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S7-300PLC在BAF法污水处理控制系统的应用

作者:时间:2013-07-23来源:网络收藏

摘要:为了解决陕西省某县城问题,设计了以法为工艺,以为核心,应用冗余技术、PROFIBUS技术的控制系统,阐述了控制系统的硬件集成。以StepV5.2为开发环境,应用模块化、面向对象的程序设计思想开发了基于工艺的预处理、生物滤池和污泥脱水系统控制的应用程序。系统运行结果表明,控制效果达到了预期目标。
关键词:;BAF;

伴随社会经济的发展,现代城市污水量不断增加,工业废水所占比重呈上升趋势。为了改善生态环境,充分进行废物利用,创建节约型、生态型城市。陕西省某县城通过对污水量的预测,结合城市发展前景,确定新建一规模为2×104 m3/d污水处理厂。选用BAF工艺,利用PLC自动化技术进行污水处理。

1 BAF污水处理工艺简介
BAF即生物曝气滤池(Biological Aerated Filter),是上世纪80年代法国OTV公司于研究成功的一种新型淹没式生物滤池。污水经格栅去除粗大漂浮、悬浮物后,进入出沉池或水解酸化池进行沉砂、除油和沉淀同时去除部分SS、化学需氧量、BOD等物质,经预处理的污水进入第一级BAF-C/N滤池,绝大部分化学需氧量、BOD在此进行降解,部分氨氮进行硝化,接着污水进入第二级BAF-N滤池(或C/N滤池),进行氨氮的彻底硝化及化学需氧量,BOD地进一步降解,同时进行化学除磷,以保证出水总磷≤0.5 mg/L,NH3-N≤5 mg/L,TN≤10 mg/L运行过程中,在一二级BAF底部进行供氧滤池运行一段时间后需对滤池进行反冲洗;反冲洗采用气水联合反冲洗,反冲洗污水通过排水缓冲池返回初沉池或水解酸化池,与原污水混和初沉池或水解酸化池的剩余污泥进行脱水处理,泥饼外运处置。若选用DN滤池+C/N滤池的脱氮工艺,则需将C/N滤池的出水回流。具体工艺流程如图1所示。

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/159306.htm

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2 基于BAF工艺的污水处理控制系统设计
鉴于该污水厂污水处理规模和BAF工艺的特点,本着技术先进,性价比高,实用可靠的原则,采用“集中管理、分散控制”的理念进行污水处理控制系统设计。系统结构如图2所示,包括上位机管理层、下位机控制层和现场设备层。

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1)上位机管理层
该层设置在中央控制室,包括两台工程师站,主要完成对厂内各设备和仪器仪表的工况进行监测和远程控制,主要设备如格栅机、提升泵、鼓风机、阀门等,并对其信号进行采集显示。仪表工况如生产过程参数(流量、液位等)、水质参数(pH值、SS、DO等)。为了给用户提供一个科学合理的设备检修时间,上位机及时完成对所采集的数据进行处理、储存、显示和打印;并对污水厂重要设备(如提升泵、鼓风机、阀门等)的开/关次数和运行时间进行累计,生成设备管理报表。以上的设备和仪器仪表的监测与远控主要借助于WinCC V6.2组态软件开发的生产工艺流程图和各工艺单元流程图,各种过程参数、水质参数、电气参数的趋势图和生产统计报表。另外,通过界面设置了信号报警和联锁等功能,保证了生产的正常运行。
2)下位机控制层
该层选用代表当今潮流的西门子SIMATIC工业自动化产品为控制核心,设计为软冗余系统。系统以S7-315-2DP CPU作为主站,与上位机管理层计算机采用以太网通信,并以以太网作为冗余网络为基础。与从站分布式I/O之间数据传输采用PROFIBUS-DP协议通讯方式,以确保高实时性和高动态响应要求。
3)现场设备层
该层主要为BAF工艺流程各阶段的现场设备和分布式ET200I/0从站,粗细格栅机、运输机、螺旋压渣机、提升泵、鼓风机、刮泥机、排泥泵、阀门等和PH/T、电容式液位计。
该层根据需要,设置了3个从站,分别完成预处理控制、BAF生物滤池处理、污泥脱水系统处理,主要设备有手动控制、遥控控制、自动控制3种方式,主要通过在控制层PLC中的用户程序实现。

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