污水站自动化改造初步方案

污水站自动化改造初步方案

一、污水处理站的处理工艺

1.矿井水处理工艺

矿井水属于矿井废水，首先进入调节池调节沉淀后，经提升泵至进入反应池加入絮凝剂进行反应，水经自流进入反应沉淀池，污泥通过重力沉降至污泥槽，经泵提升至污泥池：清水经过中间水池然后达到排放标准，污泥经过浓缩罐，经过螺杆泵进入虑泥机同时加阳离子酰胺，虑泥机过滤后成泥块，清水进入中间水池，达到外排标准外排，流程如下图：

2.生活污水处理工艺

生活污水主要包括工业场地的污水，来自沐浴和食堂的生活污水。首先废水经过格栅去除较大悬浮物，然后进入集水池，在此进行水质水量的调节，以较稳定的水质水量进入曝气池，在曝气的情况下，水中的好氧菌消化掉水中的有机物，达到去除水中绝大部分COD 和BOD。分离后的水进入沙滤池，进一步去除水的杂质，然后达标排放，流程图如下：

二、自动化改造方案：

1、以PLC300为核心，负责现场设备的控制、数据的传输及与信控中心的通讯。

1.1外围现有设备及改造内容

A、外围现有设备：矿井水——3台离心泵（7.5Kw）、3台风机、2台滑差电机（7.5KW）、17台排泥手动阀、2个手动阀门、2台潜污泵、4套手动闸阀；生活用水——1台格栅机、2台风机、4台提升泵（7.5KW）。

B、外围设备改造内容：3台离心泵改为自动抽真空（更换为大排量离心泵），3台风机实现自动轮流开停，17个手动阀改造为17个排泥电动阀并加装16个污泥浓度传感器，两个手动阀门改为电动阀门，两台潜污泵实现自动轮流开停，4套手动闸阀改为电动闸阀；生活用水——格栅机接入远程控制，2台风机实现自动轮流开停，调节池的1个离心泵和1个潜水泵，改为2个离心泵并实现自动抽真空，且接入远程控制。

1.2室内现有设备及改造内容

A、室内设备：两台螺杆泵（7.5KW）,计量泵一台、小搅拌电机3台、压泥机（电机两台）、浓缩罐搅拌电机一台、混合罐电机一台、小加药罐上药电机2台及搅拌电机2台、反冲洗电机一台。

B、室内设备改造内容：螺杆泵的2个手动阀改为电动闸阀，现场的数字型压力表均加装压力传感器（7个）并把数据传输到PLC，压泥机上皮带加装1套跑偏开关，反冲洗泵手动阀改为电动球阀，小加药池的两个手动阀改为电动球阀，小加药池上药及放药口手动阀均改为电动阀（共10个），混合罐放污口手动阀改为电动阀，浓缩罐放污口手动阀改为电动阀，计量泵泵出口处加装压力传感器一个，大加药池搅拌电机均接入远程控制。（所有电动球阀及电动闸阀均要求电手动一体的）

1.3各水池及加药池各安装高低水位浮漂二个，浓缩罐建议安装非接触性水位计。

注：污泥浓度传感器原理：传感器上发射器发送的红外光在传输过程中经过被测物的吸收、反射和散射后仅有一小部分光线能照射到检测器上，透射光的透射率与被测污水的浓度有一定的关系，因此通过测量透射光的透射率就可以计算出污水的浓度。

2、自动化控制流程

2.1根据调节池水位高低来判断是否打开外排，调节池水位高时（由浮漂判断）自动关闭进口阀门并自动打开外排闸阀并发出报警信号；调节池水位由高到低时并低于一定水位后，自动关闭外排闸阀并打开进口阀门。（先打开外排阀门再关

闭进口阀门，同理，先打开进口阀门，再关闭外排阀门）

注：如闸阀不改，则只须发出报警信号；如闸阀改成电动闸阀且不安装流量计，须提前选好管路。（调节池安装3个浮漂）

2.2根据调节池水位高低来控制三台提升泵，提升泵与搅拌电机有闭锁关系，即提升泵在运行时才能开启搅拌电机，提升泵停止后，搅拌电机延时停止。另外，根据提升泵的运行来控制加药装置（计量泵）。

2.3根据运行时间（提升泵）来判断是否打开17个电动阀（一般一班打开一次），电动阀的关闭由污泥浓度传感器来决定，当低于一定污泥浓度时自动关闭其相对应的电动阀，另外，17个电动阀与排泥池的水位高有闭锁关系。

2.4根据排泥池里水位的高低来控制两个电动闸阀。

2.5根据污泥池里水位的高低来控制潜污泵。（两个池均安装高水位报警）

2.6浓缩罐根据自身水位高低来控制搅拌电机，另外，水位高与潜污泵有闭锁关系，即浓缩罐水位高于一定程度后自动关闭潜污泵。（注：浓缩罐进污口的压力传感器数据可以判断潜污泵是否上水）

2.7根据浓缩罐水位来控制螺杆泵（根据轮次开停）及电动闸阀，另外，电动闸阀与螺杆泵相对应并有闭锁关系。（先打开闸阀，后打开螺杆泵）

2.8同时，根据浓缩罐水位来的控制加药装置，另外，根据两个压力传感器的数据来判断是否加药与污泥到达混合罐。

2.9在开启螺杆泵及加药装置时，同时开启压泥机及反冲洗装置。

3.0根据浓缩罐水位来关闭螺杆泵、电动闸阀、加药装置、压泥机及反冲洗装置。

3.1现场设备处理完毕后（排泥完毕），浓缩罐及混合罐自动打开自身排污口，小加药罐根据水位也判断是否打开排药口。注：排药及排污口根据时间长短来关闭。

3.2COD及氨氮检测系统形成反馈及报警。（自动加药及报警或手动加药取样）

3.3各门口安装热释电无人探头。

三、生活污水改造内容:

1、格栅机接入远程控制。

2、调节池的1个离心泵和1个潜水泵，改为2个离心泵并实现自动抽真空，且接入远程控制。

3、各水池加高低水位浮漂，一方面实现预警，另一方面控制离心泵的开停。

4、两个泵及风机实现轮换开停，每隔一定时间进行轮换。

四、自动化设备使用列表及控制模式：

1、现场的CPU312改为CPU315—2DP，在原有基础上加装模拟量输入模块AI8、以太网模块CP343（以太网模块负责与信控中心的通讯）及一台工控机。

2、控制模式分为就地手动控制、现场半自动控制、远程半自动控制及全自动控制，其中，就地手动控制优先级最高，其次是现场半自动，再其次是远程半自动，而全自动控制优先级最低。另外，现场及信控中心工控机均选用组态王软件进行监控画面组态。

3、视频方案：将东门岗视频通过视频线传输至污水站，然后在污水站安装多业务光端机，通过多业务光端机将污水站视频和网络通过光缆，经保卫科、6kv 地沟传输至信控中心多业务光端机。视频安装位置：电控室一部、室内一部（可控）、室外一部（可控）。（室内主要看加药及压泥机，室外主要看有无溢水情况）

五、改造难点问题：

1、加药怎么改成自动加药？（如手动配好，可根据COD及氨氮检测数据来调整计量泵及三台提升泵，以计量泵为主）

2、小加药罐10个小手动阀改造？

六、继续升级改造想法：

1、三台提升泵及二台搅拌电机的变频控制。

2、小加药罐出药电机的变频控制，包括出泥机的泥水检测。