某公司污水處理系統電氣設計探討

艾浩浩 李 婷 趙 剛

寶雞石油機械有限責任公司

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某公司污水處理系統電氣設計探討

艾浩浩 李 婷 趙 剛

寶雞石油機械有限責任公司

摘 要：本文研究了某公司的污水處理控制系統，借助于該系統在環境適應性、編程操作等一系列層面的優勢，形成了本控制系統。基于污水處理工藝完成包括各種輸出設備、開關量、硬件控制線路的實際安排等總體布局規劃；在其過程中借助于相應的軟件完成了污水處理系統的過程控制；最終組態其軟硬件。并在實驗結果中有效證明其設計的正確性。

關鍵詞：污水處理；PLC；WinCCflexible

眾所周知，開發和利用水資源的最大促進因素就在于其重要性，在其過程中，水資源需求量增大和其本身短缺二者間矛盾也越來越尖銳。而此方面法律法規﹑資金技術支持都不可謂之不多，其中PLC以其安裝方便﹑編程控制方便﹑可靠性高﹑通用性好等特點獲得了頗為廣泛的應用。其一般都是采取模糊控制和PID控制之類辦法加以控制。其研究中形成的數學模型多和實際情況間誤差較大，并且在節能層面依舊落后于國外。

1 污水處理工藝設計要求

圖2 PLC編程的主程序流程圖

圖1是某公司污水處理工藝的示意圖，即污水可以在啟動后從“進水閥”進入系統，經粗格柵除污機后進入初級過濾池，隨后以抽水水泵將之從管道﹑細格柵除污機后進入次級過濾池分離雜物與污水。以攪拌電機在集水池中將污水攪拌均勻，以酸堿度檢測設備對集水池污水pH值加以檢測，并借助于實時通訊工具傳送檢測結果給酸堿控制設備，之后根據檢測結果以酸﹑堿泵加入用于中和的液體，將污水pH均衡至應有標準。在此之后，借助于SBR池開展沉淀﹑無氧處理﹑曝氣處理之類活動。預先設定SBR池的液位，以水泵將集水池污水轉入SBR池，到達預設液位后停止進水。借助于攪拌電機﹑鼓風機來增加其中溶解氧，促進分解利用其中的有機物質和好氧微生物。在此之后則保證厭氧微生物所需溫濕度的適宜，使之能夠有效對有機物加以分解。其間在重力作用，將出現的污泥降至SBR池底，以此來保證處理后雜質污泥和上清液二者的分離。在完成沉淀后再以潷水器﹑排泥電機先后處理上清液和池底殘存污泥。隨后再以活性炭吸附處理污水，激昂其中的有毒物質﹑無機物成分﹑難分解有機物之類加以除去，由此來使得排放的污水符合相關要求。結束系統排泥處理后，則將進水閥自動打開，向污水處理設備導入新的污水，以此來循環控制污水處理過程。

2系統硬件的設計

2.1污水過濾過程設計

啟動后打開粗格柵除污機進水閥，在結束一個處理周期后，將會自動啟動粗格柵除污機，從而開啟新的除污活動。在停止或者集水池﹑次級過濾池﹑初級過濾池液位到達彼此最高液位設定值之際，都會自動停止粗格柵除污機工作。在完成初級過濾池進水后，則將自動啟動細格柵除污機；同時在初級﹑次級過濾池液位分別達到上下限之際，也將會自動啟動細格柵除污機。后者的停止方式和原理等同于粗格柵除污機——其開始工作后，將會啟動皮帶傳送機。而皮帶運輸機在細格柵除污機停止后則會進行一段時間的延時處理。整個系統中共計有用于運送污水于前-后兩級處理設備之間的水泵共計3臺。而三者的啟動均是自動開始于前一設備有一定儲水時間后。第一水泵將會在初﹑次級過濾池分別到達最低最高水位限制或者集水池到達最高限位之際停止工作；第二水泵將會在次級過濾池和集水池分別到達最低最高限位之際停止工作；第三水泵將會在SBR池液位達到預設值時候停止工作。

2.2集水池和SBR池的電氣設計

在此方面主要活動為對酸堿液排放閥加以控制，以之來將污水pH值調節至標準處。首先以SBR池開展曝氣處理。以第三水泵將污水導入SBR池。在達到限位后開始啟動第二攪拌電機和鼓風機以曝氣處理污水。并將繼電器時間加以設定，結束曝氣后，提供適宜的濕度﹑溫度﹑無氧條件給SBR池，并借助于時間繼電器設定的時間值應比處理廢水中無氧生物的最佳時間略長。

2.3污水的后處理電氣設計

完成了無氧處理后即自動開啟潷水器，經過活性炭吸附后的污水將會進入儲水池，一般情況下會借助于此活動，將污水達到相應的排放標準。在SBR池液位將之最低限制之際，潷水器自動停止工作以結束排水。隨后啟動排泥電機，將SBR池底部泥渣送至儲泥池，并進一步處理直至達到排放要求，而且要借助于設計控制時間來保證清除徹底。

2.4電氣設計中的報警設計和總停設計

某公司在其設計中設置了較為完善液位報警部分，在其中液位值到達極值之際，相應指示燈會第一時間有所提示，并自動調整液位高度。除此之外，系統中還可以加入一個“總停止”按鈕，可將一切設備同時停止。

3系統軟件的設計

某公司污水處理控制系統中主要包括觸摸屏程序和PLC控制程序兩大部分。借助于輸入輸出口數量的要求，主要選取了PLC中的S7-200系列。第一借助于電氣設計層面要求，按圖中先分配其一系列變量及輸出情況，在此之后則編寫處理污水過程控制程序。一般采取STEP7-MicroWINV4.0軟件進行編寫活動，因為梯形圖語言具備易于操作修改﹑通俗易懂﹑直觀等優點，故而以之來編寫程序。在其間添加互鎖自鎖設置，從而賦予系統循環運行能力，并以RS-232/ PPI多主站通訊電纜作為計算機和PLC的通訊工具。

其電機采取步進式，可以借助輸入脈沖改變﹑編程之類形式調節其轉速。

圖2為其編寫PLC程序流程圖，以工控機作為人機界面，以SIMATICWinCCflexible2007作為編程軟件。

4實驗結果

下載程序﹑硬件接線活動完成后，將PLC模塊和觸屏模塊間以通信電纜加以連接，在按動控制按鈕后，觀察指示燈﹑電機等的狀態，以此來判斷設備運行情況。經演示和調試，可見其系統效果良好，能夠達到要求，監控模塊運行正常。

5結語

本文闡述了某公司的污水處理系統工藝流程，并依據設計要求開展了一系列設計。在實驗室條件下演示后可見其達到了實際要求。

參考文獻：

［1］劉鵬.淺析PLC技術在電梯運行中的應用［J］.黑龍江科技信息.2013（07）:57.

［2］董鵬.PLC在帶式輸送機張緊裝置中的應用［J］.煤礦機電.2009（02）:110-111.