超聲波清洗廢水處理系統(tǒng)的自動化控制

鄭東

[摘 ? ?要 ]PLC+人機界面+FServer系統(tǒng)具有使用方便、易現(xiàn)場調(diào)試、適應性強、便于維修、遠程監(jiān)控及程序修改等優(yōu)勢，特別適合自動化要求高的專業(yè)設備使用。文章基于PLC自動控制系統(tǒng)結合遠程監(jiān)控模塊在污水處理設備中的運用分析展開論述。

[關鍵詞]PLC;自動控制系統(tǒng);污水處理;遠程監(jiān)控

[中圖分類號]TM76 [文獻標志碼]A [文章編號]2095–6487（2021）03–000–02

[Abstract]PLC+ man-machine interface + FSERVER system has the advantages of convenient use， easy field debugging， strong adaptability， easy maintenance， remote monitoring and program modification， especially suitable for the use of professional equipment with high automation requirements. This paper is based on the PLC automatic control system combined with remote monitoring module in sewage treatment equipment application analysis.

[Keywords]PLC; automatic control system; sewage treatment; remote monitoring

隨著時代的不斷發(fā)展，水資源日益緊缺，利用PLC自動控制系統(tǒng)可以對污水處理當中的數(shù)據(jù)信息開展及時的收集工作，同時，利用該自動控制系統(tǒng)，對數(shù)據(jù)進行采集、分析和保存，根據(jù)采集的數(shù)據(jù)對現(xiàn)場設備進行自動控制，進一步提高了污水處理的自動化水平，有助于我國水污染問題的處理。

華朔科技股份有限公司是一家專業(yè)生產(chǎn)制作汽車精密鋁鑄件產(chǎn)品的公司，每日通過污水管網(wǎng)排放的鋁鑄件超聲波清洗廢水300t，造成極大的資源浪費。引進這套廢水處理系統(tǒng)后，廢水經(jīng)過處理可重復利用，既節(jié)省成本又極大地提高了水資源的利用效率，保護了當?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境。

1 工藝概述

車間排放的生產(chǎn)廢水自流入調(diào)節(jié)池，進行廢水的均質(zhì)調(diào)節(jié)作用;然后廢水經(jīng)泵提升后進入反應池，依次加入各種藥劑分別進行破乳、中和、絮凝反應;反應后形成的泥水混合液進入斜板沉淀池進行泥水分離，分離后的污泥通過污泥泵泵入污水站污泥池，處理后的清水流入清水區(qū)，再通過砂濾、炭濾以及超濾膜處理系統(tǒng)進行凈化，濃水自流入調(diào)節(jié)池，超濾膜處理系統(tǒng)出水流入RO原水池進行生產(chǎn)回用，回用率為50%。工藝流程如圖1所示。

2 自控系統(tǒng)設計

自控系統(tǒng)采用Siemens Smart200 PLC+昆侖通泰10寸觸摸屏作為人機交互界面，數(shù)據(jù)遠傳采用繁易公司FBox模塊，通過遠程計算機或者手機APP軟件監(jiān)控系統(tǒng)運行狀態(tài)。

系統(tǒng)采用一鍵啟動的控制方式，根據(jù)工藝情況調(diào)整參數(shù)設置后全部自動運行，運行狀態(tài)及工藝參數(shù)都可以在觸摸屏上顯示，也可以通過遠程網(wǎng)頁或手機客戶端查詢。

當調(diào)節(jié)池高液位時，提升泵自動運行;調(diào)節(jié)池低液位時，提升泵自動停止。兩臺提升泵自動輪流運行一備一用，當其中一臺設備故障時，系統(tǒng)自動切換至另一臺設備運行并報警，輪換功能失效，直到設備故障清除后，系統(tǒng)輪換功能自動啟動。

2.1 廢水處理系統(tǒng)操作

當調(diào)節(jié)池高液位時，提升泵、破乳劑加藥泵、PAC加藥泵、PAM加藥泵、殺菌劑加藥泵、反應攪拌機自動運行，將調(diào)節(jié)池廢水泵入反應池，進行破乳、絮凝和混凝反應。

綜合反應池內(nèi)pH計監(jiān)控絮凝反應池內(nèi)pH，通過自控系統(tǒng)將pH控制在7.5～8.5，當池內(nèi)pH低于7.5時，NaOH加藥泵運行，pH大于8.5時，NaOH加藥泵停止運行。

通過反應池的破乳、絮凝和混凝反應，調(diào)整pH，產(chǎn)生污泥絮體，形成泥水混合物。泥水混合物進入斜板沉淀池，污泥絮體沉入下方泥斗，通過污泥泵泵入污水站的污泥池，清水則流入中間水池。

2.2 超濾系統(tǒng)操作

中間水池設有三個液位計，低、中、高液位。當中間水池到達高液位時，將啟動超濾系統(tǒng)，廢水處理系統(tǒng)暫時停止運行，開始制水;當中間水池到達中液位時，將同時啟動超濾系統(tǒng)和廢水處理系統(tǒng)，連續(xù)制水;當中間水池到達低液位時，將啟動廢水處理系統(tǒng)，超濾系統(tǒng)暫時停止運行，開始儲水。

中間水池出水進入炭濾和砂濾過濾之后，經(jīng)由保安過濾器進入超濾膜處理系統(tǒng)，超濾膜處理系統(tǒng)濃水流入調(diào)節(jié)池，出水則流入中轉水箱中，溢流進入純水房集水池。

2.3 自動操作時間參數(shù)設置

參數(shù)設置界面見圖2和圖3。

廢水處理系統(tǒng)為全自動操作，需要設定部分參數(shù)，以保證廢水處理系統(tǒng)的正常運行。

提升泵循環(huán)時間設置：廢水處理系統(tǒng)設有兩臺提升泵，可循環(huán)使用，避免一臺提升泵運行時間過長而導致出現(xiàn)故障，具體設定時間根據(jù)現(xiàn)場使用情況進行設置。

砂濾、炭濾、超濾的正洗、反洗、過濾時間設置。砂濾、炭濾、超濾運行及清洗分為三個步驟：運行—正洗—反洗—運行，循環(huán)進行此步驟，只需要設置好相對應步驟的時間即可控制流程。

排泥閥停止、運行時間設置：通過設置排泥閥運行及停止時間可以控制沉淀池內(nèi)污泥量。

pH參數(shù)設置：反應池內(nèi)需要pH控制藥劑量，因此可通過pH參數(shù)設置進行控制。

保安、砂濾、炭濾、超濾過濾器保養(yǎng)時間設置：超濾系統(tǒng)使用過長時間應進行待機保養(yǎng)，可通過此設置來進行控制。

2.4 遠程操控系統(tǒng)

FServer系統(tǒng)，也稱繁易云，通過互聯(lián)網(wǎng)（以太網(wǎng)、GPRS、3G等）將現(xiàn)場的大量不同區(qū)域工業(yè)設備的數(shù)據(jù)或者程序，傳輸?shù)竭h端的云數(shù)據(jù)中心，實現(xiàn)遠程數(shù)據(jù)監(jiān)控、設備診斷、程序維護和故障報警等功能，為用戶提供一種簡單可靠的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)遠程傳輸方案，如圖4所示。

采用繁易FBox模塊讀取廢水處理系統(tǒng)的設備參數(shù)、運行狀況及故障信息還可以遠程調(diào)試PLC、攝像頭監(jiān)控等功能。用戶可以通過網(wǎng)頁或手機客戶端來操控設備、更新PLC及人機界面程序，查詢分析現(xiàn)場數(shù)據(jù)，獲取現(xiàn)場數(shù)據(jù)分析問題，遠程維護配置;可以通過攝像頭查看實時畫面，可以更方便地收集現(xiàn)場的運行數(shù)據(jù)，做出故障報警，維護預警，并根據(jù)收集的數(shù)據(jù)做出改進反饋，以便更好地優(yōu)化產(chǎn)品，如圖5所示。

3 結束語

隨著智慧城市的建設，自動化控制已經(jīng)成為多種工業(yè)生產(chǎn)線的基礎工程。不同產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)品結構、技術要求、能源消耗、人員配合情況不同，因而，在污水處理工程自動化控制的優(yōu)化過程中，要利用PLC技術的特點，根據(jù)污水處理工藝的要求進行設計優(yōu)化，節(jié)約工程造價，以增強PLC技術在污水處理工程中的適應能力。

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