大型污水处理系统的控制解决方案_文献综述_科技

大型污水处理系统的控制解决方案由于大型污水处理厂，占地面积大、工艺设备多、控制要求复杂、功能分区较明确，根据现代工业控制理念和控制设备的流行趋势，一般采用集散分布式控制系统。集散分布式控制系统是将一个庞大而复杂的控制对象按功能和地域适当分成若干个小型控制对象（分站），通过工业现场控制总线技术将这些控制分站与中央控制系统（上位机）相连。每一个分站都是一个完整的系统独立完成特定的测控功能，同时通过现场总线向上位机传送数据和接受上位机的指令及数据；上位机作为整个控制系统的中枢，接受现场分站数据和中央操作数据、协调分站间的动作、动态显示控制对象状态、参数、历史数据记录等。由于集散分布式控制系统始终贯彻模块化的设计理念，其优点是多方面的：⑴每一个控制分站都是一个完整的小型控制系统，其工作相对独立，系统具有较高的可靠性；⑵多个控制分站其设计、编程与调试过程都很相近甚至可直接拷贝，大大减少了工作量和备品备件库存量。⑶复杂的控制对象被分解成多个简洁的小系统，有利于故障的定位和排除。目前，工业现场控制总线技术已很成熟，性能价格比较好的产品也很多，如SIEMENS公司的S7-200系列、S7-300系列等产品其CPU主机自带通信接口，其通信物理层为RS-485，通过选配相应的支持硬件，可很方便地构成一个完整集散分布式控制系统。 6、常用污水处理设备控制特点（1）水泵水泵在污水处理厂（站）是不可缺少的设备，主要用于污水提升、污泥输送等，多为潜水泵。一、二次污水提升泵一般都设置备用泵，其开停受集水池水位自动控制。在以往的设计中，主用泵与备用泵的设置多为手动转换，实践证明这种方式存在一定的缺陷，如果操作人员不能按规律随时转换主备用泵，主用泵由于长时间运转而加快磨损，备用泵长时间闲置，电机内部受潮、污泥沉集于泵轴和叶轮严重时会影响泵的正常起动。为使主备用泵运行时间大致相等，采用自动轮换控制模式是很有效的措施。所谓自动轮换是通过适当的线路或程序，每一个运行周期后，自动变备用泵为主用泵、主用泵为备用泵。对于用一备一的情况，采用简单的继电器线路即可实现，但继电器线路并不适于用二备一或更复杂的控制；采用可编程序控制器的系统，通过简单的程序即可实现自动轮换控制；如有可能最好增加定时运行功能，即对泵的停止状态进行计时，当连续停止时间达到设定值时，强制水泵运行一段时间，防止水泵内部受潮和泵轴、叶轮被污物凝结，当水量不大时此措施对提高水泵的使用寿命尤为有效。（2）机械格栅格栅一般设在污水进入调节池前，用于滤除较大尺寸的悬浮物和漂浮物。机械格栅的履带式格栅在电机的驱动下迎水面自下向上运行，将拦截的杂物收集到地面。污水中的杂质聚集较缓慢，机械格栅的运行多采取自动间歇控制方式。即根据污水中杂物的多少设定间隔时间，一次运行时间以格栅运行2到3周即可。无论是设备自带控制箱还是后配控制箱，设置自动间歇控制功能是必需的。（3）水下曝气机水下曝气机以其安装灵活、控制方便、噪声小、节能等优点在采用CASS工艺的中小型污水处理站使用得越来越广泛。水下曝气机的控制与一般潜水泵无异，但在自动控制系统的设计和编程时，应考虑可方便地设置每一台曝气机在曝气周期的运行模式：主用、备用、停用，以便调整曝气量。对于部队营区大中型SBR及其变形工艺，曝气机的台数较多且均匀分布于整个反应池池，从配电控制箱引至各设备的管线很多且相对集中，一定要考虑好线路敷设路线和空间。（4）鼓风机对于大型污水处理厂（站），常采用集中的鼓风机组施行充氧曝气，曝气系统由鼓风机组、电动调节风阀、管道及曝气头组成；鼓风机容量较大，一般采用降压起动方式，一套鼓风系统供给多个生化反应池，因此，鼓风机一般连续运行。每一个生化反应池需配置独立的电动控制风阀，通过调节风阀的开闭和开度实行曝气控制。