污水處理DCS

工藝流程：

整個污水處理的流程由以下五道工序組成：

（一）預處理工序

來自各生產車間的工業污水排入調節池內，由于水溫較高，不利于后面工序分解有機物的菌類生長，需自然冷卻后方可排出。池內設一溫度節點，待水溫降至設定值時，打開閥門使污水流入絮凝沉淀池內。在廢水管道中安裝電磁流量計以完成對污水計量結算的功能。
  沉淀池定時打開石灰泵及閥門，加入按照比值控制配比好的熟石灰溶液，以加強污泥的脫水能力及改善污水的PH值，在若干時段內離線采集池內廢水，測量其酸堿度。沉淀池底部的刮泥機定時工作，將沉淀下來的污泥刮入絮渣沉淀池，再定時控制每日排出定量的濃縮污泥進入污泥脫水工序。沉淀池中的上清液體經加水稀釋后排入均質池，定時排入下一道工序。

（二）水解酸化工序

水解酸化的主要設備是四座厭氧脫硫塔，分別接受四個均質池中的污水原液，各加一電磁流量計做成本結算之用。脫硫塔中培養的厭氧菌可以去處一部分污水原液的BOD、COD，達到污水脫硫的處理目的。根據工藝要求，塔中溫度對厭氧菌的生長最為關鍵，塔頂及塔釜溫度作為參考量。由于靠蒸汽閥門的開度來控制溫度恒定，而蒸汽流量干擾對溫度影響最大，所以設計以塔中溫度為主控制點，蒸汽流量控制為副回路的溫度—流量串級控制系統，保證了塔內溫度的穩定。經過脫硫的污水排入SBR池中。

（三）SBR工序

SBR是序列間歇式活性污泥法（Sequncing Batch Reactor AcTIvated Sludge Process）的簡稱，是一種按間歇曝氣方式來運行的活性污泥污水處理技術。SBR反應池是整個污水處理車間的核心，污水中的大分子有機物在此被分解為小分子有機物，進而被分解為二氧化碳和水。所以，SBR反應池的自控對整個污水處理系統來說是至關重要的。

SBR池底部有大量活性污泥，其主要組成部分為好氧菌。好氧菌對于污水中的有機污染物有著極強的降解作用，其種群的多少與SBR池的污水處理能力有著直接的關系。從反應池內一直進行的硝化反應方程式來看：NH4++2O2→NO3-+2H++H2O+能量

只有有著足夠的氧分子，硝化反應才能正常進行，降解有機物的好氧菌才能存活；但氧氣過多又會導致大量泡沫產生，污泥沉降性能下降，能耗增加，所以對 SBR池的通氣量的控制最為關鍵。通氣量為定時控制，當在線溶氧儀濃度示值偏差過大時，改變設定值調整進氣量時長。污水進料閥以及排泥閥也均為定時控制。 SBR池加裝投入式液位計控制閥門以防止污水溢出，安裝超聲波流量計對污水進行計量，設溫度節點加熱水實現反應池內恒溫。

（四）接觸氧化工序

本工序內的一級、二級接觸氧化池可以看作曝氣池的繼續，經過充分的氧化后，定時排入相應的沉淀池中，通過重力沉淀的原理，去除污泥等懸浮物，定時驅動吸泥機將污泥刮入污泥濃縮池中。二沉池中處理過的水經過濾消毒后已符合國家排放標準，可直接排放或者進入回水系統再次利用。

（五）污泥脫水工序

在以上工序中通過刮泥機將污泥排入濃縮池中經脫水機脫水后形成含水量較低的污泥濾餅，送入回轉窯燃燒，最終以無害的二氧化碳和水的形式排放，其灰渣則做深埋處理。

控制系統：

（一）硬件配置

本系統由1個工程師站、1個操作員站、1個I/O站和過程控制網絡組成，并通過以太網和車間主任的管理計算機相聯，實現遠程查詢遙控。工程師站內裝有組態軟件平臺可完成修改參數和系統維護的任務；操作員站是操作人員完成生產過程監控管理的平臺；I/O站完成整個工業過程的實施監控，由主控卡、數據轉發卡、 I/O卡、供電單元等組成，為了確保系統的可靠性，主控卡件、數據轉發卡為冗余配置。

備有SP243X主控制卡2個；SP313 4路模擬量信號輸入卡30個；SP322 4路模擬量輸出卡3個；SP363 7路觸點型開關量輸入卡8個；SP364 7路繼電器輸出卡10個?？偣矒碛蠥I信號108個；AO信號8個；DI信號40個；DO信號50個。

（二）網絡結構  

圖2 污水處理系統網絡結構

（三）軟件組態

 1．人機界面

顯示數據總貌、各檢測點歷史曲線、各工序工藝流程圖以及現場各個閥門狀態等畫面，并設置了不同的權限以保證系統的安全性。

2．報表

于8:30、16:30、0:30時出班報，形式為：顯示當前班溫度、流量的整點數據，流量累計，閥門開、關時刻記錄，設備運行狀態；每月出月報，形式為：以每天為記錄單位，顯示流量的日均值（每日各正點記錄之和/24），月累計值，溫度的日均值（每日各正點記錄之和/24），同時能輸入其它數據進行編輯。

3．SBR反應池閥門控制：如圖3所示。

圖3 閥門控制算法流程圖

4．SBR反應池閥門狀態報警：

如果曝氣池中的閥門出現故障而未及時發現，就會使污水在無充分降解的情況下排入下一道工序，無法達到污水凈化的國家排放標準，造成較大損失，所以借助于智能閥門的反饋信號設計出閥門報警程序，以便發生故障后及時處理，減少損失。

報警定義為：閥門開啟/關閉動作后，12秒內無反饋信號便視為閥門故障，用聲光報警方式提醒維護人員前去排除故障恢復生產。