大型污水處理系統的控制解決方案

大型污水處理系統的控制解決方案

由于大型污水處理廠，占地面積大、工藝設備多、控制要求復雜、功能分區較明確，根據現代工業控制理念和控制設備的流行趨勢，一般采用集散分布式控制系統。集散分布式控制系統是將一個龐大而復雜的控制對象按功能和地域適當分成若干個小型控制對象（分站），通過工業現場控制總線技術將這些控制分站與中央控制系統（上位機）相連。每一個分站都是一個完整的系統獨立完成特定的測控功能，同時通過現場總線向上位機傳送數據和接受上位機的指令及數據；上位機作為整個控制系統的中樞，接受現場分站數據和中央操作數據、協調分站間的動作、動態顯示控制對象狀態、參數、歷史數據記錄等。

由于集散分布式控制系統始終貫徹模塊化的設計理念，其優點是多方面的：⑴每一個控制分站都是一個完整的小型控制系統，其工作相對獨立，系統具有較高的可靠性；⑵多個控制分站其設計、編程與調試過程都很相近甚至可直接拷貝，大大減少了工作量和備品備件庫存量。⑶復雜的控制對象被分解成多個簡潔的小系統，有利于故障的定位和排除。

目前，工業現場控制總線技術已很成熟，性能價格比較好的產品也很多，如SIEMENS公司的S7-200系列、S7-300系列等產品其CPU主機自帶通信接口，其通信物理層為RS-485，通過選配相應的支持硬件，可很方便地構成一個完整集散分布式控制系統。

6、常用污水處理設備控制特點

（1）水泵

水泵在污水處理廠（站）是*的設備，主要用于污水提升、污泥輸送等，多為潛水泵。一、二次污水提升泵一般都設置備用泵，其開停受集水池水位自動控制。在以往的設計中，主用泵與備用泵的設置多為手動轉換，實踐證明這種方式存在一定的缺陷，如果操作人員不能按規律隨時轉換主備用泵，主用泵由于長時間運轉而加快磨損，備用泵長時間閑置，電機內部受潮、污泥沉集于泵軸和葉輪嚴重時會影響泵的正常起動。

為使主備用泵運行時間大致相等，采用自動輪換控制模式是很有效的措施。所謂自動輪換是通過適當的線路或程序，每一個運行周期后，自動變備用泵為主用泵、主用泵為備用泵。對于用一備一的情況，采用簡單的繼電器線路即可實現，但繼電器線路并不適于用二備一或更復雜的控制；采用可編程序控制器的系統，通過簡單的程序即可實現自動輪換控制；如有可能增加定時運行功能，即對泵的停止狀態進行計時，當連續停止時間達到設定值時，強制水泵運行一段時間，防止水泵內部受潮和泵軸、葉輪被污物凝結，當水量不大時此措施對提高水泵的使用壽命尤為有效。

（2）機械格柵

格柵一般設在污水進入調節池前，用于濾除較大尺寸的懸浮物和漂浮物。機械格柵的履帶式格柵在電機的驅動下迎水面自下向上運行，將攔截的雜物收集到地面。

污水中的雜質聚集較緩慢，機械格柵的運行多采取自動間歇控制方式。即根據污水中雜物的多少設定間隔時間，一次運行時間以格柵運行2到3周即可。

無論是設備自帶控制箱還是后配控制箱，設置自動間歇控制功能是必需的。

（3）水下曝氣機

水下曝氣機以其安裝靈活、控制方便、噪聲小、節能等優點在采用CASS工藝的中小型污水處理站使用得越來越廣泛。

水下曝氣機的控制與一般潛水泵無異，但在自動控制系統的設計和編程時，應考慮可方便地設置每一臺曝氣機在曝氣周期的運行模式：主用、備用、停用，以便調整曝氣量。

對于*營區大中型SBR及其變形工藝，曝氣機的臺數較多且均勻分布于整個反應池池，從配電控制箱引至各設備的管線很多且相對集中，一定要考慮好線路敷設路線和空間。

（4）鼓風機

對于大型污水處理廠（站），常采用集中的鼓風機組施行充氧曝氣，曝氣系統由鼓風機組、電動調節風閥、管道及曝氣頭組成；鼓風機容量較大，一般采用降壓起動方式，一套鼓風系統供給多個生化反應池，因此，鼓風機一般連續運行。每一個生化反應池需配置獨立的電動控制風閥，通過調節風閥的開閉和開度實行曝氣控制。