地表水厂项目控制方案.doc

目录目录0一、加药加氯间21.1、概述21.2、加氯主要设备及控制形式21.2.1 PAC投加控制31.2.2 PAM投加控制31.2.3 粉末活性炭投加41.2.4 次氯酸钠投加4二、网格絮凝及平流沉淀池52.1 概述52.2 阀门控制5三、臭氧接触池及活性炭吸附池53.1 概述53.2 臭氧投加63.3 活性炭吸附63.4 活性炭反冲洗6四、砂滤池64.1 概述64.2 滤池过滤过程74.3 滤池反冲洗控制7五、反冲洗设备间75.1概述75.2 主要设备的控制7六、臭氧发生间86.1 概述86.2 臭氧投加控制8七、污泥浓缩处理间87.1 概述87.2 主要设备控制8八、回流调节池及污泥调节池98.1 概述98.2 主要控制方案9九、送水泵房及变配电间109.1 概述109.2 主要设备控制10一、加药加氯间1.1、概述加药加氯间主要主要包括PAC投加系统、PAM投加系统、高锰酸钾投加系统、粉末活性炭投加系统和次氯酸钠投加系统；其中混凝剂主要采用的是液体碱式氯化铝（PAC），絮凝剂是PAM（主要是聚丙烯酰胺），助凝剂是高锰酸钾（氧化剂），粉末活性炭为一体化装置，加氯选用成品次氯酸钠（主）。加药间的投药方式分别为隔膜计量泵，螺杆泵(杂质较多且容易结垢)，水射器，普通泵四种。1.2.1 PAC投加控制PAC通过隔膜计量泵变频投加。前混凝投加点位于一级混合池，设置了6台隔膜计量泵，采用4用2备，其投加由PLC1根据比例投加（按照进水量根据比例投加，一般为十万分之一），按照进水流量的十万分之一添加，转换成计量泵的频率输出，PLC把模拟量输出信号输出给计量泵的变频器，控制投加泵的运行。控制方式分为手动给定和自动给定，自动给定是根据进场水流量大小和水质参数按照流量固定比例投加，随着流量的变化调节投加量，实现自动给定。手动给定是手动在上位机画面上设定频率输出，变频器按照给定的频率运行，不会根据流量变化调节变频输出。控制上自动要比手动更能满足生产。至一级混合池的6台计量泵，每三台为一组，可以互为备用，每隔半天更换一次运行泵（具体根据厂家对泵的使用建议更改）。至后混合池的计量泵控制，类似于前面的6台，根据运行情况切换。1.2.2 PAM投加控制PAM投加是通过螺杆泵投加的。投加点位于絮凝池第二絮凝区起端，设置6台投加泵，分成两组，每组3台，每组两用一备，并配套稀释装置。控制方式分为手动给定和自动给定，自动给定是根据根据进场水流量大小和水质参数自动给定的（与PAC投加类似，比例约为万分之一）。六台螺杆泵的运行与备用的控制，可根据每台设备运行时间多少进行自动切换，也可以手动调节。4个PAM球阀的控制可手动和自动，自动控制情况下可根据溶液池的液位计进行画面开启或者关闭控制。2个搅拌器的开启或者关闭可实现手动自动控制，自动控制情况下由于铝盐和铁盐低分子药剂的溶解性高，溶解速度快，搅拌桨叶的速度可以高一些，搅拌时间大约2030分钟即可，但是像聚丙烯酰胺这样的高分子物质的水溶液一般都比较粘度，搅拌桨叶的速度应低一些，搅拌时间大约60分钟以上，药剂的水溶液才能达到完全均匀混合。1.2.3 粉末活性炭投加在混合池内，采用活性炭一体化制备装置。两个投加点分别在原水提升泵站前池及水厂预臭氧接触池内。水射器的需要较大的压力才能正常工作。水射器应安装竖直的管道上，还应保证水射器处水压高于投加点压力。控制方式粉末活性炭投加量为30mg/L，设置4台水射器。采用一体化制备干式投加。厂家自带PLC独立控制系统，厂区PLC1通过通讯方式读取状态，不参与控制。1.2.4 次氯酸钠投加加氯控制方式分为手动自动两种，对应的自动方式如下：要求水处理中投加次氯酸钠（有效氯）的浓度为0.3毫克/升=0.3克/吨，保证水中细菌、微生物全部杀死，达到生活应用水标准。35万吨水厂，满负荷平均每小时处理水14583吨，那么每小时投加的纯的次氯酸钠（有效氯）为： 14583吨/小时 0.3克/吨 = 4374.9克/小时 那么每小时投加的1% 浓度的次氯酸钠溶液为4374.9克1%= 437490克=437千克前加氯地点在配水井和炭滤池后，根据水量添加。后加氯运行方式为复合环控制：先根据滤池出水流量计的信号，自动增减投加量，然后再根据混合后的余量信号，自动调节投加量，进而控制模拟量模块输出对应值给变频器，从而实现对泵的控制。投加点设在清水池进水管。补氯运行方式为余量负反馈投加：根据出厂水余量信号自动调节给定变频器，进而控制泵的输出功率。投加点设在清水池出水管。1.2.5 高锰酸钾投加高锰酸钾投加主要是用于去除水中藻类产生的异味。一般采用2%5%的高锰酸钾溶液，投加量控制在0.5mg/L左右。高锰酸钾投加系统配套两个溶液池，两个投机泵，可分别自动和手动控制。自动控制根据流量，按照计算比例投加（类似于以上絮凝剂的投加）。手动控制，在画面上设定固定数值，按固定比例投加。二、网格絮凝及平流沉淀池2.1 概述本工程设有两组混合絮凝沉淀池，每组分别为两座池对称布置，即一共有四个小池子，编号分别为1#、2#、3#、4#。，每个小池子絮凝池有24个角阀，1#、2#池子角阀信号传至两个现场I/O箱；每个沉淀小池子有20个刀阀，1#、2#池子的刀阀信号传至四个现场I/O箱。絮凝池型为竖流式网格絮凝池，沉淀池为平流沉淀，排泥采用池底往复式刮泥机，其运行由时间控制，时间间隔可以根据原水水质进行调节。2.2 阀门控制采集的污泥洁面仪、角阀、刀阀、刮泥机信号上传至PLC，可以在线监视沉淀池的运行状况。絮凝池主要设计参数： 絮凝时间：19.74min，平均G值58.84沉淀池主要设计参数： 停留时间：120min；水平流速：14.2mm/s阀门分为手动和自动控制。自动控制根据时间控制阀门开关，根据工艺，阀门按顺序轮询开关，依次排泥。2.3刮泥机控制刮泥机厂家成套PLC系统，独立控制，PLC2与刮泥机通讯读取数据和控制。控制方式分为手动和自动。自动可根据时间控制刮泥机运行，具体时间根据生产以后水质情况设定；还可以根据泥位控制刮泥机运行，污泥达到一定厚度以后，刮泥机运行，具体泥位厚度根据生产后工艺确定。三、臭氧接触池及活性炭吸附池3.1 臭氧投加臭氧投加系统属于厂家成套设备，PLC与臭氧厂家通讯读取数据，画面监控设备状态。控制由成套厂家PLC系统完成。3.2 活性炭吸附10格活性炭吸附池采用双排布置，单排5格分别对应一组后臭氧接触池，炭吸附池采用升流式，单格设计滤速10.94m/h，炭层接触时间13.71min。3.3 活性炭反冲洗活性炭吸附池采用单气冲洗方式，冲洗强度为55m3/ m2.h。气冲前关闭进水阀门，打开防空法将池内水位降至反冲洗水位标高（1.75m），开始气冲，持续约5min，关闭气冲阀，打开进水阀及初滤水排放阀，初滤水排放约15min后，关闭该阀门，开始正常过滤。四、砂滤池4.1 概述砂滤池采用气水反冲洗且具有表面扫洗功能的V型滤池，共分为20组池，单座滤站10组，双排布置；每组滤池分两格，单格过滤面积为143.5m，滤池有效深度3.8m，其中支撑梁高0.92m，滤板后0.18m承托层厚0.10m，滤料层厚1.4m，清水区高度1.20m。滤池主要参数：设计流量 15312m3/h 滤速3.8m/h 过滤面积2098m2气冲强度55m3/m2.h水冲强度 13-15 m3/m2.h表洗强度 7-8 m3/m2.h冲洗周期 24h4.2 滤池过滤过程每组滤池在恒定液位下连续工作，通过滤池中液位计的信号与设定值的比较，出水调节阀可自动调整开启程度，使滤池整个系统水头损失恒定，从而保持滤池中的水位恒定，滤速恒定。4.3 滤池反冲洗控制正常的滤池反冲洗是根据时间或滤床堵塞状态自动进行的，主控室的操作人还原通过计算机也可以发出指令进行自动反冲洗。滤池在进行反冲洗前，首先检测回流调节池中的液位，但液位低于设定的允许反冲洗的上限液位时，方可进行反冲洗，否则需等待。滤池反冲洗过程由下列步骤组成：A、 降低水位 5-10MinB、 阀门进行气冲洗 2-1MinC、 阀门气水冲洗、表洗 4-6MinD、 阀门水冲洗、表洗 3-5MinE、 阀门初滤水排放 5-15Min各个步骤在滤池运行一段时间后，根据经验做适当调整，滤池整个反冲洗经历时间约为18-38Min。五、反冲洗设备间5.1概述本项目反冲洗设备间内设置砂滤池反冲洗水泵、砂滤池反冲洗鼓风机、炭吸附池反冲洗鼓风机及空气压缩系统。砂滤池反冲洗泵有三台（2用1备），单泵性能：Q=750m3/h ，H=10m水泵出水连接至砂滤池的反冲洗总管。鼓风机房内设置三台砂滤池反冲洗鼓风机（2用1备），单击性能：Q=2700m3/h ，H=4m，鼓风机连接至砂滤池的反冲洗空气总管。鼓风机房内设置两台炭吸附池反冲洗鼓风机（1用1备），单泵性能：Q=4000m3/h ，H=4m鼓风机出气连接至炭吸附池的反冲洗空气总管。5.2 主要设备的控制鼓风机管道气体流量，砂滤池出水流量，反冲洗水流量，压力，液位，颗粒计数、余氯均上传至厂区PLC，成为反冲洗泵和鼓风机的运行调节条件。以下三种设备均将状态信号传送至PLC。A、砂滤池反冲洗水泵：可实现手自动切换，自动方式下根据砂滤池出水流量的信号，自动调节泵的开关，具体详见按工艺。B、砂滤池反冲洗鼓风机：可实现手自动切换，自动方式下根据砂滤池出水流量的信号，自动调节泵的开关，具体详见按工艺。C、炭吸附池反冲洗鼓风机：可实现手自动切换，自动方式下根据砂滤池出水流量的信号，自动调节鼓风机的开关，具体详见按工艺。六、污泥浓缩处理间6.1 概述污泥浓缩及处理间设置两座高效浓缩池，每个浓缩池设污泥抽吸泵和污泥回流泵各一台，互为备用。脱水机采用离心脱水机（2用1备），工作时间按12h/d考虑。储泥池设置潜水搅拌器两台，用以调节排泥的均匀性。PAM药剂制备装置为一套，其加药泵为螺杆泵五台，并设置五台稀释装置。管道上设置两台增压泵。6.2 主要设备控制污泥脱水机配套厂家成套PLC系统，通过通讯方式与PLC7连接读取数据，脱水机依靠自带PLC独立运行，PLC7读取状态值。脱水机、进泥泵、加药泵、输送机信号，污泥脱水机进泥管及药剂投加管上电磁流量计信号，储泥池超声波液位计及污泥浓度计信号，污泥洁面仪信号，浓缩池排泥泵后的设置流量计和污泥浓度及均上传到厂区PLC.，并且通过PLC控制刮泥机的运行。七、回流调节池及污泥调节池7.1 概述回流调节池和污泥调节池内设置离心潜水泵各四台，搅拌机各两台，调节池内设置一个超声波液位计。7.2 主要控制方案搅拌机的运行，在自动状态下主要根据池内液位计信号进行控制。在PLC程序中可通过设置搅拌机运行时间和间隔。也可以远程手动控制搅拌机的运行与停止。污泥脱水机进泥管及药剂投加管上，均设置电磁流量计，用来连续监测污泥脱水机的进泥量，流量信号上传至厂区PLC。储泥池均设置超声波液位计及污泥浓度及各一台，用来连续监测池内液位计污泥浓度。在浓缩池上设置污泥界面仪，PLC根据浓缩池的泥位信号控制刮泥机的运行。刮泥机的运行可以通过时间来控制，也可以通过泥位的高低自动开启或关闭。八、送水泵房及变配电间8.1 概述送水泵房五台送水泵（4用1备），采用变频调速，在每台送水泵设置压力变送器，信号传送至PLC。出厂水仪表设置水质分析仪，包括浊度计、PH计和余氯分析仪。吸水井内设置超声波液位计，另外水泵的点击定子（三相）、电机轴、及泵轴预埋三线PT100测温电阻，信号电缆引至水泵仪表箱，再通过总线上传至PLC。8.2 主要设备控制送水泵电机采用变频调速保证出水压力的稳定，避免供水管网出现压力时高时低。当开水泵指令发出后，首先辨别清水池液位是不是在合理位置上，在起动真空泵，打开抽空电磁阀，待真空信号发生器发出成形信号时，说明引水成功，关闭抽空电磁阀，启动水泵，打开对应出水电动蝶阀，水泵若未能按程序动作，则报警。当某台水泵电机发生故障，自动停水泵，并发出故障信号时，备用水泵自动投入运行。接到关水泵指令后，先关闭对应出水电动碟阀，在停止水泵运行。当出厂水压力瞬间大幅度下降至0.2Mpa左右时,说明出水管网出现爆管现象，立即关闭相应的电动阀和泵机。每次增开水泵运行时，以运行累计台时少的投入运行；反之在减少水泵运行时，以运行累计台时多的停止运行，当清水池液位偏低时中控室上位机显示清水池低液位报警(同时触动语音报警)，必要时系统逐个停止水泵运行。如突然发生停电状况，当在次恢复供电时，泵机逐台启动，直至恢复到停电前的泵机运行台数。8.3 工艺控制描述送水时，根据管网压力（因无主管网压力，参考出水泵后5台压力平均值作为主管压力参考）,可手动和自动调节送水泵的频率，调节送水量。在用水低峰期，管网压力高，水量需求低，根据