自动化控制系统的设计是按工艺系统要求设计,应满足工艺、电气、仪表的控制要求及PLC系统的配置要求。并使系统达到功能实用、稳定可靠、易操作、易维护、耐腐蚀、寿命长、能长期连续运行的特点。自控系统对污水厂的工艺过程以分离控制为主,集中调度为辅,并达到国际先进水平。在污水厂中将被监控的设备如下:本设计采用开放的分布式控制系统,由中控室操作员站、工程师站、控制层主干工业级以太网互换机、各现场LCP内PLC和光纤以太环网构成。 本控制系统下设3个PLC监控站,每一个PLC站完成相关区域内的工艺设备、电气设备的监控和在线检测仪表检测数据的收罗。可独立于系统运行、也可以从系统中吸收中控室下达的命令对现场设备加以控制。 PLC通过现场总线MODBUS RTU协议/RS485与高压开关柜上综合保护装置或者低压开关柜上多功能电力仪表通信,完成对电气设备运行的监控。 自控系统除了对设备的监控外,还可按出水水质要求,实现优化运行,以确保出水水质的稳定和节约药耗,从而提高整个水厂的社会效益和经济效益。 主要工艺设备的控制采用现场手动控制、就地控制、中央控制的三层控制模式。 通信网络采用开放性的符合国际标准的通信协议及规约,便于系统的扩展及升级。 中央控制室和厂内的各单体PLC控制系统采用光纤环网连接,网络形式为工业以太网,传输速度为10/100M。 中控室设置C/S(客户机/服务器)结构形式的计算机网络,以一台网络互换机为核心,构成100M互换式局域网络,此中监控工作站冗余配置。 全厂的自动化运行控制不依赖于一个控制装置或者系统,即使中央控制室因故遏制运行,各单体控制系统仍可独立运行,不中断水厂生产过程。 3.主体工艺技术简介及优点3.1"湍流凝聚接触絮凝沉淀水处理技术"简介本处理工艺采用"湍流凝聚接触絮凝沉淀水处理技术"。本技术是传统絮凝沉淀技术的发展与创新,根据微水动力学原理、胶体物理化学理论,融合流体边界层及边界层分离、澄清池接触絮凝理论,提出的新的混凝沉淀机理,是水处理技术中混凝沉淀部门的新工艺技术。本技术(混淆、絮凝、沉淀)已经过多年科学实践及相关的实际工程论证,是行之有效的成熟的技术。由本技术研制开发了列管式混淆设备、翼片隔板絮凝设备、接触絮凝沉淀设备等国内领先的新型设备。 列管式混淆设备在设计中引入了流体微水动力学原理来控制混淆微观过程和宏观过程,在相同的水头损失下,大大提高了列管式混淆设备混淆成效。研究结果表明:列管式混淆设备比一般混淆器的混淆效率和混淆成效高一倍以上,且混淆快速,水头损失小、混淆成效好,安装、维护简单。它的主要原理是使水流通过列管时,在边界层的效用下,产生系列涡旋,并在其后的空间衰减,产生高频涡流,从而使混凝剂复杂的水分解产品与原水中的胶体颗粒得到充分混淆。列管式混淆设备采用不锈钢材质,具备外型雅观,安装方便、混淆快速高效、低能耗等特点。 翼片隔板絮凝设备主要原理是哄骗边界层脱离理论和颗粒碰撞的惯性效应,在絮凝池中沿水流方向设置隔板,铅直水流方向设置翼片,水流流经翼片和隔板时将产生高频谱涡旋,增加颗粒碰撞次数,提高有效碰撞率。翼片隔板絮凝设备为药剂与水中的颗粒充分接触供给良好的微水动力学条件,在絮凝池结尾可产生密实的易沉淀的矾花颗粒。设计中按照不同的原水水质和用水规模,按照絮凝要求举行水力分级和流态控制,控制水中微涡旋(耗能涡旋)在水中的产生、分布疏密程度及发生的频率,可得到理想的絮凝成效。由于巩固了絮凝过程,在水质难处理期,仍可达到理想的絮凝成效。对微污染水质,只要污染不是很严重,应用絮凝沉淀工艺完万能够达到处理要求。翼片隔板絮凝设备采用UPVC材质,具备外形雅观、安装方便、絮凝成效好、低能耗、絮凝时间短等特点。 接触絮凝沉淀设备主要原理是哄骗沉淀机理和接触絮凝过滤网捕的效用来完成沉淀池中颗粒的分离过程。在接触絮凝沉淀设备中,下部设有整流段,其主要效用是使水流在整个斜板中流动时阻力平衡、防止偏流。絮凝后的水流流入接触絮凝斜板区后,起首流入整流段整流,然后进入斜板区,在斜板区,絮凝后的矾花可以在重力效用下沉淀,沉淀后的污泥沿斜板表面下滑至整流段,在斜板沉淀区和整流段间会形成悬浮泥渣层,只有尺度和疏密程度足以克服整流段上向水流顶托效用的絮体才气够脱离沉淀区完成沉淀过程。这样形成的悬浮泥渣层自己具备自动更新的能力。这样既哄骗了沉淀机理,又融入了接触絮凝机理,可获得更佳的处理成效。本设备采用乙丙共聚材质,表面光滑利于排泥,具备上涨流速大,表面负荷高,沉淀成效好、安装方便等特点。 3.2"湍流凝聚接触絮凝沉淀水处理技术"的优点(1)处理效率高、占地面积小 由于湍流凝聚接触絮凝沉淀水处理技术中的混淆、絮凝、沉淀部门都相应的采用了高效的处理设备,使整体技术与传统工艺技术相比具备混淆高效、充分,絮凝时间短的特点,仅需9分钟。沉淀池上涨流速大,这样就缩短了水在处理构筑物中的停留时间,使处理效率提高,池体占地面积较其它工艺小,在相同水量的情况下,由于经过高效的混淆絮凝沉淀工艺,要得沉后出水非常情想,大大减低接触絮凝沉淀池的土建投资,同时可省去滤池,因此节省大量的土建投资,较其它常规水处理工艺节省占地近40~50%,同时节省基建投资30%以上。 (2)处理水质好、水质效益可观 湍流凝聚接触絮凝沉淀水处理技术是以混淆和絮凝过程有效控制设备形式,哄骗湍流涡旋控制原理和边界层理论,要得混淆效率高,药剂哄骗充分,絮凝形成的矾花粒度好,尺度合适,疏密程度大,沉淀既哄骗了浅池沉淀原理,又增加和巩固了接触絮凝沉淀及过滤网捕效用,小颗粒泄漏少,沉后水浊度低,针对钢厂的废水,经混淆絮凝沉淀工艺处理后,沉后出水SS稳定在3mg/l摆布,CODCR的去除率在70~90%之间,BOD5的去除率在60~80%之间,油在2mg/l以下,所以可省去滤池,节省大量投资及运行费用,由于沉后出水水质好,延长设备使用寿命,水质效益可观。为钢厂各用水域统的稳定运行供给了更加有效的保障。 (3)抗冲击负荷能力强、适用水质广泛 由于混淆充分、絮凝成效好及絮凝池、沉淀池均哄骗接触絮凝过滤网捕效用,因此本技术抗冲击负荷能力强。当水量、水质有些变化时,湍流凝聚接触絮凝沉淀水处理技术中的接触絮凝斜板沉淀设备加强了接触絮凝效用,要得沉淀池按2.5mm/s的上涨流速设计时尚有很大潜力,此时沉淀设备斜板区的絮体粒子动态悬浮区充分发挥效用达到去除水中粒子的目的。别的本工艺无需通过污泥回流来控制絮凝沉淀成效,即可达到理想的出水水质,抗冲击负荷能力强。且此项工艺设备对处理低温低浊水、高浊水、微污染水来讲都长短常有效的,并在中水回用项目中得到广泛应用。
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