某公司污水处理系统电气设计探讨

艾浩浩 李 婷 赵 刚

宝鸡石油机械有限责任公司



某公司污水处理系统电气设计探讨

艾浩浩 李 婷 赵 刚

宝鸡石油机械有限责任公司

摘 要：本文研究了某公司的污水处理控制系统，借助于该系统在环境适应性、编程操作等一系列层面的优势，形成了本控制系统。基于污水处理工艺完成包括各种输出设备、开关量、硬件控制线路的实际安排等总体布局规划；在其过程中借助于相应的软件完成了污水处理系统的过程控制；最终组态其软硬件。并在实验结果中有效证明其设计的正确性。

关键词：污水处理；PLC；WinCCflexible

众所周知，开发和利用水资源的最大促进因素就在于其重要性，在其过程中，水资源需求量增大和其本身短缺二者间矛盾也越来越尖锐。而此方面法律法规﹑资金技术支持都不可谓之不多，其中PLC以其安装方便﹑编程控制方便﹑可靠性高﹑通用性好等特点获得了颇为广泛的应用。其一般都是采取模糊控制和PID控制之类办法加以控制。其研究中形成的数学模型多和实际情况间误差较大，并且在节能层面依旧落后于国外。

1 污水处理工艺设计要求

图2 PLC编程的主程序流程图

图1是某公司污水处理工艺的示意图，即污水可以在启动后从“进水阀”进入系统，经粗格栅除污机后进入初级过滤池，随后以抽水水泵将之从管道﹑细格栅除污机后进入次级过滤池分离杂物与污水。以搅拌电机在集水池中将污水搅拌均匀，以酸碱度检测设备对集水池污水pH值加以检测，并借助于实时通讯工具传送检测结果给酸碱控制设备，之后根据检测结果以酸﹑碱泵加入用于中和的液体，将污水pH均衡至应有标准。在此之后，借助于SBR池开展沉淀﹑无氧处理﹑曝气处理之类活动。预先设定SBR池的液位，以水泵将集水池污水转入SBR池，到达预设液位后停止进水。借助于搅拌电机﹑鼓风机来增加其中溶解氧，促进分解利用其中的有机物质和好氧微生物。在此之后则保证厌氧微生物所需温湿度的适宜，使之能够有效对有机物加以分解。其间在重力作用，将出现的污泥降至SBR池底，以此来保证处理后杂质污泥和上清液二者的分离。在完成沉淀后再以滗水器﹑排泥电机先后处理上清液和池底残存污泥。随后再以活性炭吸附处理污水，激昂其中的有毒物质﹑无机物成分﹑难分解有机物之类加以除去，由此来使得排放的污水符合相关要求。结束系统排泥处理后，则将进水阀自动打开，向污水处理设备导入新的污水，以此来循环控制污水处理过程。

2系统硬件的设计

2.1污水过滤过程设计

启动后打开粗格栅除污机进水阀，在结束一个处理周期后，将会自动启动粗格栅除污机，从而开启新的除污活动。在停止或者集水池﹑次级过滤池﹑初级过滤池液位到达彼此最高液位设定值之际，都会自动停止粗格栅除污机工作。在完成初级过滤池进水后，则将自动启动细格栅除污机；同时在初级﹑次级过滤池液位分别达到上下限之际，也将会自动启动细格栅除污机。后者的停止方式和原理等同于粗格栅除污机——其开始工作后，将会启动皮带传送机。而皮带运输机在细格栅除污机停止后则会进行一段时间的延时处理。整个系统中共计有用于运送污水于前-后两级处理设备之间的水泵共计3台。而三者的启动均是自动开始于前一设备有一定储水时间后。第一水泵将会在初﹑次级过滤池分别到达最低最高水位限制或者集水池到达最高限位之际停止工作；第二水泵将会在次级过滤池和集水池分别到达最低最高限位之际停止工作；第三水泵将会在SBR池液位达到预设值时候停止工作。

2.2集水池和SBR池的电气设计

在此方面主要活动为对酸碱液排放阀加以控制，以之来将污水pH值调节至标准处。首先以SBR池开展曝气处理。以第三水泵将污水导入SBR池。在达到限位后开始启动第二搅拌电机和鼓风机以曝气处理污水。并将继电器时间加以设定，结束曝气后，提供适宜的湿度﹑温度﹑无氧条件给SBR池，并借助于时间继电器设定的时间值应比处理废水中无氧生物的最佳时间略长。

2.3污水的后处理电气设计

完成了无氧处理后即自动开启滗水器，经过活性炭吸附后的污水将会进入储水池，一般情况下会借助于此活动，将污水达到相应的排放标准。在SBR池液位将之最低限制之际，滗水器自动停止工作以结束排水。随后启动排泥电机，将SBR池底部泥渣送至储泥池，并进一步处理直至达到排放要求，而且要借助于设计控制时间来保证清除彻底。

2.4电气设计中的报警设计和总停设计

某公司在其设计中设置了较为完善液位报警部分，在其中液位值到达极值之际，相应指示灯会第一时间有所提示，并自动调整液位高度。除此之外，系统中还可以加入一个“总停止”按钮，可将一切设备同时停止。

3系统软件的设计

某公司污水处理控制系统中主要包括触摸屏程序和PLC控制程序两大部分。借助于输入输出口数量的要求，主要选取了PLC中的S7-200系列。第一借助于电气设计层面要求，按图中先分配其一系列变量及输出情况，在此之后则编写处理污水过程控制程序。一般采取STEP7-MicroWINV4.0软件进行编写活动，因为梯形图语言具备易于操作修改﹑通俗易懂﹑直观等优点，故而以之来编写程序。在其间添加互锁自锁设置，从而赋予系统循环运行能力，并以RS-232/ PPI多主站通讯电缆作为计算机和PLC的通讯工具。

其电机采取步进式，可以借助输入脉冲改变﹑编程之类形式调节其转速。

图2为其编写PLC程序流程图，以工控机作为人机界面，以SIMATICWinCCflexible2007作为编程软件。

4实验结果

下载程序﹑硬件接线活动完成后，将PLC模块和触屏模块间以通信电缆加以连接，在按动控制按钮后，观察指示灯﹑电机等的状态，以此来判断设备运行情况。经演示和调试，可见其系统效果良好，能够达到要求，监控模块运行正常。

5结语

本文阐述了某公司的污水处理系统工艺流程，并依据设计要求开展了一系列设计。在实验室条件下演示后可见其达到了实际要求。

参考文献：

［1］刘鹏.浅析PLC技术在电梯运行中的应用［J］.黑龙江科技信息.2013（07）:57.

［2］董鹏.PLC在带式输送机张紧装置中的应用［J］.煤矿机电.2009（02）:110-111.