PLC下的石油化工污水处理系统设计研究

张庭圣 孙文龙



PLC下的石油化工污水处理系统设计研究

张庭圣1孙文龙2

1.中电环保股份有限公司，江苏 南京 210000 2.南京中电自动化有限公司，江苏 南京 210000

当前石油化工产业处于持续发展阶段，污水处理技术也在不断地开发与应用。然而化工生产需要大量的水资源提供支持。所以为了节省水资源，减少污水处理费，开始通过污水处理系统的有效设计来提升污水处理效率，使其能够回收再利用。基于PLC的石油化工污水处理系统在此背景下应运而生，其很大程度上能够对污水实施智能化的处理，这样不仅提高了水资源的利用率，而且还减少了系统运行的成本。

PLC；石油化工；污水处理系统

1 PLC下的石油化工污水处理系统概论

1.1石油化工污水处理系统

石油化工生产工艺主要有五种：裂解工艺、精炼工艺、分馏工艺、重整工艺、合成工艺。因参与生产过程需要排出大量的污水，而且污水的成分复杂，不仅有氨、氮、硫、酚、氰化物，而且还含有多环芳氢化合物、芳香胺类化合物，化学性质极不稳定，且含有毒性杂质，所以对石油化工污水进行处理化工生产中必不可少的一项环节。近年来，在石油化工污水处理过程中基本采用常规的石油化工污水处理工艺[1]。随着国家对污水处理管理力度的不断增加，对于石油化工污水处理系统也在不断地推陈出新。以往的污水处理系统较为复杂，而且需要投入的成本较多，所以对于石油化工污水处理系统进行科学、合理的设计显得尤为重要。

1.2 PLC系统

当前PLC控制系统在石油化工污水处理中有着广泛的应用，其具备可操作性、抗干扰性、稳定性高等优良特性，而且此系统能够利用通信接口实现网络控制系统的构建，便于对操作系统进行远程检测及控制。本次研究的石油化工污水处理系统就是基于三菱PLC进行设计的，通过此系统来带动污水处理工艺的智能化控制，从而提升水资源的利用率，减少污水处理所需的成本。

表1 PLC 控制系统I/O 分配表

2 PLC下的石油化工污水处理系统设计分析

2.1整体设计图

图1为石油化工污水处理系统的整体设计。首先A、B、C三类分别代表石油化工工艺装置的不同级别。A类装置在工艺生产中对于水质具有较高的要求，通常直接使用原水。B类装置在工艺生产中对水质有着常规要求，通常使用A类工艺生产后的废水，或经过工艺处理后的污水。C类装置在工艺生产中对于水质没有标准，既能取用A工艺排出的污水，又可使用B工艺排出的污水，而且为了能够节约陈本，基本不会采用处理后的污水。同时为了促进水资源的有效利用，可将城市生活排放的污水进行使用。为了确保污水处理系统能够实施有效的操作，在其中设置了S1-S10的控水开关及六个传感器，其中1-4为流量传感器、5-6为液位传感器。而控水开关主要对原水、城市污水、工业污水的输送进行控制；流量传感器主要对污水的流量进行检测，确保水资源的利用的有效性；液位传感器主要对污水的容量进行检测，以确保污水能够合理使用的前提下减少处理所需的成本。

图1 石油化工污水处理系统示意图

对于石油化工污水处理系统的设计目标主要为了优化原水体积及污水排放体积，此过程主要利用传感器2、3来完成，运用公式为：V水min=V原水min+V排放min；；

减少石油化工污水处理系统的成本，运用公式为：Cmin=V深度处理min+V排放前处理min。从此公式中可以看出，整个污水处理系统的成本投入受深度处理污水体积及排放前污水处理体积影响较大，可利用传感器3、4实施监控。

而以上设计目标可通过以下方法来实现：首先在石油化工污水处理中，B类装置主要应用A工艺排出的污水，除非A工艺排出量较少，否则尽量避免采用深度处理后的污水；C类装置尽量使用B工艺排出的污水，从而减少构建输送管道所需的成本，在特殊情况下才使用生活污水或A共以排出的污水。其次深度处理后的污水仅供B工艺使用，从而降低污水处理成本。对于C工艺排出的污水可进行有效的预处理，从而增强污水的处理能力，减少处理系统的运行成本。最后对于城市生活用水进行合理的回收利用，若A、B工艺排出的污水无法满足B、C工艺的应用，才考虑使用生活污水，从而可大大节省排放前处理的成本。

2.2 PLC控制系统设计

为了确保石油化工污水处理系统能够实施PLC控制，此环节主要应用了FX2N-48MR及FX2N-4AD单元，表1为I/O分配表。

当打开启动键后，系统将开启自动运行模式。此时该模式的指示灯亮起，系统根据已设置的方式进行自动操作。通过监视器便能够了解污水处理系统的运行情况，便于对整个系统的用水进行全方位的监控，从而确定污水处理系统的运行效果能够符合预先设计的目标[2]。还要在系统中添设两个报警指示灯，分别监控城市生活污水及深度处理污水的容量，一旦出现供水不足等情况便会立即发出警报。

3 结束语

传统的石油化工污水处理过程复杂、琐碎，且对水质及工艺技术都有着严格的要求，运行过程还要投入大量的成本。随着污水处理工艺的不断优化及创新，有效的实现了石油化工污水处理的自动化操作，基于PLC技术上对是由化工污水处理系统进行了优化设计，使得处理过程更加的安全、稳定、环保。同时也进一步增强了污水处理的智能化应用水平。不仅增强了污水处理的效率，而且也提升化工厂的经济效益。

[1]韩荣花.一种基于PLC的石油化工污水处理系统设计[J].辽宁化工，2013（6）：726-728.

[2]刘先春，李书臣，张洪林，等.PLC在污水处理控制系统中的应用[J].工业仪表与自动化装置，2006（3）：49-51.

Research on the Design of Petrochemical Wastewater Treatment System under PLC

Zhang Tingsheng1Sun Wenlong2

1. CEC environmental protection Co., Ltd., Jiangsu Nanjing 210000 2. Nanjing CEC Automation Co., Ltd., Jiangsu Nanjing 210000

At present, the petrochemical industry is in the continuous development stage, and the sewage treatment technology is also developing and applying. However, chemical production needs a large amount of water resources to provide support. Therefore, in order to save water resources and reduce the cost of sewage treatment, the effective design of sewage treatment system is starting to improve the efficiency of sewage treatment, so that it can be recycled and reused. The petrochemical wastewater treatment system based on PLC came into being in this context. It can largely deal with the intelligent treatment of sewage, which not only improves the utilization of water resources, but also reduces the cost of system operation.

PLC; petrochemical; sewage treatment system

X703.3

A

1009-6434（2017）9-0071-03