污水處理廠供配電與自控儀表系統設計

蘭俊錚

摘要：污水處理一直以來都是城市化發展過程中非常關鍵的問題，污水本身的處理過程非常復雜，傳統的污水處理方式現在已經逐漸出現了無法滿足工藝流程的現象，因此，污水處理廠必須要不斷加大對自控儀表系統的重視度，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設計進行研究，希望能夠在一定程度上提高污水處理廠的運行效率。

關鍵詞：污水處理廠;供配電系統;電機控制;自控儀表系統

1工程概況

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

城區污水首先經過泵房前的粗格柵，由進水泵房抽升經進廠污水管道送至沉砂池，沉砂池前的進水渠道上設置細格柵，以保證后續處理構筑物的正常運行。以上部分主要去除水中的懸浮物或漂浮物以及砂粒，為污水的預處理階段。

污水經沉砂后配水到CASS反應池，該池由選擇區和主反應區組成。進水、反應、沉淀、出水全在該池內完成。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反應池內。污泥回流量約20%，僅回流至選擇區。出水直接進入接觸池消毒后排入黃河。剩余污泥由泵送至儲泥池，然后進入脫水機房進行機械濃縮脫水，泥餅外運、衛生填埋。

整個廠區建筑物包括：進水控制井、粗細格柵、污水提升泵房及旋流沉砂池、CASS生物反應池、接觸池、加藥間、綜合辦公樓、鍋爐房、食堂和浴室、傳達窒等。

2供電電源及供配電系統設計

2.1負荷等級和負荷計算

根據《室外排水設計規范》GB50014-2006的相關規定，本污水處理工程的電力及重要照明負荷等級為二級，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，根據工藝專業要求，二期預留容量104kW，一、二期總計算有功容量為443kW，總計算無功容量為467kvar，補償后功率因數為0.92，需補償無功容量為26lkvar，補償后視在功率為488.16kVA。

2.2供電電源

本設計采用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自控儀表系統設計

3.1設計原則

根據工藝流程和設備運行要求設置自動控制和自動調節裝置。配置水位/泥位、流量、pH值、懸浮物濃度、溶解氧、氧化還原電位、濁度濃度等項目的檢測儀表，采集工藝過程參數送至PLC，完成給水處理工藝過程的自動控制和在線檢測。

所有機械設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現設備的啟/停;②自動方式：分為人工模式和自動模式。a人工模式：即遠程手動控制方式。操作人員通過PLC現場控制站操作面板或中央控制室的監控畫面用鼠標器或鍵盤來控制現場設備;b自動模式：設備的運行完全由各PLC現場控制站控制，在進行現場控制的過程中，相關人員要根據污水處理過程中相關工藝的檢測參數以及狀況進行現場控制，在進行相關設備啟/停操作的時候，都是按照事先編制完成的程序自動進行控制。

3.2自動控制系統的構成

現在我國很多污水處理廠在進行自動化控制系統管理的過程中，一般采用的都是現場控制層和管理控制層兩級控制系統，這樣不僅能夠在一定程度上提高自動化控制系統的智能水平，還能提高污水處理廠的經濟效益和社會效應。在對污水處理廠的中央控制是進行設置的過程中，采用的都是現場控制層和管理控制層兩種通訊總線網絡，這樣污水處理廠通信系統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場設備進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量，同時還能提高污水處理的效率。

供配電與自控儀表系統在進行設計的過程中，一般采用的都是服務器客戶模式，在進行數據庫設置的時候，采用的都是分布式實時數據關系庫。管理層在進行通訊的過程中，采用的都是鎧裝飾光纖，并且在進行敷設的時候一般采用的方式都是直接埋地，主網絡系統一般采用的都是系統布線的方式，子網絡系統在進行布線的過程中要提高其的綜合利用能力，在進行智能控制系統選擇的時候，要以以太網為基礎，選擇分布式的控制系統，這樣污水處理廠的供配電質量和水平才能得到提升。

污水處理廠在進行工程師和操作人員配套設置的過程中，要實現冗余互備，這樣當其中一套系統出現故障的時候，兩者之間才能快速的實現切換。在進行污水處理廠控制圖形庫設置的過程中，要嚴格按照工業控制的相關標準進行設置，這樣專用水處理過程中出現質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標的效率，就要不斷對現有的供配電系統進行完善，不斷結合先進的科學技術對自控儀表系統進行優化，這樣污水處理廠運行的可靠性和穩定性才能得到提高。污水處理廠在行業中處于和排水、自來水生產、中水回用、供水行業一樣的地位，其作為新興產業有著非常廣闊的前景，因此相關人員要不斷加大對污水處理場自控儀表系統和供配電系統設計的重視度，這樣污水處理廠的發展速度才能得到提升。

參考文獻：

[1]顧明，淺談污水處理自動控制系統的設計及實現[J].科學技術創新，2017（4）：69-69.