化工厂污水处理站自动控制系统论文_张素燕

化工厂污水处理站自动控制系统论文_张素燕

青海大美煤业股份有限公司 青海省西宁市 810000

摘要:近年来国家在环境保护方面加大监管力度,这对污水处理及相关环保工作提出了更高的要求,而智能化、自动化在污水处理中的应用将是未来污水处理的趋势。为了实现智能化、自动化,需要设置特定参数来达到多耦合联合运行,运行过程中还要结合水质、污水流量等相关因素。

关键词:化工厂;污水处理

引言

近几年,我国绝大部分化工企业都在进行转型,处于十分关键的阶段,要想成功转型并提升企业的核心竞争力,必须要投入大量的人力物力财务进行污水处理的工艺研究工作,制定科学合理的处理措施。根据企业的生产情况,制定有效地污水深度处理工艺,在很大程度上能够提升污水利用率,充分处理污水实现对污水排放地科学控制,也大大减少了对周边生态环境的污染破坏程度,最终实现化工企业在经济效益和社会效益方面的增长。因此,务必要解决好化工企业污水处理问题,真正促进化工企业可持续稳定发展。

1、我国污水处理的现实情况

随着我国对环保工作重视程度的不断提高,特别是对水资源污染的处理问题,近年来,我国加大了污水处理厂的资金投入,大大地发展了污水处理的基础设施。但是由于我国污水处理技术发展时间不长,我国相当多一部分污水处理厂仍然使用活性污泥法来处理污水,通过一级处理工艺来治理污水,不过随着污水处理技术不断发展进步,也引入了许多先进的处理技术,如MBR工艺、A20艺术以及CASS工艺。不过从整体上来讲,我国的污水处理技术、专业设施设备与欧美日发达国家还存在较大的差距,发达国家的污水处理技术发展得较早,技术成熟、先进。其污水回收率能高达90%以上,同时普遍应用PLC自动控制系统,实现污水处理的信息化、智能化和自动化,大大地提高了污水处理系统的效率和质量。因此,我国在加快污水处理工程建设时,要不断提高污水处理行业的治污技术水平、基础设施质量。如针对污水处理厂的缺乏专业化、生产规模小、自动化水平不高的情况,从技术、基础设备、发展理念等方面实现整体上促进污水处理水平的提高[1]。

2、化工污水深度处理介绍

目前为止,我国大部分的污水处理厂将污水处理速度严格控制在500m2/h。处理对象大都是化工企业产生的污水、化学公司的污水以及石化废水等等,经过一系列的综合污水处理后,直到满足我国污水排放标准后,再进行统一化地排放。石化废水主要是在进行烯烃化工生产过程中产生的废水,由于成分中含有较大的油量,需要先进行除油处理后,才能进行污水处理系统内。化学企业和化学公司产生的废水中所含成分较为复杂,必须要严格进行前段处理后,达到一定标准后,方能进入污水处理系统中。经过对污水实验检测,综合分析各项数据指标并进行总结,发现氨氮、总氮等成分在化工污水中含量较高,污染指数超出规范标准,无法达到我国污水处理排放指标。因此,要严格的调查分析各大污水处理厂中流入和流出水量数值,根据各个处理厂的实际工作情况,引进国内外先进的污水深度处理技术或科学地调整污水处理系统,提高系统设备的工作效率,确保排放污水达到国家污水处理排放指标[2]。

3、自动化污水处理分析

3.1、工艺控制软件

工艺控制软件主要包括上位工控机—PC端、工位PLC、执行设备。PC端是整个智能化控制系统的指挥中心,利用专业软件完成各项预定指令任务操作。工艺控制软件工作可靠性高,可以自动分析污水中溶解氧、污泥浓度、时间等参数,对这些参数进行综合控制。污水处理工艺效果,通过溶解氧参数的设定得到保障。为了避免用电高峰期,可以通过时间设定。工艺方案的制定以相关参数(COD、污泥浓度、溶解氧等)为基础,会更加科学合理。

3.2、硬件系统设计

PLC通过控制三个交流接触器的开合实现各电机的停止与启动。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆投入式液位变送器具有结构精巧、调校简单、安装方式灵活等特点,为用户使用提供了方便。它具有4~20mA、0~5v、0~10mA等标准信号输出方式,用户可根据需要任选。本设计选用标准电压信号输出。液位变送器接在扩展模块FX0N-3A的输入端,将采集到的信号转换成标准电压信号后送给扩展模块的电压输入端。液位变送器的红色电源线正极接+24V,绿色信号线接扩展模块的输入端VIN1;它的电源负极和信号线负极连接起来接扩展模块的公共端COM1。FX0N-3A采用输出电流的方式控制变频器,从而控制电机的转速。因此,它的IOUT端接变频器的AM;它的COM端接变频器的2端[3]。各电机的运行方向由Y20、Y21、Y22控制,Y20-Y22分别接各变频器的STF。PLC的COM4接变频器的SD端。系统要求电机的转速在35Hz-50Hz之间均匀的变化。

3.3、细格栅自动控制

细格栅是PLC自动控制系统中一项重要装置,它对污水起到过滤的作用。在开展自动控制时,可以实现时间控制和水位差控制的作用,如果系统开展除污耙时,栅渣压实脱水机和螺旋式输送机就会启动,如果格栅停止作业后,经过一定时间的延后,再停止栅渣压实脱水机和螺旋式输送机。有效管理现场控制系统和监控系统,对操作屏进行控制,能有效保证水位差值的合理性,提高格栅运行周期和运行时间的精确性,进而全面控制污水处理过程[4]。

3.4、控制方式

就控制方式而言,其主要通过如下系统对污水进行优化控制,即提升泵系统、粗格栅系统、细格栅系统、曝气系统。一是提升泵系统,当前主要采用多个潜水泵,根据水位的不同,系统自动行使启闭功能。如对于低水位情况多台潜水泵同时关闭,对于中水位情况则关闭一台开启两台,对于高水位情况多台或者全部打开潜水泵。当达到警示水位,系统会根据设定阈值触发警报提示,技术人员据此可进行相应安全防护措施,以此避免危险发生。二是粗格栅系统,其主要采取设置两个刮板模式的粗格栅,格栅前后设有液位计,当遇到暴雨等特殊天气,导致水位上升超过最高警戒水位时,可自动打开事故出口闸门。三是细格栅控制,3台转鼓式细格栅与3台水泵在联动状态下与3台提升泵联动,在自动状态下由液位控制,当液位超过规定值时,该细格栅启动。螺旋输送机将细格栅的固体物自动定时送出,工作时间可根据实际情况设定。四是曝气系统,该系统是主要水处理反应系统,动力主要由罗茨鼓风机(3台)提供,为出水质量提供保证,监控参数包括污泥浓度和溶解氧量。

3.5、控制系统加氯(药)量

在污水处理过程中,常常会用到氯气这种化学物质。在开展污水处理作业时,要结合系统水流量情况。针对流量大小,来控制好氯气的进气速度和进气量,防止过多地使用氯气,破坏水体的化学成分结构。而且,在控制系统氯气进入量时,还要根据污水实际情况,测定接触消毒池的出水余氯,以此确定修正值,氯气加入量以修正值作为相应的控制参数,将其输入到自动修正系统中,从而达到修正系统氯气量的目的,平稳好污水量与氯气量之间的比例,保证水体化学结构的稳定[5]。

结束语

总而言之,在进行化工污水处理方面,具有各种不同的污水深度处理工艺。在实际应用过程中,每一个化工企业都需要结合自身的生产运行情况,综合进行分析,科学地选择污水处理工艺。

参考文献:

[1]强杰.石家庄市国控废水污染源与污水处理厂污染评价[D].河北科技大学,2019.

[2]张银超.化工企业排放污水的生物法处理[J].化工管理,2018(34):38-39.

[3]高鹏翔.基于化工污水处理问题研究[J].化工管理,2018(30):191.

[4]周祖兵.煤化工装置高氨氮废水处理工艺及应用总结[J].中氮肥,2018(05):22-24.

[5]张冰,宫艳超.氯碱化工企业高盐废水治理[J].中国氯碱,2018(07):36-39.

论文作者:张素燕

论文发表刊物:《基层建设》2019年第27期

论文发表时间:2020/1/15

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