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污水处理监控系统LED显示屏系统解决方案

 

污水处理监控系统

一、概述

工业污染,环境破坏的日益严重,水处理是长期以来倍受关注的领域之一,主要用于医疗,化工,工业,民用水方面。它是改善居民生活环境、提高人民健康水平的重要手段。关于软件的污水处理解决方案针对实际情况,采用组态软件,采集传感器、PLC 等共同搭建的现代化计算和自动监控系统。

系统设计

本方案中控制系统为三层结构、二级网络。 三层结构包括:过程设备层、同场控制层、操作管理层。

过程设备层由设置在各单体内的远程I/O、电动机启动器和部分工艺机组自带的控制器组成;现场控制层 由设置在鼓风机房、格栅间和污泥脱水间内的可编程逻辑控制器(PLC)系统和工控机组成;操作管理层由设 置在中心控制室内的计算机及监控软件,包括工程师和操作员站计算机及打印机等外设组成。

二级网络包括:管理信息网和实时控制网。 管理信息网采用工业以太网的形式,用来实现现场控制层与计算机的通信;实时控制网采用现场总线的形式,用来实现过程设备层与现场控制层之间的通讯和数据传输。

自动控制

自动控制主要通过可编程控制器PLC来实现的,可自动控制,也可根据需要选择手动控制。系统控制部分 包括以下主要部分:

1)设备自动启停 2)设备的自动清洗 3)自动显示功能 4)自动保护功能 5)自动恒压供水 6)实现对水罐、阀等现场控制。

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系统构架图

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二、设计方案

2.1 系统的可靠性

控制系统在严格的工业环境下能够长期、稳定地运行。系统组件的设计符合真正的工业等级,满足国内、国际的安全标准。并且易配置、易接线、易维护、隔离性好,结构坚固,抗腐蚀,适应较宽的温度变化范围。系统具备良好的电磁兼容性,支持I/O模板在系统运行过程中进行带电热插拔。能够承受工业环境的严格要求。

2.2系统的先进性

系统的设计以实现“现场无人职守,分站少人值班”为目的。设备装置的启、停及联动运转均可由中央控制室远程操纵与调度。

2.3系统的故障诊断

控制系统有一套完整的自诊断功能,可以在运行中自动地诊断出系统的任何一个部件是否出现故障,并且在监控软件中及时、准确地反映出故障状态、故障时间、故障地点、及相关信息。在系统发生故障后,I/O的状态应返回到系统根据工艺要求预设置的状态上。

2.4系统扩展性和兼容性

为了保证武威工业园区污水处理厂扩建或改造时满足工厂的控制要求,控制系统具有较强扩展能力。

控制系统主要用于污水处理厂的生产控制、运行操作、监视管理。不仅有可靠的硬件设备,还有功能强大,运行可靠,界面友好的系统软件、应用软件、编程软件和控制软件。

监控系统的数据库结构为面向对象的,实时式,关系型数据库。操作系统和监控软件具有冗余和容错及灾难性恢复等功能。

2.5系统实施

本方案中控制系统为三层结构以及二级网络。三层结构包括:过程设备层、现场控制层、操作管理层。

过程设备层由设置在各单体内的远程I/O、电动机启动器和部分工艺机组自带的控制器组成;现场控制层由设置在鼓风机房、格栅间和污泥脱水间内的可编程逻辑控制器(PLC)系统和工控机组成;操作管理层由设置在中心控制室内的计算机及监控软件,包括工程师和操作员站计算机及打印机等外设组成。

二级网络包括:管理信息网和实时控制网。管理信息网采用工业以太网的形式,用来实现现场控制层与计算机的通信;实时控制网采用现场总线的形式,用来实现过程设备层与现场控制层之间的通讯和数据传输。

废水处理方法

物理处理法

物理处理法是指应用物理作用改变污水成分的处理方法。用于食品工业污水处理的物理处理法有筛滤、撇除、调节、沉淀、气浮、离心分离、过滤、微滤等。前五种工艺多用于预处理或一级处理,后三种主要用于深度处理。

1)撇除

某些食品工业污水中含有大量的油脂,这些油脂必须在进入生物处理工艺前予以除去,否则会造成管道、水泵和一些设备的堵塞,还会对生物处理工艺造成一定的影响。此外,油脂除去并回收又有较大的经济价值。
污水中的油脂根据其物理状态可分为游离漂浮状和乳化状两大类。通常隔油池除去漂浮状油脂。隔油池对漂浮状油脂的去处率可达90%以上。如果处理流程中设有调节池或沉淀池,则隔油池可与调节池或初沉池合用统一构筑物,可节省投资和占地。对小型处理系统,可设油水分离器撇油。

2)其他处理工艺

对二级处理出水进行深度处理,常用的方法是过滤,可采用砂滤池或复合滤料滤池。按滤速大小分慢速砂滤池和快滤池。一般单层砂滤池的滤速为8~12m/h。

3)筛滤
筛滤是预处理中使用最广泛的一种方法。主要作用是从污水中分离出较粗的分散性悬浮固体物。所用的设备有格栅和格筛。格栅拦截较粗的悬浮固体,其作用是保护水泵和后续处理设备。食品工业污水中常用的格筛有固定筛、转动筛和震动筛等,格筛最常用的孔径是10—40目。

4)沉淀
 淀是用来除去原污水中无机固体物和有机固体物,以及分离生物处理工艺中的固相和液相。用沉砂池除去原污水中的无机固体物;用初沉池除去原污水中的有机固体 物;用二沉池分离生物处理工艺中的生物相和液相,沉砂池一般设在格栅和格筛之后。为了清除污水中无机固体物表面的有机物,避免污水中有机固体物在沉砂池中 产生沉淀,可采用曝气沉砂池。采用初沉池可降低后续工艺的负荷。初沉池除去悬浮固体的效果与加工的原料和产品有关。按池中的水流方向分为平流沉淀池、竖流 沉淀池、辐流沉淀池。为了提高沉淀池的沉淀效率,可在沉淀池内设置平行的斜板或斜管而成斜板(管)沉淀池。一般沉淀时间1.5—2.0h。

5)调节
对于水质水量变化幅度大的食品工业污水,常设置调节池对污水的水质和水量进行调节,调节时间一般为6—24h,多为6—12h左右。调节池容量为日处理污水量的15%—50%。

6)气浮
气浮主要用于除去食品工业污水中的乳化油、表面活性物质和其他悬浮固体。有真空式气浮、加压溶气气浮和散气管(板)式气浮。当污水进入容器气浮池之前,往水中投加化学混凝剂或助凝剂,可提高乳化油脂和胶体悬浮颗粒的去除率。据资料介绍,气浮可除去90%以上的油脂和40%—80%的BOD5和SS。气浮池HRT一般30min。

2、化学处理法

化学处理法是指应用化学原理和化学作用将污水中的污染物成分转化为无害物质,使污水得到净化。污染物在经过化学处理过程后改变了化学本性,处理过程中总是伴随着化学变化。用于食品工业污水的化学处理法有中和、混凝、电解、氧化还原、离子交换、膜分离法等。

1)氧化还原

化学氧化还原是转化污水中污染物的有效方法。污水中呈溶解状态的无机物和有机物,通过化学反应被氧化或还原为微毒或无毒的物质,或者转化成容易与水分离的形态,从而达到处理的目的。

2)混凝法

食品工业污水处理中所用的化学处理工艺主要是混凝法。混凝法不能单独使用,必须与物理处理工艺的沉淀、澄清法或气浮法结合使用,构成混凝沉淀或混凝气浮,混凝沉淀可作为生物处理的预处理,也可作为生物处理后的深度处理。

混凝沉淀法是水处理的一个重要方法。对于一些胶体颗粒较小、或是一些胶体溶液,难以或不能发生沉降的污水加入化学混凝剂,使其形成易于沉降的大颗粒而去除。污水中呈胶体状态的蛋白质和多糖类物质,经加药混凝沉淀即有较好的去除效果。具体参见http://www.dowater.com更多相关技术文档。

常用的药剂有:石灰、硫酸亚铁、三氯化铁和硫酸铝等。石灰一般不单独使用,常与其他药剂配合使用,最佳投药量和pH值宜通过试验确定。

3)离子交换

离子交换主要是利用离子交换剂对水中存在的有害离子(包括有机的及无机的)进行交换去除的方法。

3、生物处理法

生物化学处理法是有机污水处理系统中最重要的过程之一。在食品加工废水处理中,生物处理工艺可分为好氧工艺、厌氧工艺、稳定塘、土地处理以及由上述工艺的结合而形成的各种各样的组合工艺。食品污水是有机污水,生物法是主要的二级处理工艺,目的在于降解COD、BOD5。

好氧生物处理工艺根据所利用的微生物的生长形式分为活性污泥工艺和膜法工艺。前者包括传统活性污泥法、阶段曝气法、生物吸附法、完全混合法、延时曝气法、氧化沟、间歇活性污泥法(SBR)等。后者包括生物滤池、塔式生物滤池、生物转盘、活性生物滤池、生物接触氧化法、好氧流化床等。一般好氧处理对低浓度污水效果较好。

厌氧生物处理工艺适用于食品加工废水处理,主要原因是污水中含易生物降解的高浓度有机物,且无毒性。此外,厌氧处理动力消耗低,产生的沼气可作为能源,生成的剩余污泥量少,厌氧处理系统全部密闭,利于改善环境卫生,可以季节性或间歇性运转,污泥可长期储存。

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