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摘要:城市污水處理廠,一定要重視污水處理技術的革新,加強污水處理泵站的科學性與穩定性,達到提升城市排污能力的效果。提升泵站在更新了自動化控制系統之后,就能在運行管理上實現全自動化,自動設置各種來自調度指揮中心的指令,達到自動化處理的效果。文章在論述城市污水處理問題的基礎上,對提升泵站自動化控制系統結構進行分析。
關鍵詞:污水處理;提升泵站;自動化;控制系統
引言
基于宏觀角度而言,我國很多城市的污水處理系統,基礎都是污水處理泵站。近年來,隨著社會經濟總量的攀升,傳統經濟發展方式對城市環境造成的損害越來越不容忽視,因此,城市對污水處理的重視程度也在與日俱增。需要注意的是,污水處理頻率的提升,對污水運轉帶來的沖擊力也在增加,對處理設備也會帶來過量沖擊力,減少設備使用年限,減低工作效率,對城市污水處理技術的革新也會帶來阻礙作用,這也是提升泵站自動化控制系統應用與開發、提升污水處理效率的現實意義[1]。
1城市污水處理問題
城市化進程的不斷推進,使城市居民的生活質量不斷提升,相應產生了更多污水排量,影響不容忽視。關于整體污水處理的動態過程監控技術,尚處在試用階段,未能與世界范圍內的城市污水處理技術保持較高協調性,也因此引發了諸多問題,主要有以下幾點。首先,主要污水處理設備穩定性不強,設備內部的儀表準確性與穩定性達不到標準,未能適應現代計算機技術的要求;其次,系統自控系數不高,無法達到智能化全自控要求;第三,該系統在實際運行階段,對外界要求較高,很多環節不具備靈活調解性;另外是人為因素,技術人員未能對其技術應用保持較高學習熱情,對技術的利弊、應用價值不能很好掌握,影響到了實際的控制操作。除了以上原因,還有資金問題,污水處理工作需要很多資源、資金支持,足夠的資金投入是保障污水處理工作正常開展的必要條件。但是很多地方經濟發展相對落后,導致在資金投入方面未能達到標準,令污水處理設備與技術跟不上時展要求,導致污水處理效率與技術革新止步不前[2]。最后,還包括污水再生利用程度較低的原因,淡水資源的利用率并不高。我國城市中很多污水處理技術都沒有達到應有標準,城市污水在處理方面,未能重視達到二次利用的標準,再加上過分看重經濟效益,導致城市污水處理廠在進行污水處理時,僅將其中的雜質進行過濾,未能達到深度處理的要求,導致排放量巨大的污水無法進行二次利用。這既是資源上的巨大浪費,又容易對環境產生污染作用。
2宏觀角度下的污水提升泵站自動化
基于污水處理廠角度考慮,欲實現污水泵站自動化控制功能,首先應對污水提升泵站自動化控制系統進行改進,以求提升泵站內部電子設備處理污水的效率,保證各個系統運行的正常性與穩定性。舉例來說,某市處理污水的智能控制系統中,在污水管道的鋪設上充分和外部因素相結合,在結構上縱橫交錯,通過智能化控制系統,實現了管網之間聯通輸送效果的優化。通過案例說明,在污水達到國家標準之前,應重點關注流量問題,同時也不能對監測信息中存在的反饋屬性有所忽視。我國現階段在污水處理設備的架設技術上較為統一,通常都會用到遠程監測設備、智能儀表設備、PLC控制模塊等機構。對主站而言,其系統主要接收來自各個子站系統的信息反饋,對存在的信息資源進行分析與解讀,無論是信息的收集或反饋量都很大,而子站則主要對主站起到輔助作用。除此之外,污水提升泵站自動化控制系統結構的建設,也會隨著城市結構的變化產生變化。單指通訊方式,如果城市外部環境相對空曠,無疑會為有線通訊設施的架設提供極大便利性,與之相對的,若城市環境相對復雜,則會為建設過程增加更多困難,也會導致投入更多成本。基于此,在建設通訊設施時,應當基于當地地理環境,具體選擇有線或無線通訊設施。若采用無線通訊方式(GPRS、電話網絡對接、CDMA、互聯網對接等),應由工作人員基于城市外部因素,重視通訊方式的選擇。最后,城市之間的建設環境往往會呈現出較大差異,在不同背景之下,主系統與子系統之間在連接建設上往往會有所區分,但是其本質卻十分相似。大致模式都是殊途同歸的,都是對地下管網中存在的污水進行監測,利用提升泵站進行監測審核,經過過濾之后送至污水集中井,在污水集中井水位蓄滿之后,傳輸到提升泵中,在提升泵之中經過多次過濾,最后流至污水處理廠。盡管子系統在收集、分析與處理信息問題上,采用的架設方式存在差異,但大體都需要提升泵、格柵機、除污機等,利用建立設備的方式,實現子系統之間的互相連接,提升污水提升泵站控制系統的自動化水平。
3污水提升泵站自動化控制系統結構
以廈門水務中環污水處理廠為例,共有將近40個污水提升泵站。這些泵站廠外泵站,通過市政管網引污水至廠區,經過各種處理程序,達到標準之后再排放[3]。
3.1主站
主站自控系統的主機型號為西門子S7-200系列PLC,通過輪詢方式遠程采集來自8個子站的數據,實現控制功能,同時留出1個通訊端口,后續聯接全場中控系統。另外,應用2臺工控機和主機通信,接收主機泵站的自控數據,實時將數據在顯示屏上顯示[4]。
3.2子站
子站系統機器和主站型號相同,可實現流量、液位等數據的采集,在無線數傳電臺的支持下,與主站之間傳輸數據,實現遠程控制功能。
3.3通訊方式的選擇
鑒于污水泵站在有線通訊上,投入成本較高,最后決定使用無線通訊方式,加強通訊的實際效果[5]。
4子站自動控制系統
污水泵站在污水處理工藝上普遍一致,首先由泵站格柵機對存在于地下管網的污水進行濾渣操作,然后污水進入集水井和提升泵房,在由多級泵站提升之后,最后送入污水處理廠。其中涉及到控制對象的設備主要包含水閘門、格柵機、提升泵等[4]。
4.1控制方式
控制方式可分成手動與自動兩種方式,經過控制屏轉換開關切換。自動方式可細分成強制與遙控自動兩種方式,由PLC輸入端子設置,強制自動在系統出現故障時,可以由PLC全權控制[6]。
4.2污水泵自動化控制流程
1)污水泵自動控制。在集水井之內配備1臺超聲波液位計,對集水井內液體進行實時測量。潛水泵依照集水井液位情況,在預定運行方案要求之下,對水泵開啟臺數的增減進行自動控制。具體包含以下幾種:第一,PLC開啟自動控制模式后,可以在液位計設置情況基礎上,控制泵的數量開啟情況;第二,對所用泵設置點停止之后,處在該液位之下的泵將會停止運行;低液位設置點,在該液位之下會因此而報警,令泵運行狀態停止,啟動第二臺泵設置點;隨后對第三臺泵液位進行設置,并設置高液位,若污水的高度超過該液位,則應發出警報;第三,調控泵自動輪換,為了維護泵站運行穩定性,延長泵的使用年限,泵在經過長時間運行之后,應當在系統設置之下及時停止運行,換另一臺泵工作;第四,識別與控制故障信號,PLC可以對發出的警報與運行中的故障進行識別,以此控制泵的啟停;第五,如果泵的開啟應用的是手動方式,PLC可以對泵數量進行自動識別,在開啟數量基礎上,對開啟泵數量進行調整[7]。2)格柵自動控制。在格柵前后同樣安裝超聲液位計,以此對柵格前后位差進行精確判斷;格柵機可以在前后液位差基礎上,自動在一定周期內運行,同時在識別進水雜質的基礎上,可靈活調整時間與周期。具體有以下幾種情況:第一,PLC控制系統,可以基于不同液位差與時間設定情況,控制柵格的啟停;第二,依據時間模式的不同,柵格的運行情況也會有所不同,如果柵格運行時間達到設定值標準,就會出現自動停止的現象,同時開啟下個工作周期,這點在柵格停止時條件依然相同;第三,如果液位差超過預設標準,PLC就會啟動柵格,反之則停止[8]。
5結語
綜上所述,泵站自從實現了自動化控制,系統運行狀況和污水處理效率相較從前,已有了巨大提升,極大減少了工作人員的壓力,達到了提高生產力的目的,在管理控制工作落實方面更加科學,為后續的決策調度打下雄厚基礎。泵站自動化系統的建設與完善,也是智能化控制設備走上舞臺的時代縮影,未來在污水處理提升泵站方面,將會體現出更多技術革新優勢,由技術驅動生產力,也將展現出更大應用價值。
參考文獻
[1]牛明達,馮波,金婷婷.自動化控制系統在城市生活污水處理中的應用和改造研究[J].北方環境,2011(11):202.
[2]楊甌蒙,胡湛波,王璀,等.新型智能化曝氣控制系統在生活污水A/O處理工藝中的應用[J].環境工程學報,2016,10(11):6255-6260.
[3]葛艷,周驥平,高龍琴,等.高效污水處理工藝智能化控制系統的設計[J].機械制造與自動化,2013,42(3):195-198.
[4]陳益清,尹娟,孟建國,等.深圳市某污水泵站生物除臭工程設計及運行[J].中國給水排水,2013,29(18):103-106.
[5]郭海山,劉志杰,富兆龍.污水處理過程PLC模糊控制器的設計與應用[J].可編程控制器與工廠自動化(PLCFA),2011(5):43-45.
[6]董千里,史耀耀,周云端,等.基于模糊自整定PID的布帶纏繞機張力控制算法的研究[J].現代制造工程,2006(12):103-105.
[7]牛明達,馮波,金婷婷.自動化控制系統在城市生活污水處理中的應用和改造研究[J].北方環境,2011(11):202.
[8]陳益清,尹娟,孟建國,等.深圳市某污水泵站生物除臭工程設計及運行[J].中國給水排水,2013,29(18):103-106.
作者:湯軍 單位:揚州市政管網有限公司