《市政污水处理工程案例分析.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《市政污水处理工程案例分析.docx（15页珍藏版）》请在课桌文档上搜索。
1、市政污水处理工程案例分析北京华富惠通技术有限公司孙强一随着我国城市化建设力度的加强，大城市的改建及中小城市的扩容速度越来越快。我国在七、八十年代兴建的市政污水处理厂随着城市化步伐的加快，不管从处理工艺还是从日处理污水吞吐量上，都已经不能满足城市污水处理的需求。另一方面，随着我国人民对环保意识的整体提高，我国政府对污水处理建设方面的投资力度也在逐步加大。从95年开始，我国政府开始逐步把污水处理的建设正式提到工作日程上来,但是由于我国组态软件的进展比较晚，在一些市政设施的自动化工程中，由于工程的重要性与投资力度的庞大，国内的组态软件只在一些小型污水处理项目上（工厂级，矿厂级）有过应用案例，关于一些
2、大型市政污水处理工程要紧还是以国外的组态软件与国内外知名厂家的DCS产品为首选。关于国内组态软件在大型的市政污水处理自动化工程中能否稳固，可靠的运行一直还是一个疑问。针对这种状况，北京华富惠通技术有限公司集合了公司大部分的技术骨干，针对市政污水处理工程的特点，组态了下面的市政污水处理厂自动化系统，并在工程实际中获得了应用。工程背景：德山全市辖2区、5县、1市，总人口587万人，是沿清江经济区的食品、轻工、纺织工业基地，经济建设正往常所未有的速度进展，水电站、火电厂、石长铁路、高速公路、德山机场等一大批国家“八五”、九五”重点建设工程相继在德山市建成并投入使用，投资环境正在迅速改善，经济进展前景
3、十分广阔。德山位于清江南岸，现有大中型工矿企业72家，涉及造纸、化工、纺织、制革、酿酒、食品、机械加工制造等行业。根据德山市环境监测站1995年、1996年对德山35家要紧工业企业实施环境监测的情况，与德山市的第二自来水厂的年供水量估算，德山开发区目前的城市日用水量在8.5万吨以上，其中生活用水1.5万吨，工业用水7万吨。随着经济的进展与城市人口的增长，生活污水与工业废水的排放量将会越来越大，估计到2010年将增加到15万吨左右。但是到目前为止，德山市只在城市主干道有一些清、污合流的管道，还没有一个统一规划建设的清、污分流城市污水排放管网与污水处理厂。除少量工业废水仅通过初步处理以外，大部分的
4、工业废水与全部生活污水，都未经任何处理而直接排入城市下水道或者经星水河、长风河等天然沟渠与河湖港叉，自然排入清江，使城区及其周围水域与清江甚至洞庭湖水体受到了严重污染，不仅使大片水面失去水产养殖功能，而且直接威胁到人民群众身体健康，破坏了正常的生态环境，影响了开发区经济建设与社会事业的进展。据测算，由于未经处理,德山开发区15家要紧工业企业目前排入清江的工业废水在6万吨/日以上，每年排放的污染物中，有固体悬浮物8,530吨，有机物12,964吨，CoDI5,444吨。工程概况：1项目名称：清江地区德山城市污水处理系统2项目规模：日处理污水15万吨3占地面积：8公顷（120亩）4建设规模：据测算
5、，德山开发区目前的城市污水日排放量已达8.5万吨以上，并以每年5%的速度递增。再根据德山市城市进展总体规划，到2010年，德山开发区城市污水日排放量将增加到15万吨左右。因此本工程规模拟定为日处理污水15万吨，计划分两期实施，于2012年底全部建成。首期工程实施时间为2000年至2002年，包含敷设全区污水管网与建造一个占地8公顷，日处理IO万吨污水的污水处理厂。第二期工程则将污水处理厂的处理能力由10万吨/日扩大到15万吨/日，实施时间为2010年至2012年。5厂址选择：根据城市排水现状与城市排水规划，通过多次实地察勘与选择，确定污水处理厂选址在德山南郊。该处位于德山市造纸厂的南面与清江西
6、面，是德山开发区的城乡结合部与工业污染源较集中的地带，周围有德山市造纸厂、德山市棉纺织厂、德山市清江制药厂、德山市涤纶厂、德山市机械厂，不远处还有德山市酒精厂、德山市肉联厂等大中企业，隔东风河还有德山市化工厂；另外，由于该处地势较低，平均海拔只有31.2米，远低于德山城区其它部位（42米57米），利于汇合城市污水，符合城市进展的要求，是建设德山城市污水处理厂比较理想的地方。6工艺方案：目前国内污水处理工艺可分为三类，即一级处理，二级处理，三级处理，还有考虑综合利用的。国内目前综合考虑投资，运行成本，处理效果等因素，根据污水水质情况,大多使用一级与二级处理方式。一级处理也称物理法处理，其工作原理
7、是利用过滤、旋流分离等方法去除污水中的悬浮物与泥砂。一级处理可去除污水中约50%的污物，适用于污水中有机物质含量较低的情况，常作为二级污水处理厂的预处理工序。在本工程案例中使用了一级与二级处理方式串联的模式。工业污水经工业企业自行处理达标后，连同生活污水一起，经由污水管网集中输入污水处理厂，一级污水处理工艺如图1所示。要紧设备有格栅、水泵、沉砂池、风机、吸砂泵、旋转筛网、除渣机、滤清器等。工艺的流程为：城市污水汇合到集水池，由一组水泵提升到前池；弧形格栅清除污水中的体积较大的污物与漂浮物；在沉砂池中，压缩空气与污水混合，分离出的泥砂沉淀于底部，由吸砂泵吸出；旋转筛网进一步的滤除污物；滤清器用于
8、对筛网进行冲洗。图1中的水位、浊度、流量等为被调量；生物耗氧量与酸碱度测量值供监视。量量量量量量氧测 测测测测耗度 位力度量物碱 水压浊流生酸 : S ZOH HPSQBP(图1)一级污水处理工艺示意图通过一级污水处理设备处理后的污水进入二级处理环节，二级处理工艺如图2所示。使污水中PH值、固体悬浮物、动植物油类、酚类、石油类、氨氮类、表面活性剂类及BOD、CoD等污染物及汞、镉、铜、锌、铅、镁、珞、钻等元素或者化合物含量接近渔业水质标准(TJ35-79),净化后的出水水质达到污水综合排放标准(GB8978-1996)二级以上标准。净化后，一部分污水可作为工业循环水循环使用，一部分就近排入清江
9、，污泥干化后送邻近的城市养渔场，垃圾处理场处理。H：P： SS： Q： B0D： PH：量量量量量量氧测 测测测测耗度 位力度量物碱 水压浊流生酸(图2)二级污水处理工艺示意图一:功能划分：结合用户的需求与上面的两个工艺流程。由开物软件搭建的德山市政污水处理厂监控系统要紧实现下列的功能。1 .厂区变配电系统，重要机房的供电监控2 .办公区暖通送风的监控3 .一级与二级污水处理工艺流程的监控： 机械处理部分：完成对污水泵，粗细格栅，沉砂池搅拌器，空压机械的状态监控；实施泵阀联动，备用轮换，格栅清洗，旋转筛网清洗，污泥池刮泥，自动打包等操纵操作。 生化处理部分：完成对处理工艺参数的监测操纵，如对溶
10、解氧，污泥浓度，PH值，0RP,BOD值等参数的测控。对曝气设备，搅拌设备，排水设备，污泥回流泵，鼓风机等进行操作操纵，以满足对处理出水水质的要求。 加药处理部分：关于污水处理工艺流程中的加药处理系统要求上位软件实现对污水处理等级自动识别加药，及专家算法配药系统。 淤泥处理部分：监测操纵污泥错池，污泥消化池，污泥脱水机及干燥设备的运行参数与状态。4.自动生成每月城市污水处理情况图文统计报表，图文报表的存储时间很多于10年5.对暴雨季节的排洪系统进行监控。6.污水厂的各项监控数据能够通过MODEM远程传送到市政各部门便于卫生防疫,市政环境监测等部门对城市环境监察工作的开展。二：系统监控功能论述：
11、1 .污水处理厂供配电的监控：为了保证污水处理厂的设备正常运转，对变配电系统的重要构成部分进行监控是有必要的。开物2000搭建的上位供配电监控平台实现的监控功能要紧表达在下面几个方面： ControX2000变配电监视系统可显示变配电系统的网络拓扑图，显示回路的开关状态及实时参数，显示综合保护设备的时间记录与故障录波（利用CONTROX2000的X-Y曲线显示插件记录三相电流波形，低电压动作与系统电压波动时的三相电压波形，零序电流淌作时电流波形，所录波形存储在计算机节点的硬盘上，并标志日期，时间，并能够随时调用，查者与分析）。 在CorrtroX2000变配电监视系统的监控画面上提供每条配电线
12、路电参数（包含三相电压，电流，有功功率，功率因数，电度等）进行时实画面监视。并通过对每条配电线路的实时数据分析，在上位监控系统构建变配电最低能耗工作方式。 ControX2000变配电监视系统设有故障分析与预测功能，对将要发生故障的重要供电电力器件提供预报警。（要紧是通过对各电力器件通过的电流，器件的温度变化来推断重要供电电力器件的运行情况）。 ControX2000变配电监视系统对变配电系统中的故障元器件具有动画锁定功能，当配电系统有故障发生时，监控系统将强制切换到故障元器件所在的监控页面，同时发生故障电力元件的颜色将发生改变，同时发出音响报警功能。通过对线路与元件的编号处理，便于保护人员对
13、故障的排除，缩短维修时间。 controX2000变配电监视系统具有变电站监控的SoE功能可对过流，过载，速断，低电压，单相接地与电气联锁，联动跳闸等的报警与跳闸功能具有故障原因显示功能。 controX2000变配电监视系统，系统数据可把运行事故的纪录以报表的方式储存3年以上，并可随时调用，打印与查看。 controX2000变配电监视系统对污水处理厂的各设备回路用电可进行电能耗统计，统计数据能够储存3年以上，同时能够通过报表的方式进行打印输出（cotroX2000支持多种报表格式），便于对整个污水厂的电能耗进行管理。由于在供配电系统的MCC（配电柜）中使用了很好的保护功能，关于应付各类紧急
14、故障具备了很强的应变能力，同时从设备安全的角度考虑，在controX2000变配电监控系统中只对高压进电部分的真空铠装开关开放了上位遥控功能；对低压配电部分的各电力元件完全屏蔽了上位的操纵功能，要紧对各回路的电参数进行监视。对高压变电进线电力元件的遥控通过对用户操作权限（0-999级）的设定，只有具有很高权限的用户才能够使用，同时对使用者的用户名，操作时间进行自动记录（为只读文件）。为了安全起见，在上位进行电力系统的操作时具有文字提示栏提示与二次确认功能。2 .暖通送风系统：由于污水处理厂地势较低，环境潮湿，为了保证污水处理设备的正常运行与工作人员在冬季的取暖。要对污水处理厂的除湿机，通风机，
15、电锅炉，中央空调制冷系统等设备进行集中监控。对污水处理厂办公区与加药车间中央空调制冷系统的监控所要完成的要紧功能有：K通过对中央空调系统的送风与回风温度差值，冷冻水供水回水温度差，通过上位的软逻辑运算，对下位操纵器（进行标签变回写）来调节最佳制冷机组的投切运行台数，实现制冷机组的节能;2o通过对现场温湿度的监测来调节中央空调的新风机组，为工作人员提供一个舒适的工作环境。同时通过对DDC操纵器上传的数据进行专家算法的调节运算,对DDC操纵器的标签变进行回写操纵新风系统的风机盘管，送风阀开度以达到节约能耗地目的。CcxntroX2000搭建的中央空调上位监控平台要紧完成的功能是通过对环境温湿度的监
16、测来协调空调制冷系统的各机电设备运行并进行集中监视与联动操纵，通过对现场标签变置的联接8troX2000软件能够根据标签变置的时实变化模拟动态的中央空调制冷系统工作画面，通过对现场温湿度数据的采集与存储自动生成制冷历史分析曲线，与统计报表，关于监控页面相同，但是连接变不一致的工作场所的监控，可利用标签组替换的功能，页面刷新的时间不超过1s.在上位监控平台上可构建软逻辑专家算法功能模块实现真正意义上的节能。关于除湿系统的监控要紧通过对工作现场环境湿度的采集，连接到DDC操纵器对通风机组进行启停操纵，在开物软件的监控平台上通过对现场环境的模拟监测（显示）现场的湿度变化并对现场湿度进行最大湿度值的筛
17、选。同时在上位节点以报表的方式进行湿度的数据存储。3 .一级处理工艺流程：一级污水处理工艺流程要紧是依靠沉淀，旋流分离等物理处理方法对市政污水中的悬浮物与泥沙进行处理。在一级污水处理的工艺流程监控中，要紧是对各污水处理机械设备的监控。完成对污水泵，粗细格栅，沉砂池搅拌器，空压机械,吸砂泵的状态监控；实施泵阀联动，备用轮换，格栅清洗，旋转筛网清洗，污泥池刮泥，自动打包等操纵操作。一级处理工艺流程如下所述：城市污水经市政排污管网进入污水处理厂的集水井中；对集水井的水位要进行监测，当集水井的水位过高时污水渠槽的水闸要落下，停止进水；当污水集水井内水位过低时污水槽水闸提起，市政污水流入集水井。集水井内
18、的污水通过污水提升泵到达污水处理的前池，在前池进行污水的浊度测,对污水的浊度消可定时进行（时间间隔510分钟），对前池的浊度测是为了保证前池内污水浊度保持在一定范围内（混浊度过高时要对污水进行稀释调节），在污水提升过程中对水泵组的出水管口压力与管网末端压力要进行监测与调控，监潴与调控的目的要紧是观察提升管网内是否发生堵塞（通过出口与末端的压力差），压力是否超出安全范圉等。在对提升泵组运行状态进行监控的同时还要对前池的液位进行监控，当前池液位满时，提升泵组要停机。当前池的水位降到最低水位时，泵组要重新启动。前池的出水通过弧形格栅分离飘浮污物，与体积较大的污物，除清机每日定时对弧形格栅进行清洗或者
19、通过压差传感器测定弧形格栅的堵塞状态，如压差过高则进行清洗。通过孤形格栅的污水进入沉砂池。在沉砂池内设有沉砂池搅拌器，同时在沉砂池内设置空压机管道出口，在沉砂搅拌器把污水搅拌均匀后，利用压缩空气分离泥沙与水。吸砂泵吸出分离出来的泥砂到污泥池，再经除渣机（刮泥机）清理，由沉砂池出来的污水进入到后池，在后池对污水的混浊度进行监控，PH值进行监视，读取的数据为二级处理使用，同时可通过该数据监测经一级处理工艺后污水的状况。由后池出来的污水进入旋转筛网进行进一步的过滤，滤除污水中细小的污物。滤清器使用经旋转筛网过滤后的污水对旋转筛网进行冲洗，对旋转筛网的清洗可通过过滤后的污水流变化进行判定。旋转筛网上被
20、冲洗下的污物由除渣机（刮泥机处理）。经旋转筛网后的污水进入深排槽，在深排槽内设置流传感器（调控通过旋转筛网的污水）,与污水内的生物耗纨刑,为二级污水处理提供数据。4 .二级处理工艺流程从德山市整体工业概况考虑，污水二级处理工艺使用RSTP法与加药处理（生物与化学处理）并用两种处理模式。当通过RSTP工艺处理的污水还不能达到污水排放标准时，污水进入加药处理工艺流程。在二级处理工艺流程中对污水处理工艺监控的对象要紧是： 生化处理部分：完成对处理工艺参数的监测操纵，如对溶解瓶，污泥浓度，PH值，ORP1BOD值等弁数的刑控。对UI气设备，搅拌设备，排水设备，污泥回流泵，鼓风机等进行操作操纵，以满足对
21、处理出水水质的要求。 加药处理部分：关于污水处理工艺流程中的加药处理系统要求上位软件实现对污水处理等级自动识别加药，及专家算法配药系统。 淤泥处理部分：监测操纵污泥错池，污泥消化池，污泥脱水机及干燥设备的运行弁数与状态。污水二级处理工艺流程如下所述：一级处理后的污水经污水提升泵到达污水中与池，在进入中与池的过程中要对污水提升过程中污水管线压力进行监测，同时对中与池的水位进行调控（在中与池中设立最高与最低两个水位线）。通过读取中与池的PH值对中与池内的污水进行加酸/加碱，进行中与处理，调节中与池内的污水PH值恒定接近于中性。在加酸/加碱的过程中，通过PLC对加酸与碱的特种电控阀进行开度与启停调控
22、，在上位监控平台能通过模拟水颜色的变化来监视污水酸碱中与的过程；通过药液流淌来观测加药阀门的启停状态，通过模拟阀门开度仪表，来观漏加酸麻阀门的开度。（关于污水酸碱中与的过程，在上位只能进行监视，不能进行上位人工手动操纵通过中与池后的污水进入沉淀池，由于通过一级处理工艺只能去掉污水中50%的污物，在沉淀池内通过定时系统对污水进行初步的沉淀处理，沉淀池出来的污水进入RSTP法生物处理过程。RSTP工艺流程简介如下：RSTP（ReciprocalSewageTreatmentProcess往复式污水处理工艺）工艺由一组配有充41装置的处理构筑物构成，其间设有连通管道及操纵闸阀，能构成多种污水处理系统
23、。污水按指定的顺序依次通过各个构筑物，分别进行*气，固液分离与污泥回流。在处理污水时污泥也同时得到稳固，利用系统内共生的微生物（活性污泥）与高等水生生物（鱼类）共同完成净化任务。RSTP工艺流程：借鉴l化沟工艺将”污泥的稳固与污水的净化”纳入同一道工序的经鞋，将处理污泥的厌SI消化工艺改为好融消化，将污泥与污水的无害化过程合并为一道工序，取消初次沉淀，不再设置污泥消化系统。(2) 借鉴“完全混合型”的流态能提高耐冲击负荷的经驶，借鉴“多级曝气”有助于发挥微生物种群特性的经验，按“完全混合型“及“多级曝气”的原则组织生化处理系统，以此稳固并提高净化效果。(3) 利用“改变流向“使污泥回流的经验，
24、组织生化系统，减免二次沉淀与污泥回流工序，以此来降低成本。(4) 借鉴华南地区粪便养鱼及华东地区肥水养鱼的经验。利用RSTP生化系统中能保持较高溶解融的条件，为微生物(活性污泥)与高等水生物(鱼类)制造共生的条件，互为饵料，共同完成净化任务，籍以降低能耗并清除剩余活性污泥，实现剩余污泥的“零排放。利用延长泥龄能够降低产泥率的经验,RSTP系统对通常生活污水处理的产泥均能降到悬浮物排放标准下列。当净化水用于农田灌溉及渔业生产时，能够将已经稳固的污泥(肥料)以混合液的形式随净化水直接送到再利用现场。在不具备利用消化污泥条件时，使用充分”投鱼及供IU的措施，作为饵料将剩余污泥清除在系统内，选用方案根
25、据现场具体情况决定。以此取消重力浓缩、化学絮凝、机械脱水、车辆运输及最后处置等全部工序，这样简化了工艺流程、降低了工程造价。(5) 利用原污水中的碳源进行脱氯的经验，重新组织配水系统及处理构筑物的组合方式，提高原污水中的碳源与净化水中硝酸氨接触的机会。在改变污水流向时所形成的局部缺1区内，使净化水中的硝酸氮与新污水中的碳源多次接触，进行反硝化，达到脱氮的目的(6) 借助污水管网内的厌融条件，并利用多级曝气强化活性污泥再生的经验组织生化系统，提高活性污泥的吸附再生能力，达到除磷的目的。磷的活性污泥做为饵料被共生的鱼类清除在处理系统内，缓解常规工艺中剩余污泥在浓缩工序内因停留时间过长而使已经被活性
26、污泥吸附的磷又重新返回到污水处理系统中去的弊端。(7) 利用调整负荷、停留时间及充题强度的方法能改变污染质去除率的经验，重新组织配水系统、排水系统及充纨装置，以此来提高处理设施的灵活性。根据污水资源化的具体服务对象，调整运行方式，改变净化程度，同时提供不一致标准的净化水。渔业生产有的时候需要提供BOD50-80mg/L的净化水，农业灌溉无须除磷脱氯，籍以节约能耗。(8) RSTP生化设施兼备瞭气及固液分离的功能，其单体按完全混合型流态布，有淡化污水异臭的功能，为压缩卫生防护带制造条件，处理系统的总体按串联方式组织，籍以消除短路，稳固净化效果。(9) RSTP设备简单，为降低成本实现处理设备国产
27、化、提高自动化程度及遥烈水平制造条件，也为方便管理、便于监督其定基础。(10) 借鉴消除噪音扰民的经验，避免使用鼓风机类的高噪音充融设备，优先选用表面膜气器及转刷类的低噪音充甑设备，藉以压缩污水处理厂的隔离防护带，节约用地。(11) 1化沟站的操纵功能要由两部分来实现：用计时器来操纵进水堰门、出水地门的开/关；根据溶解氨浓度来（反馈）操纵曝气转刷的快/慢转动，以保证三沟处于相应的工作状态。RSTP由四个为一组配有充瓶装置的处理构筑物构成，其间设有连通管道及操纵闸阀，能构成多种处理系统。处理系统的流态在全程上为推流式，在处理构筑物的单体内为完全混合型。污水按指定的顺序依次通过各个构筑物，分别进行
28、曝气、固液分离与污泥回流。RSTP能够一组单独使用，也可两组或者四组联合使用，合理的应用范围达20万/doRSTP具有下列特点：（1） 净化污水的同时污泥也得到稳固，减免常规工艺中的污泥处理工序。（2）系统中的泥龄延长，产泥率低，具有免排剩余污泥的特性。（3）为多级生化系统，能充分发挥微生物种群的特性，具备处理效果稳固的优势。（4）系统中能维持较高的DO1为高等水生生物（鱼类）的存活制造了条件，利用系统内共生的微生物（活性污泥）与高等水生生物（鱼类）共同完成净化任务，具有降低能耗的作用。（5）系统关于活性污泥具有较强的吸附再生能力，提高活性污泥吸附磷的功能，同时利用共生的鱼类将吸附在活性污泥内
29、的富磷作为饵料，将磷消除在处理系统内。（6）利用改变流向的办法使原污水中的碳源与先期进入RSTP系统污水中已经转化为硝酸氮的氨氮进行多次接触，完成脱氮任务。（7）系统为完全混合型，有淡化污水异臭的功能，为接近居民区就地实现污水资源化制造了条件。（8）能同时提供不一致标准的净化水，满足污水资源化不一致的需求。（9）工艺流程简单，操作方便，易于实现运行自动化。第一工况（约5h）充气二1Hp二I*污水II S竣氧区、污水I充 t 1 EHZE1-2过就工况（妁15sinHGF?净化水充氯$7向23过渡况（rm净化水IrSX? 第一H况的Sh净化水11充氧BB -1-1过渡工瓦（的151归第四工况（
30、的b h净化,3-4过渡丁况（妁 16 *i）京污木II充工CIAE1用水Il方化水11充笈RSTP处理后的污水在二次沉淀池内对污水中的残余污物进行沉淀处理，在上位能够监测到沉淀池的水位高低（保持恒定）二次沉淀的过程实际上是对污水的过滤过程沉淀池分两层结构中间的过滤层由（砂石，木炭，煤渣）三层结构构成，过滤层上是污水，过滤层下是通过过滤后的清水，保持水位的恒定是通过重力的作用使污水通过过滤层。经RSTP处理后的污水假如达到排放标准则排入地下或者江河中，假如仍不能达标，则要再通过加药（化学处理过程）加药系统：加药系统实际上是污水的第三级处理工艺。把通过RSTP处理的污水分成两部分，一部分直接排放
31、到江河中，另一部分按照城市工业回用水与市政设施中水的需求把通过RSTP处理后的污水进行加药处理生成中水，供给工厂与市政设施回用。加药处理的配药系统要紧是根据对每次进入加药处理池内污水的各项指标把污水分成10个等级利用ControX2000的配方功能配制不一致比例成份的7种化学混合制剂，加入到污水中混合，对污水中的残余有机物质进行絮凝，分解处理。6 .污泥处理:淤泥处理部分：淤泥处理要紧是对沉淀池，RSTP处理工艺，二次沉淀池内的污泥进行处理。上位监控要完成功能：监测操纵污泥池，污泥消化池，污泥脱水机及干燥设备的运行分数与状态，对干燥后的污泥要监视自动打包外运系统的工作状态7 .暴雨排洪：当暴雨
32、季节来临时，由于污水处理厂地势较低，在暴雨来临时，所有的污水处理设备停止工作，排洪系统通过上位的确认后启动，排洪渠的水闸全部提起，污水处理过程的进水闸关闭防止洪水对污水厂设备的冲击，同时每个水池的泄洪阀打开，对降落在厂区的雨水进行硫导。厂区内二条排洪渠道自动进行泄洪处理。ControX2000搭建的上位监控平台对全部的排洪过程进行动画模拟监控，同时设置在监控中心的视频监视系统启动，对排洪过程进行视像监视。8 .统计功能：ControX2000软件通过自带的报表编辑器能够自动生成各类格式的统计报表，并可随时调用，查询与打印。ControX2000的报表可对污水处理流程中的各项参数（BOI）,CO
33、D,SS,PH1含磷含金属含其他有机物质）等进行统计，按照需求生成日报表，周报表，月报表与年报表等；对污水处理的吨数按每月生成统计棒图；对污水处理流程中发生的设备报瞥自动生成报警统计报表。9 .Web功能ControX2000软件的web浏览功能可做到无限客户端，利用ControX2000强大的web浏览功能，可满足卫生防疫，城市环境监察，市政府等各卫生与行政部门对城市水资源再利用，污水净化，环境保护的状况数据提取需求。通过开放的工程端口与Web登陆权限，卫生防疫部门与城市环境监察部门可通过IE浏览到城市污水原水的各项弁数指标，净化后的可排放水分数指标。市政有关部门根据所拥有权限的不一致，可浏
34、览到不一致层次的处理概况。10 .网络冗余由于市政污水处理工程的重要性，德山市污水处理厂的自控系统利用ControX2000强大的网络冗余功能构造了全机双冗余系统。三，自控系统介绍：自控系统网络及设备要紧技术指标终端总线速度IOMbit/S总线传输速度（max）12MbitS总线设备容量264个总线通信距离1.2km（不加中继）现场操纵部数据处理0.3ms（处理1024二进制语句）现场操纵站1/0点数（max）1024D1/D0,256A1/A0（3）污泥站根据污泥浓度，操纵污泥回流泵的开/停与运行台数，均衡泵的工作时间。根据细格播的前后液位差及时间，操纵细格栅的自动运行。监视污泥脱水系统的工
35、况及工艺叁数，监视加药装置的运行工况与加药,以时间周期操纵砂水分离系统（旋转沉砂器、吸砂泵、砂水分离器）的联锁运行。根据残液提升泵的液位、操纵残液提升泵的运行及运行工作时间。采集污泥回流流及排水流（4）PH值中与站:被控过程表I模糊控制规则表ECA7/NMNSZEPSPMPREUNBNRNBNBNRNRrfNMNMNBNBNB,VfVWNMNSNSNRNBNMNMNYNSNSZENMNSNSXEPSPSPMPSNSZEZEPSPMPMPRPMZEZEPSPMPMPHPBPBXEPSPMPBPBPliPB图中，SP为PH设定值（精确）;e、ec为PH值误差与误差变化率（精确）;E,EC分别为反映
36、PH值偏差与偏差变化率的语言变置的模糊集合（模糊）;U-是操纵器输出的语言变的模糊集合（模糊）;u为操纵器的输出（精确）;丫为PH实际值（精确）.输入输出变均离散化为卜6,+6间S,模糊变选为NB,N%NS,ZE1PS1PH,PBJ,模糊变的隶属度函数选择为三角函数，模糊推理方法使用Mamdani推理法。根据污水处理过程PH值变化的特点，使用如表1所示的模糊推理规则，通过运算后得横糊查询表，如上表所示。袅2模糊控制查询表-6-5-4-3-2-1O-6-6-65-6-6-6-6-6-5-5-5-5-54-6-6-6-6-6-5-43-6-6-5-44-4-3-3-3-2-2-6-4-3-2-2-
37、25-4-4-3-3-2-2-4-2-10-3-20表3用状态字区分控制方式的逻辑关系STATUSCTRLMODEPn）控制0模糊控制1I手动控制10要紧操纵回路设置及现场站I/O点数在生产的关键环节设自动操纵回路，现场站I/O点数的估算如衰2所示:以上I/O点数应再加15%20%的余。DIDOAIAO污水站3809526无氧化沟站72012852无污泥站1482418无变电站1806560无空调通风6201209246配药/加药站28602015防洪疏散140120无无PH值中与4030420合计222658376281监控软件：controX2000;应用范围：厂级中控室监控、监控节点、设
38、备单元的操纵等。系统的扩展：要求本系统的三级网络使用国际上先进的开放式结构，本系统与其它系统进行数据交换传输，能习惯今后污水处理厂操纵系统扩展，如：要求采集城市管网的工艺参数与污水泵房的工况；要求同意总公司的调度，要求与公司或者其它污水处理厂的联网等。四：自控系统的总体设计:根据污水处理的工艺流程及其操纵要求，自控系统的结构设计见下图。从结构上看，本自控系统为三级分布式操纵系统：厂级决策管理中心为第一级；设备自动化监控网络为第二级。各下位操纵站，现场总线为第三级。(4)总工办公节点要紧为污水处理厂总工程师提供污水处理的各设备运行与处理结果，监刑设备与工艺的进行情况。对整个污水处理过程进行集中调
39、控。(5)总调度办公节点要紧是对整个污水处理厂的各站点进行集中监涌与管理。四、现场操纵器:PLC选用OMRON的SYsIiACCVM1,因PLC可靠性很高，而IieC柜中均装有常规保护装,未采取冗余措施。PLC编程软件使用OMRoN公司为其SYSMAC系列PLC产品开发的、在WINDOWS环境下运行的SYSinNV3.1。SYSInN编程软件与其它的PLC编程软件相比，能将整个操纵程序分解为被称作任务的子程序。这种编程方式最突出的特点是以功能为目的，将任务以标准程停单元创建，能够反复调用，编写的程序容易懂得，易于调试。PLC操纵程序分为10个标准模块： 公用程序：包含寝化部分与提供秒、分、时等
40、时间脉冲； 顺序操纵：协调操纵各设备的运行； 联锁保护：出现特殊工况时，保护设备安全； 水泵软启停：由1台变频器实现4台潜水泵的启停操作； PID调节：根据集水池水位、排放浊度操纵流; 模拟计算：将电、流、浊度、水位等转换为工程*; 台时累积计算：累积各设备运行时间； 设备均时操纵：根据同类设备累积运行时间，启停操作时使之趋于平衡； 日常工作：定时启动滤清器、出渣机； 通讯处理：接操作员站发出操纵指令与各类弁数设系统性能指标：a.网络传输正常时，系统告警响应时间，数据响应时间，命令执行时间不超过1秒。b.故障报警准确率为100%c.整个系统全网系统时钟保持同步，时钟误差小于1秒d.所有监测采集
41、原始数据存储时间不小于一年，告警数据存储时间不小于一年e.系统平均故障时间MTBF10000小时f.系统的使用不影响被监测系统及设备的正常工作g.系统具有自诊断功能，对数据紊乱，通信干扰等可自动恢复；对通信中新,软硬件故障等能及时诊断并告警。h.系统使用双冗余结构，在发生故障时可自行切换。系统自身故障不可能影响被监测系统与设备的正常运行1.系统为将来的扩容与升级留有足够的空间j.系统具有内部安全管理机制，能防止非法用户的访问。k.在系统断电，复电后可自启动运行。1.上位的开物软件具有很好的开放性，较强的容错能力;软件系统在运行时可提供全面的在线帮助。开物软件使用分布式的模块化结构，对将来系统的扩容与升级没有任何困难可言。结束语：德山市市政第一污水处理厂于2002年6月投入运行，达到了设计要求，实现了设计目标，受到了用户的好评。本自动操纵系统具有良好的性能价格比，完全可替代国外的成套设备。作者简介：北京华电通技术有限公司自动化工程部项目经理孙强北京市海淀区中关村软件园狼孵化器1号楼1201-1212100094电话：010-82825388-138传真：010-82825388-106
