超声波清洗废水处理系统的自动化控制

郑东

[摘    要 ]PLC+人机界面+FServer系统具有使用方便、易现场调试、适应性强、便于维修、远程监控及程序修改等优势，特别适合自动化要求高的专业设备使用。文章基于PLC自动控制系统结合远程监控模块在污水处理设备中的运用分析展开论述。

[关键词]PLC;自动控制系统;污水处理;远程监控

[中图分类号]TM76 [文献标志码]A [文章编号]2095–6487（2021）03–000–02

[Abstract]PLC+ man-machine interface + FSERVER system has the advantages of convenient use， easy field debugging， strong adaptability， easy maintenance， remote monitoring and program modification， especially suitable for the use of professional equipment with high automation requirements. This paper is based on the PLC automatic control system combined with remote monitoring module in sewage treatment equipment application analysis.

[Keywords]PLC; automatic control system; sewage treatment; remote monitoring

随着时代的不断发展，水资源日益紧缺，利用PLC自动控制系统可以对污水处理当中的数据信息开展及时的收集工作，同时，利用该自动控制系统，对数据进行采集、分析和保存，根据采集的数据对现场设备进行自动控制，进一步提高了污水处理的自动化水平，有助于我国水污染问题的处理。

华朔科技股份有限公司是一家专业生产制作汽车精密铝铸件产品的公司，每日通过污水管网排放的铝铸件超声波清洗废水300t，造成极大的资源浪费。引进这套废水处理系统后，废水经过处理可重复利用，既节省成本又极大地提高了水资源的利用效率，保护了当地生态环境。

1 工艺概述

车间排放的生产废水自流入调节池，进行废水的均质调节作用;然后废水经泵提升后进入反应池，依次加入各种药剂分别进行破乳、中和、絮凝反应;反应后形成的泥水混合液进入斜板沉淀池进行泥水分离，分离后的污泥通过污泥泵泵入污水站污泥池，处理后的清水流入清水区，再通过砂滤、炭滤以及超滤膜处理系统进行净化，浓水自流入调节池，超滤膜处理系统出水流入RO原水池进行生产回用，回用率为50%。工艺流程如图1所示。

2 自控系统设计

自控系统采用Siemens Smart200 PLC+昆仑通泰10寸触摸屏作为人机交互界面，数据远传采用繁易公司FBox模块，通过远程计算机或者手机APP软件监控系统运行状态。

系统采用一键启动的控制方式，根据工艺情况调整参数设置后全部自动运行，运行状态及工艺参数都可以在触摸屏上显示，也可以通过远程网页或手机客户端查询。

当调节池高液位时，提升泵自动运行;调节池低液位时，提升泵自动停止。两台提升泵自动轮流运行一备一用，当其中一台设备故障时，系统自动切换至另一台设备运行并报警，轮换功能失效，直到设备故障清除后，系统轮换功能自动启动。

2.1 废水处理系统操作

当调节池高液位时，提升泵、破乳剂加药泵、PAC加药泵、PAM加药泵、杀菌剂加药泵、反应搅拌机自动运行，将调节池废水泵入反应池，进行破乳、絮凝和混凝反应。

综合反应池内pH计监控絮凝反应池内pH，通过自控系统将pH控制在7.5～8.5，当池内pH低于7.5时，NaOH加药泵运行，pH大于8.5时，NaOH加药泵停止运行。

通过反应池的破乳、絮凝和混凝反应，调整pH，产生污泥絮体，形成泥水混合物。泥水混合物进入斜板沉淀池，污泥絮体沉入下方泥斗，通过污泥泵泵入污水站的污泥池，清水则流入中间水池。

2.2 超滤系统操作

中间水池设有三个液位计，低、中、高液位。当中间水池到达高液位时，将启动超滤系统，废水处理系统暂时停止运行，开始制水;当中间水池到达中液位时，将同时启动超滤系统和废水处理系统，连续制水;当中间水池到达低液位时，将启动废水处理系统，超滤系统暂时停止运行，开始储水。

中间水池出水进入炭滤和砂滤过滤之后，经由保安过滤器进入超滤膜处理系统，超滤膜处理系统浓水流入调节池，出水则流入中转水箱中，溢流进入纯水房集水池。

2.3 自动操作时间参数设置

参数设置界面见图2和图3。

废水处理系统为全自动操作，需要设定部分参数，以保证废水处理系统的正常运行。

提升泵循环时间设置：废水处理系统设有两台提升泵，可循环使用，避免一台提升泵运行时间过长而导致出现故障，具体设定时间根据现场使用情况进行设置。

砂滤、炭滤、超滤的正洗、反洗、过滤时间设置。砂滤、炭滤、超滤运行及清洗分为三个步骤：运行—正洗—反洗—运行，循环进行此步骤，只需要设置好相对应步骤的时间即可控制流程。

排泥阀停止、运行时间设置：通过设置排泥阀运行及停止时间可以控制沉淀池内污泥量。

pH参数设置：反应池内需要pH控制药剂量，因此可通过pH参数设置进行控制。

保安、砂滤、炭滤、超滤过滤器保养时间设置：超滤系统使用过长时间应进行待机保养，可通过此设置来进行控制。

2.4 远程操控系统

FServer系统，也称繁易云，通过互联网（以太网、GPRS、3G等）将现场的大量不同区域工业设备的数据或者程序，传输到远端的云数据中心，实现远程数据监控、设备诊断、程序维护和故障报警等功能，为用户提供一种简单可靠的工业互联网数据远程传输方案，如图4所示。

采用繁易FBox模块读取废水处理系统的设备参数、运行状况及故障信息还可以远程调试PLC、摄像头监控等功能。用户可以通过网页或手机客户端来操控设备、更新PLC及人机界面程序，查询分析现场数据，获取现场数据分析问题，远程维护配置;可以通过摄像头查看实时画面，可以更方便地收集现场的运行数据，做出故障报警，维护预警，并根据收集的数据做出改进反馈，以便更好地优化产品，如图5所示。

3 结束语

随着智慧城市的建设，自动化控制已经成为多种工业生产线的基础工程。不同产业的产品结构、技术要求、能源消耗、人员配合情况不同，因而，在污水处理工程自动化控制的优化过程中，要利用PLC技术的特点，根据污水处理工艺的要求进行设计优化，节约工程造价，以增强PLC技术在污水处理工程中的适应能力。

參考文献

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