一、某污泥脫水系統(tǒng)簡介

某污泥脫水系統(tǒng)沉淀池的制水能力設(shè)計70萬m3/d，利用在沉淀池安裝的排泥機，通過虹吸——泵吸的形式吸出泥水，設(shè)計泥水量的吸出能力為6800-12600t/d左右，含固率大約為0.5%-1%。

為了將較低濃度的排泥水變成較高濃度的排泥水，利用排泥將泥水輸送到污泥濃縮池，利用濃縮與絮凝分類，通過旋轉(zhuǎn)刮泥機將匯集到濃縮池底部的污泥利用重力作用排放到污泥平衡池，濃縮池內(nèi)的上清液直接排放到雨水管道。

某污泥脫水系統(tǒng)設(shè)置3座平衡池，為了預(yù)防平衡池中污泥出現(xiàn)沉淀及淤積的問題，在平衡池設(shè)置潛水型攪拌機。通過柱塞泵進行吸泥，加入高分子絮凝劑，從而可以改善污泥脫水效果。

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二、某污泥脫水系統(tǒng)自動控制系統(tǒng)

污泥脫水系統(tǒng)自動化控制系統(tǒng)通過PLC自動操作、MCC手動操作、PLC手動操作實現(xiàn)。通過一臺PLC主工作站實現(xiàn)了對整個污泥脫水系統(tǒng)的控制，在自動控制中處于一級控制，利用10臺uPLC控制器控制進泥柱塞泵、板框壓慮機等單體設(shè)備。在設(shè)備現(xiàn)場進行全部uPLC控制器的安裝，通過Panel View550觸摸屏的配置實現(xiàn)了監(jiān)控現(xiàn)場與調(diào)整技術(shù)參數(shù)。

利用PLC自動操作、MCC手動操作、PLC手動操作實現(xiàn)污泥脫水系統(tǒng)自動化控制。利用一臺PLC主工作站，控制整個的污泥脫水系統(tǒng)，自動控制中位于一級控制地位。通過10臺uPLC控制器對泥柱塞泵、板框壓慮機等獨立設(shè)備進行控制。所有uPLC控制器在設(shè)備現(xiàn)場安裝，對現(xiàn)場監(jiān)控與技術(shù)參數(shù)的調(diào)整是基于Panel View550觸摸屏配置實現(xiàn)的。

(一)PLC的控制方式

PLC系統(tǒng)的控制具有兩種方式即“自動控制”與“手動控制”。當MCC柜上控制轉(zhuǎn)換開關(guān)轉(zhuǎn)換到“自動控制”，機電設(shè)備受到虛擬控制按鈕的控制，利用點擊“手動控制”或“自動控制”，對相應(yīng)控制操作進行激活。

(二)自動控制系統(tǒng)的處理器及通訊

采用1756-L55M14作為主PLC工作站處理器模塊，處理器和Ethernet、Devicenet等的通訊是基于ProSoft等第三方提供系統(tǒng)通訊接口，插入有關(guān)通訊接口模塊實現(xiàn)的。

1)與其他PLC工作站的通訊以及與中控室的通訊是基于冗余ControlNet實現(xiàn)的;

2)檢測配電系統(tǒng)的電流、電壓以及開關(guān)的狀態(tài)等是基于Modbus現(xiàn)場總線連接MCC機柜實現(xiàn)的;

3)利用Devicenet現(xiàn)場總線等連接變頻器等，從而對柱塞泵等設(shè)備的頻率、電流以及電壓等進行檢測。

(三)報警與安全權(quán)限管理

污泥脫水系統(tǒng)的自動化控制系統(tǒng)報警包括“報警提示”與“報警警示”兩種，提示報警對用戶進行提示，對于設(shè)備操作而言，PLC并不能進行直接的干預(yù);警示報警一方面PLC控制器對設(shè)備操作進行控制，另外一方面，對用戶進行提示。不管哪種方式的報警，都包括提示報警、確認報警以及記錄報警等。操作人員基于報警歷史記錄，對于某時期產(chǎn)生的報警、報警時間確認、報警解除等信息進行查詢。

為了確保系統(tǒng)的安全，不同操作人員的權(quán)限不同。根據(jù)不同安全級別，RSView32設(shè)置用戶操作權(quán)限。分別設(shè)置管理員用戶、操作人員用戶以及游客用戶等進行權(quán)限設(shè)置，除了游客身份，其他用戶需要通過系統(tǒng)的登錄才能進入到相應(yīng)權(quán)限界面。

(四)自動化控制系統(tǒng)的安全穩(wěn)定

為了確保系統(tǒng)的穩(wěn)定，現(xiàn)場控制與信號測量線都使用橫截面積超過0.5平方毫米的導(dǎo)線，從而機械強度得到保障，減少導(dǎo)線傳輸信號的損失，增強抵抗干擾的能力。自動化控制系統(tǒng)的電控系統(tǒng)不但通過上位計算機滿足對污泥脫水裝置PLC控制系統(tǒng)啟動、急停、停機的遙控，同時，能夠通過現(xiàn)場電控箱實現(xiàn)對單臺污泥脫水設(shè)備的自動運行及手動操作。

三、污泥脫水系統(tǒng)自動控制對工藝的影響(一)對濃縮池與平衡池的控制

排泥水被從沉淀池的底部吸出，流量與和濁度由于制水量的變化而變化，不確定性比較大。通過冗余ControlNet通信網(wǎng)絡(luò)向污泥的脫水機主PLC工作站產(chǎn)地排泥機的工作狀態(tài)、排泥池液位等信息，從而確保污泥脫水系統(tǒng)滿足生產(chǎn)變化的需要，在輸送排泥水的管道上對用來計量與監(jiān)控的超聲波液位計、電磁流量計、低濁度測定儀、管道泥位計等進行安裝，確保準確表示進入到濃縮池的排泥量。利用氣動管夾閥控制進入到濃縮池的排泥水的流量，對濃縮池上清液濁度的變化利用PLC進行檢查。當設(shè)定了較低值的濁度，就會使得液位降低，從而氣動管夾閥降低。上清液的濁度升高時，并且比設(shè)定值高時，控制氣動管夾閥是利用PLC實現(xiàn)的，使其關(guān)閉。

(二)對濃縮池與平衡池的控制

通過uPLC控制藥劑的配比：

1)基于一定配比對雙螺旋給料機粉末的進料以及清水進行控制;

2)在熟化罐內(nèi)，溶液的攪拌與時間進行控制;

3)控制變頻螺桿計量泵的藥劑的存儲、輸送等。

進泥柱塞泵控制絮凝劑的加入量，在吸泥的過程中，柱塞泵對絮凝劑進行吸收，加注絮凝劑的量和柱塞泵的進泥量同比。液壓驅(qū)動立式柱塞泵對板框壓慮機的進泥進行控制。開始進泥時，對板框壓慮機活動端版進行關(guān)閉，此時柱塞泵進泥，進泥一段時間，慮板腔體壓力增大，降低柱塞泵進泥的沖程，直到全部停止。主PLC工作站發(fā)出啟動柱塞泵進泥的命令。

四、結(jié)語

利用污泥脫水系統(tǒng)使得污染降低，減少有害物質(zhì)排放，從而有效保護環(huán)境，越來越多的企業(yè)、學(xué)者及技術(shù)人員給予了關(guān)注。利用板框壓慮機構(gòu)成污泥脫水系統(tǒng)，其工作效率比較高，并且和通過離心機構(gòu)成的污泥脫水系統(tǒng)相比，控制系統(tǒng)也更加的復(fù)雜。

來源:《科技風》  作者:周凌峰

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