西门子S7-200 SMART 在厌氧池控制中的应用

韦瑞录

（广西机电职业技术学院， 广西 南宁 530007）

引言

在城镇污水处理中，厌氧池排泥是污水处理工艺中一个非常重要的环节。厌氧池内利用厌氧菌的作用，使有机物发生水解、酸化和甲烷化，去除废水中的有机物，并提高污水的可生化性，有利于后续的好氧处理。高分子有机物的厌氧降解过程可以被分为四个阶段：水解阶段、发酵（或酸化）阶段、产乙酸阶段和产甲烷阶段。西门子PLC 是自动控制领域应用最广泛的PLC 之一，西门子S7-200 SMART 则是更智能、更经济、高性能、更简约小型的控制器，最适合应用在小型的控制系统。本文将针对西门子S7-200 SMART 在污水处理厌氧池控制中的应用进行相应阐述。

1 厌氧工艺流程

高分子有机物的厌氧降解过程可以被分为四个阶段：水解阶段、发酵（或酸化）阶段、产乙酸阶段和产甲烷阶段。一般的厌氧池设计为多个相邻的矩形池，进水侧设置1 台潜水搅拌机。池中的反硝化细菌以污水中未分解的含碳有机物为碳源，将好氧池内通过内循环回流进来的硝酸根还原为N2而释放，如图1 所示。目前厌氧滤池一般在反应器内填充各种类型的固体填料，如卵石、炉渣、磁环、塑料来处理有机废水，污水在流动过能与填料表层悬浮的微生物接触，因为微生物附着在填料表层，不随水体溢出而流失，能够达到延长污泥龄的作用。

2 厌氧池控制要求

1）厌氧池控制部位为1 台水泵和18 个常闭气动阀。将厌氧池面上循环搅动泵的18 个出水管分为六或九组，即每组3 个或2 个气动阀（可在触摸屏上设置更改），每组按分钟计设置循环搅动的时间（可在触摸屏上设置更改），以及按分钟计算的开启下一次循环搅动的时间（可在触摸屏上设置更改）。具体做法：先将第1 组气动阀打开至全开（在设定时间内若该组有不能打开至全开的阀门，则需将这组阀门全部关闭并报警。同时，继续打开下1 组阀门，以此类推），接着开启水泵；20 min（该时间为循环搅动时间，按分钟计可在触摸屏上设置更改）后将下1 组气动阀打开至全开（在设定时间内若该组有不能打开至全开的阀门，则需将这组阀门全部关闭并报警。同时，继续打开下1 组阀门，以此类推），之后才关闭上1 组气动阀；如此操作，直到完成1 次循环搅动。接着，按分钟计时（此时为循环搅动等待时间，可在触摸屏上设置更改），在计时达到循环搅动等待时间的时候，按前面的方式再次开启第1 组气动阀，完成下一个循环。以此类推，一直循环。

2）厌氧池其他要求：启动方式：手动即时启动和定时（按分钟）启动两种模式，启动后按上面设置持续工作。直到按下“停止”键时，才结束以上自动启动循环模式；要求对所有阀门（包括电动阀和气动阀）能否正常开或关进行监控，有故障时能够及时报警（除每一组都有不能全开的阀门外，不用停机）。同时，须将故障的位置和内容保存在断电保持元件中（使用手动按钮才能将其解除），并将其在触摸屏上用中文显示；特别提示：为保护水泵，在启动之前要先开1 组气动阀直到全开。同时要求在水泵出水处安装流量感应器，在水泵抽不上水时能够及时报警并停机，同时将故障的位置在触摸屏上用中文显示。

3 厌氧池PLC I/O 接线图

厌氧池控制系统总共需用1 号、2 号、3 号三个控制柜，里面分别装有1 号、2 号、3 号三个PLC，下页图2、图3 是1 号柜1 号PLC 的I/O 接线图[1-3]。

4 厌氧池PLC 梯形图

厌氧池1 号PLC 程序包括主程序梯形图如下页图4 所示。子程序包括手动程序、厌氧六组、厌氧九组、嚗气四组、嚗气八组、厌氧反洗泵保、阀门故障、时间读取、厌氧排泥等。图5、下页图6 分别是厌氧六组的梯形图。

5 结语

目前该控制系统已经在多个污水处理厂投入运行，运行稳定正常，运行结果参数达到国家排放标准，得到用户充分肯定认可。污泥厌氧池日常运行管理中应注意：沼气柜尤其是湿式沼气柜更容易受H2S 腐蚀，要对柜体防腐，腐蚀严重的钢板要及时更换，阴极保护的锌块此时也应更换，各种阀门，特别是平常不易维修和更换的闸门修理没有保证的话就应换新，确保5 年内不出问题。整个系统要防火、防毒。所有电气设备应采用防爆型，接线要做好接地，防雷。严禁在防火、防爆警区域内吸烟，和防止有可能出现火花等明火。另外报警仪等都应正常维护保养。