污水處理系統的電氣控制方案研究

錢俊波

摘要：污水處理是有效控制污染問題的關鍵所在。因此，污水處理系統的建設具有十分重要的作用。電氣控制作為污水處理系統提高其工作效率的關鍵，因此電氣控制方案設計的科學性對于污水處理效率來說具有重要意義。為此，本文就A2/O污水處理方法為基點，探討了污水處理中電氣控制的內容，希望能夠通過這些內容，以提高我國污水處理的效率，從而推動城市化建設，刺激經濟效益與社會效益的產生。

關鍵詞：污水處理系統；電氣控制；方案

一、污水處理工藝

污水處理過程具有多變量、非線性、時變性與隨機性的特點，其控制過程十分復雜。污水處理的作用主要是人工強化處理從污染源排出的廢水，從而提高水環境的質量。在污水處理中，其處理廢水的工藝流程主要是結合物理、化學、生物等各類處理方法，在貫徹落實當前國家各項建設政策的基礎上，實現污水處理廠廢水處理效果穩定，節省投資運行費用等基本目標。本文主要分析了A2/O污水處理方法：首先進入厭氧池與回流的含磷污泥混合，在兼性厭氧發酵菌的作用下，廢水中易生物降解有機物被聚磷菌吸收，并以PHB（聚羥基酯）的形式貯存在體內使污水中COD下降，與此同時將細胞中貯存的磷釋放到水中，使污水中磷的質量濃度升高，另外在微生物增殖過程中一部分氨氮被去除，使污水中氨氮質量濃度下降，但由污泥回流攜帶的硝態氮量不變。廢水流入缺氧池后，反硝化菌利用有機質將氨氮反硝化去除，但磷幾乎不變。廢水流入好氧池后氨氮的硝化使硝態氮的質量濃度增加。聚磷菌通過分解體內貯存的PHB獲得增殖能量，同時將廢水中的可溶解性磷吸收體內，以聚磷的形式貯存起來，并以剩余污泥的形式排出系統。

二、污水處理系統電氣控制

就污水處理系統電氣控制來說，要根據電氣控制具體要求，綜合分析各主客觀影響因素，制定科學化的電氣控制方案，選擇適宜的電氣設備、配件，安裝結束后，還要做好試運行工作，驗收達標后，才能表明污水處理系統電氣控制順利實現。在設計電氣控制系統中，相關人員要結合控制系統具體要求，確定好相關的設備、元件。在此基礎上，合理繪制電氣控制系統圖紙。還要圍繞設計圖紙具體要求，明確電氣元件尺寸、位置等，做好各方面的準備工作，確保相關工作順利開展。

1、組成

中央控制室2臺上位機工作站和變配電室PLC站、進水泵房PLC站、鼓風機房PLC站、纖維轉盤紫外消毒PLC站、脫水機房PLC站這五個控制站共同組成了全廠控制系統。電源模板、CPU模塊、（IO）模塊、（AI&AO）模塊一起組成了PLC站。其中IO、AI、AO、模塊數量的確定，首先根據實際情況構建節點圖紙，然后計算出每個PLC站所需要的控制點數，還需要考慮每個PLC站適量的預留點，來決定安裝模塊的多少。光纖網絡通訊連接著每個PLC站。2臺上位機工作站、模擬屏等終端組成了中央控制室。

2、工藝操作流程

（1）一級處理區PLC站

它主要的作用是監控曝氣沉砂裝置、格柵除污機、進水泵和刮泥機。格柵的前后安裝有超聲波液位差測量儀，PLC會在自控模式下根據相關的參數來自動控制運行狀態。污水在通過格柵時，格柵阻擋污水中的雜物會使格柵前的水位升高，格柵前后如果液位高差達到了16cm時，除污機根據時間會自動啟動，每隔120秒自動行運轉1次；自動運行時間間隔都是根據運行經驗來調整的。集水井中安裝污水泵，如果在集水井中安裝超聲波液位計儀，可以通過PLC顯示集水井的液位。控制水泵機組的運行狀態可以通過PLC集水池液位高差、水泵運行的時間、水泵運行狀況。曝氣沉砂系統是由1臺砂水分離器、除油沉砂橋、就地控制柜，2臺吸水泵、3臺羅茨風機組成。PLC在自動控制模式下會根據時間程序來控制開啟水沙分離器和鼓風機曝氣。PLC可以在自控模式下控制除油沉砂機運行，PLC下達停機指令后，除油沉砂機會在完成工作循環時停機。在計量槽上安裝流量計，用于檢測進水的流量，把這些數值信號轉換成4～20mADC信號然后輸入PLC系統，為主控室提供控制參數。

（2）二級處理區

在鼓風機房中設有二級處理區PLC站，其作用是承擔電磁流量計、鼓風機、溶解氧分析儀、熱壓式氣體流量計、水下攪拌機、吸泥機、外回流泵、內回流泵的監控。鼓風機控制系統可以和PLC系統互相通訊，鼓風機的運行狀態能隨時在中央控制室觀察（如油溫、電機電流、壓力等），要是出現故障控制室會立即反映到上位機工作站上，專用軟件會自動報警。溶解氧分析儀器，在好氧池中安裝，可以用來檢測溶解氧數值。把這些數值的信號經過轉換，轉化成4～20mADC信號，再輸入PLC系統，然后在上位機的工作站中建立數據庫，擁有對數據記錄分時等處理功能，工作人員能定量地分析供氧氣量、氣候條件、進水的流量這三者之間對比關系，必須控制曝氣池的溶解氧量在正常范圍，使工作可以更加高效。沉淀池分別安裝吸泥機，吸泥機循環運行，主要為排泥槽抽送污泥，污泥通過回流污泥管然后流入回流污泥泵房。當吸泥機在運行工作模式下時，吸泥機前進和停止由PLC控制，PLC同時還要控制吸泥泵的交叉運行。同時吸泥機、吸泥泵的運行的信息，PLC會將這些信號信息傳輸至上位機，以供上位機監控。

（3）變配電室作用分析

配電柜的變壓器的溫度、是否合閘狀態、電流電壓的高低、過流的多少等的信號，通過上位機工作站和配電室內PLC站相聯，使主控室可以對這些信號進行查看，并且會提供自動報警功能。

結語

本文從污水處理工藝入手，重點分析了A2/O污水處理系統的電氣控制方案，以期提高污水處理系統電氣控制水平。

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