制藥廠污水處理自動控制系統的實現

【摘 要】制藥工業廢水的特點是成分復雜、有機物含量高、毒性大、色度深和含鹽量高，屬難處理的工業廢水。隨著我國醫藥工業的發展，制藥廢水已逐漸成為重要的污染源之一。本文對制藥廠污水處理自動控制系統進行研究。

【關鍵詞】制藥；污水；自動控制

制藥工業廢水的特點是成分復雜、有機物含量高、毒性大、色度深和含鹽量高，屬難處理的工業廢水[1-5]。隨著我國醫藥工業的發展，制藥廢水已逐漸成為重要的污染源之一。污水處理是采用物理、生物、及化學的方法對工業廢水和生活污水進行處理以分離水中的固體污染物并降低水中的有機污染物和富營養物，從而減輕污水對環境的污染[6-8]。自動控制（automaticcontrol）是指在沒有人直接參與的情況下，利用外加的設備或裝置，使機器、設備或生產過程的某個工作狀態或參數自動地按照預定的規律運行[9]。自動控制系統：指能夠完成自動控制任務的設備，一般由控制裝置和被控對象組成。測量元件：用以測量被控量或干擾量；比較元件：將被控量與給定值進行比較；執行元件：根據比較后的偏差，產生執行作用，去操縱被控對象[10-14]。本文對制藥廠污水處理自動控制系統進行研究。

1.工藝流程

污水進入沉沙池沉淀后進入中和池，再進入調節沉淀池。污水由調節沉淀池進入厭氧池進行生物分解，降低高分子有機物后在與經過中和池處理的低濃度廢水一同進入調節沉淀池2，再經組合生物池后進入二沉池，最后進入后處理池處理后排放。

2.系統構成

根據工藝流程，PLC系統分九個控制站及一個遠程I/0站。九個控制站為配電房控制室、風機房控制室、沉砂池、調節沉淀池1、調節沉淀池2、厭氧池、組合生物池、二沉池、后處理池。自控系統主要風管風量計、pH儀、溶解氧儀（DO）、變頻器、進出水流量計、化學需氧量儀（COD）、污泥濃度儀（ss）及超聲波液位計和液位差計、各PLC控制站和中控室上位監控計算機操作站組成，通過光纖以太網相連，與設備配套的PLC控制站采用MODUBUS通訊方式與PLc2撐通訊。受控設備包括進水提升泵、攪拌器、推流器、刮吸泥機、細格柵、砂水分離器、電動閘門等設備。

3.系統工作原理

污水處理自動控制系統對PLC的性能提出了更高的要求，其必須具備以下幾大功能特點：首先本身必須穩定可靠，并具有預先處理數據和集中傳輸數據的能力；其次，控制分站本地控制器可以獨立承擔控制分區的基本控制任務；再次，當某控制站的控制量出現變化時，可按預定方案和程序采取相應的算法，對相關區域的控制對象。因此，它必須至少有如下功能模塊，數據采集存儲處理功能；通信功能、容錯功能、自動診斷功能。現場儀表對生產中各個參數進行檢測并將信號傳送給控制中心，PLC和上位計算機監控軟件中設定的工藝參數進行比較，自動地控制設備的進行，從而滿足生產的需要。

4.控制模式

吸砂行車、提升泵、攪拌器、粗格柵、細格柵、推流器、回流泵、刮吸泥機等設備的控制模式均分現場控制和遠程控制兩種模式。遠程控制是由操作員通過中控室上位機操作界面進行控制。粗格柵、細格柵前后各安裝液位計，液位計將液位高低傳輸到PLC控制器。當液位差到達預設的數值，則啟動格柵機，保障正常過水。各水下攪拌器在中控室均有狀態顯示并可通過控制臺進行操作。細格柵后一道工序一沉砂池吸砂行車系統按設定的運行周期自動控制開機并可以改為手動控制。所有提升泵均可實現自動控制。采集集水池內均設置液位計，液位計信號實時傳輸到PLC控制器與預設值進行比較，自動判斷決定是否啟動泵。PLC根據生化池內DO反饋值與設定值比較，趨勢調節風機變頻器的頻率。沉淀池設1臺全橋式周邊刮泥機。泥水混合物分離后，上清液經出水管道出，刮泥機把泥刮向池中心，流向污泥泵房。每臺提升泵均安裝一臺電磁流量計傳感器，每臺變送器顯示相應提升泵提升污水的瞬時流量，累計流量之脈沖信號傳送至鼓風機房PLC中。后處理池安裝pH儀、水流量計、化學需氧量儀對水進行檢測，水合格后進行排放。

5.故障與報警

系統擁有報警功能，設備出現故障，上位機畫面中會自動彈出一個報警提示窗口，顯示報警的設備名稱和報警狀態。系統擁有泵的低液位停機保護、設備過載保護，參數的超出高低限報警等。當產線設備故障后，設備維護人員即可立即收到報警信息前往故障現場。

6.維護與保養

為防止設備性能劣化或降低設備失效的概率，按事先規定的計劃或相應技術條件的規定進行的技術管理措施。每天應定時巡查，如發現異常，為確保設備不被損壞應及時停機并由通知專業人員進行維修，部分設備需注意適時加油。污水廠的工作環境是比較惡劣的，對于一些精密儀表和探頭必須定期維護與保養。儀表必須定期校正，探頭必須專人定期清洗。DO，SS，PH儀等直接與污水接觸的分析儀表，每一個月清洗1次。水質化驗技術人員利用化驗室儀器檢測相應的項目，并與現場儀表測量結果比較，確保儀表測量數據準確。

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