关于污水处理自控系统改造方案的探讨

邱洪伟

摘要：污水处理系统将从原来的UNITANK工艺升级到A2O + MBR工艺和制药污水处理工艺。自动控制系统具有与原始自动控制系统结合的问题，该设计具有高度的特性，灵活性，可靠性和易扩展性。根据原则，控制项目可以涵盖所有技术过程，对整个工厂设备的中控室进行集中监控，并有效地提高污水处理的自动化程度。

关键词：A2O + MBR流程;升级和转换;自动控制

引言

随着城市化和工业化进程的加快，城市污水产生量不断增加，水质环境污染日益严重，城市社会经济的可持续发展受到制约。需要对污水处理设施进行升级，以满足国家对污水排放标准的要求，以达到一定水平。可以将原始的UNIT特定NK工艺升级为20+ MBR特定工艺和制药废水处理工艺，以对整个工厂设备的中控室进行集中监控，并有效地改善污水处理的自动化程度。

一、概述

经过多年的运行，各种自控设备已经老化或被市场淘汰。中控计算机已达到使用寿命，淘汰了运行软件，并且与新设备不匹配。工厂采用中控级别，即中央控制站的计算机控制模式。当自动化系统启动并运行时，中央控制级别可以监视工厂中的所有设备和过程参数，收集和存储数据，并实现与每个PLC站的对等通信。在特定工厂中，此级别的操作控制是最重要的方法。在正常情况下，将在中央控制级别上对工厂进行操作和监视，设备调试和维护必须在本地或手动控制级别执行，需要对自动控制设备进行升级，以确保工厂其他设备的正常运行。自动控制系统的升级部分包括中央控制设备架构，将原始独立存储控制表单升级到服务器，客户端架构，添加Web图形发布，数据库收集和存储改进。增加PLC通讯模块并收集数据。

二、总体设想

自动化污水控制系统的总体框架分为三层。第一层是管理层，其主要功能是将控制系统连接到办公系统，以提供污水处理管理软件，数据备份和远程屏幕传输功能。第二层是中央控制室中的集中控制层。主控制室配有一台计算机，用于通过以太网与每个PLC通信。第三层是安装了PLC控制站的现场控制层，以控制各种设备。

三、管理功能

数据和信息存储发布层：在总公司中建立实时工厂数据库服务器和企业信息门户服务器，并将污水处理厂控制系统的所有数据通过骨干网发送到实时工厂企业级数据库的。1）信息通过企业信息门户网站分发给所有用户。 2）数据备份服务器：为了確保污水处理厂生产数据的安全，在总公司安装了数据备份服务器。 3）中间服务器：将在总部安装一个中间服务器，以集成污水处理厂的生产控制数据。 4）Web公共服务器和代理服务器：将在公共办公室中安装Web公共服务器，并在网络管理中心中安装代理服务器。互联网上发布的信息是通过Web服务器和代理服务器发布的。

四、中央控制室控制功能

1、在中央控制室中安装两台工业计算机，以统一显示特定的20 + MBR过程和制药废水处理过程，监视和控制整个工厂的设备，并设置每个现场PLC的参数。与办公室网络的通信是监视系统控制和管理的核心，并负责调度，控制和管理污水处理厂的整个自动化控制系统。它具有以下功能：过程系统监控功能。监视系统可以通过通信网络收集自治控制系统中的所有站点。根据系统范围的操作条件，制造和操作人员执行设备操作条件和各种与控制相关过程的集成部署和控制范围。查看和控制功能：可以动态查看每个过程的图形和数据，然后单击每个设备进行控制。数据处理功能：建立生产历史数据，存储生产原始数据以供系统分析和使用，在线数据和历史数据在数据库中进行分析和统计，自动控制系统具有各种工艺参数，显示功率数据曲线等参数信息，累计运行时间，历史数据保存2年以上。报告功能：根据污水处理厂的生产需求自动生成年，月，日报告，并实现打印，网络发布等功能。报警功能：可以在各个屏幕上直观地通知系统异常。警报内容包括设备故障，仪器超限，设定值超限，系统自诊断警报，电源故障警报，通讯故障警报等。手动补充记录：如果特定设备或传感器发生故障并且无法连续收集数据，则可以手动补充历史数据以完成报告数据。

2、显示画面划分：分为以下过程画面，每个过程画面都有一个子画面，每个画面都可以切换，操作员可以通过单击画面上的设备进行控制。全厂范围的整体过程图像：全厂范围的污水处理过程流程的直观视图，包括特定的20 + MBR和制药污水处理过程，此图像仅显示关键过程参数值，然后单击以进入每个过程块。预处理区域屏幕：包括原始系统预处理区域，二级提升泵站，各级格栅和曝气砂砾池，显示过程参数和设备各部分的运行状态。对于第一级泵站和第二级泵站的水量分布，有必要创建一个子图像以均匀显示第二级泵站的过程参数。生化池部分：显示厌氧和好氧生物池的设备数据和设备运行状态。膜罐部件：显示膜罐中每个设备的数据以及设备的运行状态。鼓风机室屏幕：显示好氧池鼓风机和膜池鼓风机的各种运行指示器以及设备的运行状态。再生水泵房屏幕：显示再生水泵房的水位值，再生水泵房的设备数据以及设备的运行状态。氯消毒室屏幕：显示氯消毒室的设备数据和设备的运行状况。制药废水处理过程屏幕：显示制药废水处理过程，每个设备的数据以及设备的操作。

3、大屏幕显示系统：安装了两个连接到工业控制系统的大屏幕，通过通讯界面，污水处理厂的过程图像和视频监控图像清晰的显示在大屏幕上。

4、每个PLC控制站的功能

PLC1：控制预处理区，辅助提升泵站，阶梯式网格和辅助提升泵站中的四个轴流泵的远程控制闸门，该控制方法必须确保主提升泵站和辅助提升泵站的协调操作。1）PLC机柜被配置为辅助提升泵站的设备之间的PLC1主站。主站的I / O点是四个轴流泵，对阶梯式网格和两级提升泵站的远程控制门进行控制，并将远程I / O站安装在预处理区域中。 2）PLC2：用于控制生化池设备。这主要包括生化池设备，潜水搅拌器，污泥回流泵，混合液体回流泵和甲醇室设备。潜水搅拌器有两种控制方法：溶解氧控制和时间控制。污泥回流泵的控制方法是污泥回流率管理。可以根据进水量，进水水质或控制中心工业控制屏幕的操作员输入的数据自动添加。 3）PLC3：用于控制氯化室，中间水箱和中间水泵室中的设备。主要包括二氧化氯发生器，中槽仪器和中槽水泵。 4）PLC4泥浆区：用于控制氯化室，中间水箱和中间水泵室中的设备。主要包括二氧化氯发生器，中槽仪器和中槽水泵。 5）PLC5是制药废水处理组件。 6）膜池和鼓风机设备都有自己的PLC，这些PLC保留太网接口，并通过太网集成到自动控制系统中。

结束语

在此自动控制系统升级中，可以通过图形曲线更改设置，以使程序在后台运行，从而使图形切换操作更流畅。另一种是更改数据存储路径。从驱动器C存储到驱动器D的原始数据为计算机的C驱动器腾出了空间。第三个是冗余设置，该设置允许两台计算机相互备份以确保自动控制的安全操作。以上设置满足自动控制系统转换的要求，因此自动控制系统工作可靠，故障率低，它充分反映了特定工厂的设备状态和生产信息，大大减轻了工人的劳动强度，提高了工作效率。

参考文献：

[1]庞立，姜恺，史新祁.集成架构技术在大型污水厂升级改造方案中的应用[J].软件.2009（11）：57-60.

[2]A2/O工艺升级改造工程的实施效果与问题分析.

大连寺儿沟水务有限公司 辽宁 大连 116000