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污水处理工程仪表选型及控制系统设计
点击次数:575 发布时间:2016-10-08

1、污水处理工程仪表选型研究
1.1流量仪表的选型研究
在污水处理厂等地方被大规模的使用的仪表有超声波流量计、 电磁流量计、 涡街流量计以及转子流量计。所以, 在流量测量工作中, 通过分析超声波信号的逆流及顺流速度就能够得到流体的运动速度, 以此为依据就能够计算出流量值。超声波流量计的工作原理是因为液体流速关系, 超声波在顺流及逆流中的速度是不同的, 通过对两种环境下的超声波速度进行测量, 就能得到流体的流速。具体的测量方法有三种, 时差法、 相差法与频差法, 其划分的依据是测量参数。频差法是是在前两种测量方法的基础上发展起来的。转子流量计的工作原理是转子会因流量的变化在垂直锥形管中出现升降变化, 进而引起流通面积的变化, 根据其体积变化来测定流量的大小。
1.2分析仪表选型研究
水质的pH值会影响超滤膜的工作效率, 因此要根据超滤膜的性质选择相应pH值下的工作环境。当水质的pH值不在规定的范围内时, 要及时对其进行调整, 而为了避免在此发生问题, 要配置相关的pH值监测设备, 以便于对水质进行控制。污水处理厂测定pH值的仪器为pH计, 其由参比电极和对照电极组成, 玻璃电极为测量电极, 银-氯化银电极为参比电极。pH计有一个额定的工作温度, 但其自身不具备测温功能, 所以当测量时需要将补偿温度输入仪表之中, 但是如果电极自带测温功能, 可直接将其测量温度用于补偿。
为了保证超滤工作及渗透工作的顺利进行, 要严格控制相关化学清洗剂的pH值, 因此要在废水和淡水输送泵的出口处建设pH值检测点。pH计电极的选择是有一定要求的, 必须以介质及安装环境的具体情况为依据进行选择, 同时注意对电极的养护, 电极的玻璃膜需要维持湿润状态, 并且电极使用前需在蒸馏水中浸泡一天, 之后才可校检使用。同时, 当每次更换更换测量介质时, 需要使用蒸馏水以及待测溶液对pH计的电极进行冲洗, 先蒸馏水后待测溶液。为了保证pH计的工作状态, 必须做好日常的维护及保养工作。电极使用中都会出现不同程度的磨损, 这决定了其zui终的使用时间。
1.3液位仪表选型研究
液位测量仪表在污水处理厂中许多部分都需要使用到液位测量仪, 比如需要根据测得的液位数据对格栅、 水泵、 泥泵等进行控制等等。由此可见, 液位测量工作对于整个污水处理工作的进行有着不可或缺的作用。现今社会科技发展十分迅速,污水处理设备及相关的仪表都有了十足的进步, 自动化进程逐渐加快, 各种先进的液压器, 如超声波式、 压力式d等等, 其具有很多的优点, 都被应用到日常的污水处理之中, 这些液位器在污水处理中发挥了不可或缺的作用。
1.4压力仪表选型研究
为了保护超滤膜组件如果水压过高则会损坏超滤膜装置的部件, 所以要在设有超滤膜装置的水池中配置液压测试点。
反透膜是利用压力的作用实现溶液中的水与其他物质的分离,同时为了有效对反渗透膜的实际功效进行检测, 要在膜的各个进出水口建设相应的液压测试点。为了实时监测泵的运行状态, 在泵口位置要配置相关的压力表。为了避免弹性元件因为工作中承受的形变压力过大而导致其无法正常工作, 所以在工作中使用的压力表的zui大量程必须超过实际工作中可能产生的zui大值。对于不同类型的压力, zui大值是不同的, 稳定压力为仪表的2/3、 脉动压力为1/2、 高压则需要控制在3/5以内 , 同时zui低压力也必须高于仪表上限的1/3。
2、污水处理系统的控制系统设计及实现
2.1PLC 部分
污水处理是电厂水处理系统中较为关键的一个环节, 从性价比上考虑应选择PLC系统进行控制。由于PLC 配置了相应的冗余配置和自我检测功能, 其系统的稳定性和准确性极高。
即便系统中的某个部件出现问题, 系统换还能够正常运行。PLC 使用的是 CPU 双机热备和 双网冗余通讯设置, 实际中基本上采用的都是施耐德 Quantum 系列, 并依据工艺要求选择相应的 IO 板卡配置方案。
2.2上位机部分
在此次设计中为系统配置了3台上位机, 操作员站台和工程师站台比例为2:1。由于操作员站台的配置一样且同在一个系统之中, 二者可以互通互用, 便于控制人员对污水处理系统进行管控和监测。工程师站则是在操作员站的基础上再设置相应的程序管理、 系统控制等配置。
2.3网络结构部分
在设置网络结构时, 为了便于实现系统中各部分间的信息传递, 基本都是使用以太网IO结构。PLC 的主站与从站、 主站与上位机之间使用的以太网 RIO 不同,后者需要需要配置ConneXium 型交换机, 前者则不需要。在系统中配置了2 台交换机以实现电子设施间的连接, PLC 模块与交换机使用双绞线实现二者之间的互通, 交换机与中水管理站中的上位机则是使用单模光纤实现互通, 进而形成一个完整的系统, 为 水处理厂提供一个稳定可靠的管理和控制系统。
先进的污水处理控制系统对于整个污水处理厂的发展有着极大的促进作用, 既降低了人工劳动量, 又提高工作的安全、效率与质量。现今越来越多的新技术被应用到了污水控制系统之中, 使其自动化进程不断加速, 提高了污水处理工作的效率与质量。

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