污水處理廠供配電與自控儀表系統(tǒng)設(shè)計

蘭俊錚

摘要：污水處理一直以來都是城市化發(fā)展過程中非常關(guān)鍵的問題，污水本身的處理過程非常復(fù)雜，傳統(tǒng)的污水處理方式現(xiàn)在已經(jīng)逐漸出現(xiàn)了無法滿足工藝流程的現(xiàn)象，因此，污水處理廠必須要不斷加大對自控儀表系統(tǒng)的重視度，這樣污水處理的效率才能得到提升。本文就污水處理廠供配電與自控儀表系統(tǒng)設(shè)計進(jìn)行研究，希望能夠在一定程度上提高污水處理廠的運(yùn)行效率。

關(guān)鍵詞：污水處理廠;供配電系統(tǒng);電機(jī)控制;自控儀表系統(tǒng)

1工程概況

某城區(qū)污水處理廠總占地2.67km2，處理規(guī)模一期（ 2015年）l.Owm3/d;二期（2020年）2.Owm3/d，新建配套管網(wǎng)20.412km。污水處理采用CASS生物反應(yīng)池處理工藝，出水采用二氧化氯消毒;污泥采用機(jī)械濃縮脫水工藝;脫水后泥餅采用衛(wèi)生填埋。

城區(qū)污水首先經(jīng)過泵房前的粗格柵，由進(jìn)水泵房抽升經(jīng)進(jìn)廠污水管道送至沉砂池，沉砂池前的進(jìn)水渠道上設(shè)置細(xì)格柵，以保證后續(xù)處理構(gòu)筑物的正常運(yùn)行。以上部分主要去除水中的懸浮物或漂浮物以及砂粒，為污水的預(yù)處理階段。

污水經(jīng)沉砂后配水到CASS反應(yīng)池，該池由選擇區(qū)和主反應(yīng)區(qū)組成。進(jìn)水、反應(yīng)、沉淀、出水全在該池內(nèi)完成。無需二次沉淀池和污泥回流泵房。回流污泥泵和剩余污泥泵安裝在CASS反應(yīng)池內(nèi)。污泥回流量約20%，僅回流至選擇區(qū)。出水直接進(jìn)入接觸池消毒后排入黃河。剩余污泥由泵送至儲泥池，然后進(jìn)入脫水機(jī)房進(jìn)行機(jī)械濃縮脫水，泥餅外運(yùn)、衛(wèi)生填埋。

整個廠區(qū)建筑物包括：進(jìn)水控制井、粗細(xì)格柵、污水提升泵房及旋流沉砂池、CASS生物反應(yīng)池、接觸池、加藥間、綜合辦公樓、鍋爐房、食堂和浴室、傳達(dá)窒等。

2供電電源及供配電系統(tǒng)設(shè)計

2.1負(fù)荷等級和負(fù)荷計算

根據(jù)《室外排水設(shè)計規(guī)范》GB50014-2006的相關(guān)規(guī)定，本污水處理工程的電力及重要照明負(fù)荷等級為二級，其余均為三級。本工程一期沒備容量為518kW，計算有功容量為319kW，計算無功容量為325kvar，根據(jù)工藝專業(yè)要求，二期預(yù)留容量104kW，一、二期總計算有功容量為443kW，總計算無功容量為467kvar，補(bǔ)償后功率因數(shù)為0.92，需補(bǔ)償無功容量為26lkvar，補(bǔ)償后視在功率為488.16kVA。

2.2供電電源

本設(shè)計采用lOkV雙回路高壓供電，主、備供電源均由沙河變引來，主、備供容量均為630kVA，

3自控儀表系統(tǒng)設(shè)計

3.1設(shè)計原則

根據(jù)工藝流程和設(shè)備運(yùn)行要求設(shè)置自動控制和自動調(diào)節(jié)裝置。配置水位/泥位、流量、pH值、懸浮物濃度、溶解氧、氧化還原電位、濁度濃度等項(xiàng)目的檢測儀表，采集工藝過程參數(shù)送至PLC，完成給水處理工藝過程的自動控制和在線檢測。

所有機(jī)械設(shè)備均可采用手動和自動控制方式：①手動方式：操作人員通過就地控制箱或MCC柜上的操作按扭來實(shí)現(xiàn)設(shè)備的啟/停;②自動方式：分為人工模式和自動模式。a人工模式：即遠(yuǎn)程手動控制方式。操作人員通過PLC現(xiàn)場控制站操作面板或中央控制室的監(jiān)控畫面用鼠標(biāo)器或鍵盤來控制現(xiàn)場設(shè)備;b自動模式：設(shè)備的運(yùn)行完全由各PLC現(xiàn)場控制站控制，在進(jìn)行現(xiàn)場控制的過程中，相關(guān)人員要根據(jù)污水處理過程中相關(guān)工藝的檢測參數(shù)以及狀況進(jìn)行現(xiàn)場控制，在進(jìn)行相關(guān)設(shè)備啟/停操作的時候，都是按照事先編制完成的程序自動進(jìn)行控制。

3.2自動控制系統(tǒng)的構(gòu)成

現(xiàn)在我國很多污水處理廠在進(jìn)行自動化控制系統(tǒng)管理的過程中，一般采用的都是現(xiàn)場控制層和管理控制層兩級控制系統(tǒng)，這樣不僅能夠在一定程度上提高自動化控制系統(tǒng)的智能水平，還能提高污水處理廠的經(jīng)濟(jì)效益和社會效應(yīng)。在對污水處理廠的中央控制是進(jìn)行設(shè)置的過程中，采用的都是現(xiàn)場控制層和管理控制層兩種通訊總線網(wǎng)絡(luò)，這樣污水處理廠通信系統(tǒng)的水平才能得到提升，污水處理廠管理控制層在對污水處理現(xiàn)場設(shè)備進(jìn)行操作和管理的過程中，采用的方式為直接管理方式，這種管理方式不僅能夠提高污水處理的質(zhì)量，同時還能提高污水處理的效率。

供配電與自控儀表系統(tǒng)在進(jìn)行設(shè)計的過程中，一般采用的都是服務(wù)器客戶模式，在進(jìn)行數(shù)據(jù)庫設(shè)置的時候，采用的都是分布式實(shí)時數(shù)據(jù)關(guān)系庫。管理層在進(jìn)行通訊的過程中，采用的都是鎧裝飾光纖，并且在進(jìn)行敷設(shè)的時候一般采用的方式都是直接埋地，主網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)一般采用的都是系統(tǒng)布線的方式，子網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)在進(jìn)行布線的過程中要提高其的綜合利用能力，在進(jìn)行智能控制系統(tǒng)選擇的時候，要以以太網(wǎng)為基礎(chǔ)，選擇分布式的控制系統(tǒng)，這樣污水處理廠的供配電質(zhì)量和水平才能得到提升。

污水處理廠在進(jìn)行工程師和操作人員配套設(shè)置的過程中，要實(shí)現(xiàn)冗余互備，這樣當(dāng)其中一套系統(tǒng)出現(xiàn)故障的時候，兩者之間才能快速的實(shí)現(xiàn)切換。在進(jìn)行污水處理廠控制圖形庫設(shè)置的過程中，要嚴(yán)格按照工業(yè)控制的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)置，這樣專用水處理過程中出現(xiàn)質(zhì)量問題的概率才能得到降低。

綜上所述，污水處理廠要想提高污水處理達(dá)標(biāo)的效率，就要不斷對現(xiàn)有的供配電系統(tǒng)進(jìn)行完善，不斷結(jié)合先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)對自控儀表系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，這樣污水處理廠運(yùn)行的可靠性和穩(wěn)定性才能得到提高。污水處理廠在行業(yè)中處于和排水、自來水生產(chǎn)、中水回用、供水行業(yè)一樣的地位，其作為新興產(chǎn)業(yè)有著非常廣闊的前景，因此相關(guān)人員要不斷加大對污水處理場自控儀表系統(tǒng)和供配電系統(tǒng)設(shè)計的重視度，這樣污水處理廠的發(fā)展速度才能得到提升。

參考文獻(xiàn)：

[1]顧明，淺談污水處理自動控制系統(tǒng)的設(shè)計及實(shí)現(xiàn)[J].科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新，2017（4）：69-69.