時間:2018-01-30 11:23:23來源:網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)載
引言
隨著環(huán)境問題對人類生存的影響日趨加重,人們對環(huán)境保護(hù)的意識也日益重視。特別是近10多年來,我國在環(huán)保方面的工作取得了一定的成績,使環(huán)境污染得到了一定的遏制。與此同時,環(huán)保產(chǎn)業(yè)也取得了很大的發(fā)展,許多地區(qū)競相將其作為重點發(fā)展的領(lǐng)域之一。其中城市污水處理和工廠廢水處理,控制污水排放,都得到高度重視,污水處理行業(yè)已成為一個新興、熱門的行業(yè)。
我國在《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978-88)中規(guī)定了各種工業(yè)廢水排入城市排水管網(wǎng)時,各類污染物的最高允許排放濃度,以保證城市污水處理廠的正常運(yùn)行。由于各地城市污水的水源水質(zhì)不同,因此相應(yīng)采用的污水處理工藝方法也不同。
1工藝介紹
1.1啤酒廠廢水翠的主要工藝
一般啤酒廠的廢水處理主要采用好氧處理、水解-好氧處理和厭氧-好氧聯(lián)合處理等幾種工藝技術(shù)。
好氧處理工藝主要采用活性污泥法、高負(fù)荷生物過濾法和接觸氧化法等。水解-好氧處理主要利用水解反應(yīng)器使啤酒廢水中的大分子難降解有機(jī)物被轉(zhuǎn)變?yōu)樾》肿右捉到獾挠袡C(jī)物,出水的可生化性能得到改善。實驗結(jié)果表明,水解和好氧處理相結(jié)合,比完全好氧處理更為經(jīng)濟(jì)。厭氧-好氧聯(lián)合處理技術(shù)是一種能有效去除有機(jī)污染物并使其礦化的技術(shù),它將有機(jī)化合物轉(zhuǎn)變?yōu)榧淄楹投趸?,該處理技術(shù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、占地面積小、便于運(yùn)行管理。
目前,啤酒的廢水處理,一般采用厭氧-好氧處理技術(shù),這是一種在處理效果、投入成本和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方面都較為合理、經(jīng)濟(jì)的方案。
南京英特布魯啤酒廠廢水處理系統(tǒng)設(shè)計指標(biāo)為:日處理能力為5000/天,進(jìn)水指標(biāo)為:COD2500、、及~12;經(jīng)過處理后,其排放指標(biāo)為:COD、、及。處理后的水質(zhì)達(dá)到國家排放標(biāo)準(zhǔn)。
整個污水處理系統(tǒng)主要由集水井、調(diào)節(jié)池、預(yù)酸化池、IC塔、二沉池等設(shè)備和建筑物構(gòu)成,自動控制系統(tǒng)配置一套SiemensS7-300PLC系統(tǒng)和一套上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)。
1.2工藝流程
啤酒廠廢水處理的工藝過程如圖1所示。啤酒生產(chǎn)過程中的麥糟水、洗滌水等排放廢水,首先進(jìn)入集水井并流入調(diào)節(jié)池,進(jìn)行初步的物理處理,去除污水中的雜質(zhì),在必要時進(jìn)行降溫處理。隨后進(jìn)入預(yù)酸化池進(jìn)行pH值等指標(biāo)調(diào)整,使其滿足在IC塔處理過程,在其處理過程中產(chǎn)生的沼氣,目前主要采用燃燒排放的方式(以后可以進(jìn)行沼氣利用處理)。在IC處理過程中,當(dāng)污水水質(zhì)達(dá)到一定要求后,廢水排放到曝氣池進(jìn)行好氧處理,隨后在二沉池進(jìn)一步沉淀、分離污泥,使排放水質(zhì)達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn),最后才排放至附近河流或經(jīng)消毒后進(jìn)行2次利用。
圖1工藝流程示意圖
2控制系統(tǒng)設(shè)計及實現(xiàn)
本控制系統(tǒng)采用Siemens公司的S7-3000系列CPU315-2DPPLC,配置輸入輸出點:DI32×6=192點、DO32×3=96點、AI8×4=32點、A04×1=4點;配置CP343-1以太網(wǎng)通信模塊及TSAdapter與上位機(jī)監(jiān)控計算機(jī)進(jìn)行通信。上位監(jiān)控計算機(jī)采用Siemens工控機(jī)。
2.2系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)
本控制系統(tǒng)由1個主站和1個遠(yuǎn)程站構(gòu)成,主站與遠(yuǎn)程站間采用Profibus-DP通信,通信速率最高可達(dá)12Mbps。PLC通過以太網(wǎng)和上位機(jī)進(jìn)行通信,其通訊速率可以到10Mbps,并為其它計算機(jī)訪問本控制系統(tǒng)預(yù)留接口。為了方便工藝工程師對工藝參數(shù)的遠(yuǎn)程監(jiān)控以及自控工程師對本PLC系統(tǒng)的遠(yuǎn)程維護(hù),本系統(tǒng)配備了遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng),通過公共電話網(wǎng),工藝工程師及自控工程師可在異地監(jiān)控運(yùn)行參數(shù)及設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)情況,極大地提高了快速處理現(xiàn)場發(fā)生故障地能力,節(jié)省了維護(hù)的費用和企業(yè)的成本。PLC和變頻器在污水處理中的應(yīng)用(2)2004年9月
3A/D和D/A模塊初始化程序
PID指令所涉及到的24個數(shù)據(jù)寄存器也需要設(shè)定,如采樣時間、濾波常數(shù),積分時間、微分增益等。這些數(shù)據(jù)需要根據(jù)被控對象的實際情況來定量,如pH值的存在范圍、污水的流量大小、加入中和藥水的品質(zhì)、中和速度等。通常工廠的生產(chǎn)工藝相對較為穩(wěn)定,污水的pH值和流量基本穩(wěn)定,即使有些變化,只要控制參數(shù)設(shè)置合理一般不會有太大出入,而其它的影響因數(shù)比較容易控制,所以這些參數(shù)可以定值設(shè)置,并在PLC上電工作時就調(diào)入并在控制過程中使用。
3.2采樣過程
采樣的間隔時間可以根據(jù)實際情況定置,時間因子可以采用PLC內(nèi)部的時間基準(zhǔn),如圖4中M8013為秒脈沖的時鐘繼電器。
圖4所示的A/D轉(zhuǎn)換程序可以每秒鐘完成一次pH值的采樣。
圖4A/D轉(zhuǎn)換程序
3.3分析、計算過程
采樣完成后,利用PID指令進(jìn)行分析和計算。
圖5PID指令程序
在圖5所示的PID指令程序中,目標(biāo)值是指用戶希望被控對象應(yīng)穩(wěn)定在哪一個模擬值所對應(yīng)的數(shù)字量。如pH值0~14的模擬量4~20mA對應(yīng)的數(shù)值為0~1000,若被控對象的pH值需要穩(wěn)定在7,那么目標(biāo)值數(shù)字量就應(yīng)設(shè)定為500。測定值是指A/D采樣所得到的pH值的數(shù)字量。參數(shù)D20表示PID指令在執(zhí)行時所需的24個參數(shù)的第一個參數(shù),同時也指明了這24個參數(shù)的首地址指針。從D20至D43應(yīng)專門留給PID指令用于存儲參數(shù),通常需要在系統(tǒng)上電初始化時完成參數(shù)的輸入,或者還可以使用編程器輸入到受電池保護(hù)的D200以后的數(shù)據(jù)存儲器,這樣就不需要在每次上電時都把參數(shù)調(diào)入了。由PID指令分析后所得到的輸出值存儲在D50中。
在FX系列中,F(xiàn)X是首次在內(nèi)部固化了PID指令的PLC,它使用戶在面對復(fù)雜控制時編程更加方便、程序量可以大大減少,控制的準(zhǔn)確性和反應(yīng)速度得到了很大的提高。
3.4輸出程序
在PID指令執(zhí)行后,所得數(shù)據(jù)將送至D/A模塊,由它轉(zhuǎn)換成4~20mA信號來控制變頻器的輸出,調(diào)節(jié)加藥量,控制pH至。輸出語句如圖6所示。
圖6D/A轉(zhuǎn)換程序
4結(jié)束語
以PLC和變頻器為核心的自動控制系統(tǒng)運(yùn)用于pH值的控制,在工廠污水治理中取得了很好的效果。在以太湖流域為主要治理對象的“零點行動”中,許多污水處理廠采用這種自動控制系統(tǒng)都能很好地控制排放污水地pH值,提高了工作效率,降低了工人的勞動強(qiáng)度,提升了污水處理廠的現(xiàn)代化水平。
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