用,公司於2005年投資興建了一座新汙水處理站。

  新汙水處理係統針對SBR汙水處理工藝多參量(如液位、流量、壓力、生物指標等)、多任務(如汙水輸送、風量控製、水泵的啟停等)、多設備(如水泵、鼓風機、閥門等) 且具有隨機性、時變性和耦合性的特點,結合安利公司汙水係統分布範圍廣(每個生產區域均有汙水收集係統),汙水水質變化大,且具有氧化性、高抑製性(LAS: 300mg/L)和高排放標準的實際,采用了具有先進水平的自動化控製係統,實現了水質在線分析和實時監測,達到了對設備運行、加藥量等參數的最優化控製。整個係統主控單元采用PLC、變頻器等自控產品,運用信息交換網絡與綜合管理係統來進行自動化管理,使汙水處理係統在安全、穩定、高效運行的同時,達到了節能降耗的目的。

  汙水處理設施介紹

  整個係統主要由汙水收集部分(包括各集水井、汙水管網、汙水提升泵等);汙水處理部分(包括集水調節池、絮凝沉澱池、厭氧水解池、SBR反應池、汙泥脫水設施等);在線監測部分(包括ORP儀、超聲波液位計、DO儀、pH計、COD檢測儀等)以及自動化控製等部分組成。

  

圖2  係統網絡結構圖

  自控係統簡介

  該自控係統采用了西門子S7-300PLC作為中央數據處理控製單元;監控係統采用了可視程度高、功能強大的WinCC工控軟件;同時增加了觸摸屏TP270作為輔助備用監控操作。它實現了從進水到汙泥濃縮等工藝、各級控製設備的集中監視和控製的功能:現場檢測儀、泵、閥等設備現場信號直接采集進入PLC,通過交換機將其采集的信號用工業以太網傳送至中心控製室的WinCC監控計算機,將運算結果直接在工控機上顯示,中控室操作人員通過終端了解設備運行狀況、汙水處理情況等相關數據下達調度指令,直接控製現場設備,實現對設備的運行監控、事故和故障報警的人工幹預及監控係統各種參數的修改和設置等,實現準確而有效的在線監控。

  係統功能

  操cao作zuo人ren員yuan在zai操cao作zuo設she備bei前qian必bi須xu進jin行xing登deng錄lu。根gen據ju不bu同tong操cao作zuo人ren員yuan的de級ji別bie,係xi統tong自zi動dong判pan斷duan封feng鎖suo操cao作zuo人ren員yuan所suo能neng進jin行xing的de操cao作zuo。當dang報bao警jing發fa生sheng時shi,當dang前qian操cao作zuo員yuan被bei記ji錄lu存cun檔dang。當dang客ke戶hu機ji用yong戶hu登deng陸lu瀏liu覽lan時shi,係xi統tong根gen據ju用yong戶hu名ming和he密mi碼ma顯xian示shi和he控kong製zhi屏ping幕mu上shang的de畫hua麵mian及ji操cao作zuo。無wu權quan限xian的de用yong戶hu隻zhi能neng瀏liu覽lan畫hua麵mian,不bu能neng修xiu改gai設she備bei控kong製zhi參can數shu。

  監控係統以圖形或圖像的方式將工藝流程、設備狀態以及工藝布置圖顯示在主控機上。通過I/O輸入輸出數據、曲線等方式,監視各個液位、COD、氧化還原電位、溫度、pH值、DO值、泵閥的開關狀態、瞬時流量和累計流量等現場的監控點。

  係統將采集到的電氣量、非電氣量、開關量(狀態量周期性采集和報警量中斷性采集)、 脈衝量等數據任務按定義周期自動進行存儲。存儲的數據可按曲線或數據列表的方式進行顯示,並提供曆史數據顯示、zhaxundenggongneng。zheyanggengjiafangbiangongzuorenyuanliyongshishishujuyulishishujukuzhongdeshujujinxingbijiaohefenxi,dechuyixieyouyongdejingyancanshu,duixianyoukongzhicanshuzuochuxiuzheng,yiyouhuakongzhi;並bing把ba一yi些xie必bi要yao的de參can數shu和he結jie果guo顯xian示shi到dao實shi時shi畫hua麵mian和he報bao表biao中zhong去qu。同tong時shi,通tong過guo工gong業ye以yi太tai網wang和he交jiao換huan機ji,與yu管guan理li人ren員yuan的de顯xian示shi終zhong端duan連lian接jie起qi來lai,實shi現xian數shu據ju共gong享xiang,使shi得de相xiang關guan人ren員yuan能neng隨sui時shi掌zhang控kong汙wu水shui係xi統tong的de運yun行xing狀zhuang況kuang,及ji時shi作zuo出chu調tiao度du和he決jue策ce,提ti高gao了le係xi統tong的de運yun行xing管guan理li水shui平ping。

  當某一模擬量(如流量、pH值、液位等)測量值超過設定範圍或某一開關量(如電機啟停、閥門開關)發生故障時,係統可快速檢測並根據組態發出不同等級的聲光報警提醒監控人員注意。報警發生時間、確認時間及排除時間、報警值、限位值、當前操作員等相應信息自動進行存檔。報警可手動消音,報警信息可存儲半年,以便進行故障分析和查詢。

  小結

  經過幾年的運行後,係統的各參數監測值已經基本穩定。在處理效率、處理成本及降低勞動者強度等方麵,該自控係統有較大的優越性,詳細數據如表1、表2所示。

  此控製係統運行準確、穩定、可靠,實現了對汙水處理係統的安全運行監視、實時控製與調整、數據采集處理及查詢、設備運行維護管理等多項功能,操作簡單方便;大大提高了生產效率,有效地解決了生產中的很多問題,如處理過程中的突發故障報警等;降低了由於處理不及時造成的設備故障所產生的維護費用;減少了工人的勞動強度,達到了節能、降耗的目的;為汙水處理創造了可觀的經濟效益和社會效益。

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