污水处理方案

1、*公司污水厂节能改造方案*公司地址：联系电话：服务电话：传 真：邮 编：、项目概况污水处理属能耗密集型行业 ,其消耗的能源主要包括电、 燃料及药剂等潜在能源，其中电能消耗为 0.20.4kw.h/m3,平均电能消耗为 0.29 kw.h/m3,电耗 占总能耗的60%90%,化学除磷加药单位水量处理成本为0.1元/m3左右，占污水单位水量处理成本的 20%30%。一座处理量为10万m3d的污水厂，每 年电耗可达1058.5万kwh,每年药剂消耗可达 350万元以上。我国已建成并 投入运行的 1993 座城市污水处理厂年用电消耗总量超过111 亿 kwh ，能耗总量较大，约占全社会用电量的0.3%

2、。城市污水处理系统的节能降耗技术革新可分为两类： 一类是通过工艺创新， 从源头减少生物处理对曝气量和化学药剂的需 求，另一类是采用自动控制技术，在工艺过程中实现精确供气、加药等。* 污水处理厂设计规模12.5 万吨 /d ，实际处理规模约 10 万吨 /d ，每年电消耗总量约 1000 万 kwh； * 污水处理厂设计规模 15 万吨 /d ，实际处理规模约15万吨/d,每年电消耗总量约1300万kwh,能耗总量巨大；尤其是近几年 以电费为主的能耗费用不断上涨， 因此在能保障污水处理量和尾水达标排放的前提下， 对污水处理厂运行进行优化管理， 节约能源费用， 降低处理成本是保障污水处理厂正常运行

3、的必要手段。 根据初步估算， * 污水处理厂仍有约10%左右的节电空间， 所以进行污水处理厂生化池的曝气系统控制来降低电耗耗是污水处理 厂亟待解决的问题。污水处理厂化学除磷加药基本无自动控制系统， 普遍采用固定加药量和人工调节的形式， 过量投加化学除磷药剂现象普遍存在， 但污水厂为了节约药耗依据历史数据进行加药人工调节， 存在出水总磷超标的问题； 采用化学除磷工艺精确 控制技术，实现化学除磷药剂投加的最优控制。根据 * 集团统计数据， * 污水处理厂化学除磷的每日药耗费用约为 6 吨，* 污水厂化学除磷的每日药耗费用约为 10 吨； 调研中发现， 该* 污水处理厂实 际日处理量为1011万立方

4、米左右，其每年化学除磷药耗费用达70万元，*污水处理厂实际日处理量为12.515万立方米左右，其每年化学除磷药耗费用分别达 70 万元和 116 万元，根据初步估算，化学除磷药耗量仍有510%和10%以上的节药空间，所以进行污水处理厂化学除磷加药精确控制来降低化学除磷的药耗是污水处理厂亟待解决的问题。二、污水处理厂精确除磷控制系统（ 一 ）现状及主要存在的问题从日出水 tp 指标和实际出水tp 可以看出， * 厂 tp 的日排放平均值为0.5mg/l左右，而*厂由于进水tp含量偏高，具有更高的tp的日排放平均值， 因此两厂常有高于国家一级 a排放标准（0.5mg/l）的排放情况出现。同时，从

5、实时的实际出水指标记录也可以看出每两小时的出水tp 也时常有远低于国家一级 a 排放标准的数据存在。这说明日处理化学除磷过量加药仍旧存在，有一定的节约空间；超标情况需要借助自动控制手段来抑制。除磷加药系统被控对象的主要特点：1）动态复杂性：由于具有生物反应加入，对象特性随时间不断变化，具有时变性和高度的非线性； 流入污水的流量、 成分及磷的浓度不断变化， 使过程一直处于复杂外部环境的动态扰动之中；2） 时滞性： 污水处理系统是一个惯性大、滞后长、 变量和参数多的系统， 若仅靠检测出水的总磷对加药进行闭环反馈控制则很难选择合适的控制算法以达到预期的效果。3） 在线实施测量困难： 磷在线检测设备比

6、较昂贵， 测量滞后大， 测量间隔大， 单纯依赖磷在线检测仪的控制方案同样难以实施精确控制。因为进水的tp含量、环境温度、曝气池中的污泥浓度等都会影响生物除磷的效率， 化学除磷所需的药量往往不是固定的。 目前的人工加药方式不仅存在加料过量的浪费，而且不能保证出口 tp 水平始终达到国家 一级 a 排放标准。因此需要采用在线实时控制进行精确的自动加药。（ 二 ）改造方案* 厂和 * 厂的污水处理工艺和处理能力设计上相同， 总体设计采用了三级控制系统，实现污水磷处理工艺流程的监测以及相关工艺设备的运行状态的监控：第一级：现场手动控制。在各电气站点设置就地控制箱，可单独启停各操控设备及各执行机构（目前

7、两厂均已具备条件） 。第二级： plc 逻辑联动控制。由 plc 根据现场各测试设备采集的数据及系统设备运行逻辑关系，自动控制各站最新可编辑word 文档点内的电气设备运行状态。第三级：中央控制计算机监测、修改plc控制参数、 上位机点动控制，实现实时监控。手动控制及自动控制可以分别通过中央控制室 的“手自动转换开关”进行切换。这样的控制方式能最大限度地保证污水处理装 置安全操作的需要。其中，自动控制系统的结构图如下：专羸系蜕图1污水处理系统结构图图1中的专家系统是控制策略的生成部分，也是系统结构的上层部分，为 整个监控的主环。系统可分为四个级别：本地控制级，数据级，分布式知识级和 监控级。专

8、家系统基于已有的科学知识和实际系统操作经验来系统化关于过程的 知识。因此不仅要设计大量的在线测量得到的历史数据，而且还要涉及操作人员积累起来的大量知识。该部分通过后续磷含量的测量，适当调整前序工段的控制 器的给定值。并利用大量专家经验和知识来进行控制器的改进。1）除磷加药系统的在线测定系统除磷加药系统所需要的在线测量参数包括提升泵处的进水流量，生物池后方的tp含量，以及出口 tp含量。其中，目前的进水流量检测装置和出口 tp检 测设备均已具备。但目前两厂的进水磷含量检测仪表采样间隔（2小时）过大，不足以满足在线控制的需要，因此需重新安装一台 tp浓度分析仪。综合考虑后 置加药的工艺和成本，可将

9、其同样安装在生物池后二沉池前。监控内容为磷处理过程中的各因素， 包括进口磷的含量，出口磷的含量，加 药量，加药罐液位，污水进口流量，还有用于控制加药罐液位的状态，用于实施 加药量控制的plc的状态等，并实时的显示在监控画面上。上位机在系统中实现的主要功能有：1 .显示：以强大的数字、文本、图像格式为用户显示主要设备的运行状态、主 要测量参数的实时值以及报警记录，提供整个生产过程的系统工艺图和历史趋势 图。2 .监控：根据生产情况要求，操作员可以直接从计算机上通过键盘、鼠标修改 设定值和调整过程控制参数并控制电机的启停。3 .报警：过程报警事件发生在自动过程中，例如过程信号超出极限。操作报警 在

10、操作过程变量时产生，例如当改变一个闭环控制器的模式时， 如果使用了库中 所提供的操作员显示，操作报警就会自动产生。提供在生产过程中出现的故障， 这些故障信息通过声音报警、画面显示的形式提醒操作人员。4 .报表：监控系统提供了一套集成的报表系统，数据库里的所有过程点都可以打印输出。它可以将在过程中录入的数据按以下方式输出， 输出的页面格式 是自由的，用户自定义的：信息顺序记录、信息归档报表、操作者记录报表、系 统信息报表、用户报表、硬拷贝根据实际需要创建重要工艺参数及产量的电子表 格，并可以打印。用工除磷加药系疣的在线测定系统最新可编辑word文档2）加药控制加药控制是为了保证化学除磷中的反应药

11、剂供给,并且在保证出口污水磷含量不超标的情况下，尽量节省药剂的投放量，以节约成本和避免二次污染。加药的控制系统需要考虑的因素很多， 复杂程度也高。由于分析仪时滞的存在，直接 的反馈变得没有意义，即使是单纯的前馈，也存在着几十分钟的时滞，这会使得 控制性能大大减低，这样的过程必然会产生明显的超调和较长的调节时间。综合 各方面考虑，采用前馈-反馈+专家系统的控制方案，其控制系统方块图如下：禺3.前第反愫+专家系统的除避控制系经方垸图现有方案固定加药量，没有任何自动控制。若已知进水中的总磷量，就可以 计算出需要采用化学法除磷的量，也就可以计算出所需要的化学药剂量。以上面预测的磷含量为据构件污水流量、

12、含磷量与添加剂的比值控制系统， 把当前加药泵出口流量作为反馈进行闭环反馈控制。选取参数合适，则系统的调节速度和准确性都能满足要求，从而实现自动加药控制。同时，由于加药点设置在生物池后二沉池前，该处没有流量计，即无法得 到加药点处的实际水流量f2 ,只能采用提升泵后的流量计读数值 f1。结合该厂 的生物池采用推流式，为了将 f1与加药点处的流量f2等效，可以认为f2是 f1的滞后一定时间的数值，即f2(t尸f1(t-),值可以根据水流的流速 v和从流量计位置到加药点位置的水流行程 s估计出来(=s/v),如图4所示。原污水 ,水流量 检测点提升泉粗格栅生物池细格概在污水处理过程控制中，简单的加药

13、过程的在线控制可采用pid控制。这种控制器被广泛应用的主要原因是其结构简单，鲁棒性强，在实际过程中容易实现和掌握。pid参数的整定一般需要经验丰富的工程技术人员来完成，既耗时又 费力，加之实际系统时变性、滞后、非线性等因素，使 pid参数的整定有一定 的难度，致使许多pid控制器没能整定得很好，这样控制系统自然无法工作在 令人满意的状态。建议采用基于除磷加药模型的前馈的方法和常规 pid控制用级的形式进行 加药控制，通过对p含量的有效预测，基于此构成基于 p含量的添加剂流量控 制回路。副环用pid控制器保证控制的可靠性。最后在出口进行磷含量的测量，利用专家系统构成整个系统的闭环控制。 根 据整

14、个控制效果，适当调整控制量。采用国际领先的对象建模软件、内模及预测pid参数整定与优化软件，使用过程模型和最优化方法，可以对以上 4个装置进行控制器形式的优化、控制 器参数的整定，使目前处于手动控制状态的控制回路投自动，处于自动控制状态的回路达到控制平稳、波动小、基本最优。实施该项后，预期控制效果会大幅上 开，基本不用操作工干预的情况下实现高质量运转。3）分析系统分析系统是保证控制系统长期可靠和稳定运行的重要部分。分析系统接收仪器采集的实时数据，并且保存有一定数量的历史数据，通过 对分析历史和实时的数据，为专家系统提供判断的依据。（ 三 ） 专家系统构成1）化学法除磷的影响因素1. ph 值和

15、搅拌时间： 对化学沉淀法除磷影响最大的是ph 值的大小。 不同的金属离子的化合物有不同适宜的 ph 值的沉淀范围。2. 药剂的添加量：从化学反应的观点来看，药剂的投加量取决于磷的存在量。但一般情况下， 实际中化学药剂的投加量都是大于根据化学计量关系式计算的投加量， 这是因为污水中的氢氧根离子和金属离子生成了氢氧化物的沉淀而耗去了一定数量的金属离子，虽然氢氧化物的沉淀也能吸附一部分的磷, 但是不能去除废水中溶解的磷。3. 污水池中的污水温度：温度是影响化学反应的重要因素之一，在污水池中反应时间一定的前提下，污水温度的差异会影响反应的程度。2） 控制影响因素除了工艺本身的影响因素之外， 对于控制而

16、言， 还有其它的影响因素， 有些 因素直接制约着控制的实施，必须认真考虑。1. 采样时间： 在该项目的控制过程中， 采样时间是最大也是最重要的影响因素，由于出入口被控变量不能及时的检测出来， 严重影响控制策略的实施， 这也是引入专家系统的直接因素。2. 历史数据：由于以前的磷检测采用的是分时采样，综合检验的方法，所以对于控制来说数据粗糙，对于构建专家系统来说，可能会影响知识库的完备性。3. 其他因素：对于本过程来说，影响因素还包括季节性影响的磷成分的构成，以及磷含量的随节假日生活和成产变化而突增的情况。3） 专家推理机制按照控制器在整个专家控制系统中的作用，可以将专家控制系统分为两类：直接专家

17、控制系统和间接专家控制系统。 由于直接专家控制系统缺乏一些分析控制性能的方法， 并且势必会使得调节过于频繁， 不符合控制器操作要求， 所以我们采用系统底层为模糊控制算法的间接专家控制系统，我们设计的专家系统 推理结构如下:入口磷.出口第，ph值温度等-tt-出口磕含国正常人口磷含量ifl低自学习 模块专家编低偏 高正常专 家国同1 i | ix tai m i i x h|n模糊分类模糊分鬓模糊分类方案方案皆享方案方享卡方案力鬃方案方案图心专家系统推理结构图系统将采集到的数据分两路，一路进入分析处理模块，另外一路进入自学习 模块。进入分析处理模块的数据，首先判断出口磷的含量是否超标，若超标，则

18、 输出专家控制给定的控制调节量， 并报警；若出口磷含量并未超标，则进入下一 环节，判断入口磷的含量。根据入口磷到的含量，将按给定的划分将其划分为五 种情况，每种情况对应不同的操作：分类名称划分依据对应处理超低磷含量很低，超出自动调节范围调节值处于最低，并报警偏低磷含量较低，但在可调范围内输出特定的较低值正常磷含量在自动调节范围内按模糊区间划分，对应处理偏（wj磷含量较局，但在可调范围内输出特定的较低值超高磷含量很高，超出自动调节范围调节值处于最高，并报警最新可编辑word文档当入口磷处于正常的情况下时，将其按照模糊分类的方法分为若干种处理方 法(具体划分区间待定)，然后按照给定的模糊对应关系，

19、得到输出，含磷量与 对应的调节量输出的关系。另外，由于考虑到前馈仍然有的延迟，所以若本次测得的含磷量比上次的含 磷量有较大的变化，这种变化可能在几十分钟以前已经发生， 这就使得按照上述 关系进行的调节不能够做得很好。 考虑难道这种情况，我们引入一定的阈值a和 变化量 x表2分类名称划分依据对应处理1x(n)-x(n-1) ay=f(x+-a x)2-? w ? - ?- ? ?y=f(x)3x(n)-x(n-1) p_miny=f(x)+t欠加药qi q_maxy=f(x)-t其中pi为第i个区间的过加药数据的累计数量，qi为第i个区间的欠加药 数据的累计数量，p_min, q_ma份别为对应

20、的给定值，t为函数规则的修改量。（四）除磷系统监控方案污水处理厂除磷系统监控是污水处理监控的一部分，主要是解决除磷过程中 的控制滞后，以及由此引发的原料浪费和再度污染的问题， 并对整个过程中的各 参数进行实时监视，当设备故障、参数超标等情况下发出报警。1）系统构成：为了保证系统的稳定性和可靠性，设计中采用了两级控制方案对整套污水处 理系统进行监控，上位机选用工业控制计算机，下位机为plg上位机的作用是提供一个人机交互界面，使操作人员可以通过crt和模拟屏直观的了解现场各工艺参数及故障报警，根据生产需要发出相应的控制指令。 另外可以使用大容量存储器记录历史数据， 为提高生产效率制定新的生产方案提

21、 供可靠的依据。控制核心采用plc,其特点是体积小、功能多、可靠性高。编程 后的plc能够按照内部程序对系统进行实时监控，程序启停现场设备。操作人员通过上位机向plc发出相应的控制指令后，由plc对现场进行直 接控制。此时即便上位机出现故障（如死机、掉电等），也不会影响系统的正常 工作，这样做大大提高了系统的安全稳定性。plc与上位机的通讯采用rs485方式，这种方式传输距离远，技术可靠。最新可编辑word文档2）测控方式：各模拟量参数通过相应的变送器输出420ma 的标准信号，通过屏蔽电缆接至 plc 的 ai 模块。 各模拟量输出控制信号是以 420ma 的标准信号， 从 plc 的 ao

22、真块通过屏蔽电缆接至相应设备。这些设备包括变频器、启闭阀门。数字输 入信号为24v直流电信号，通过电缆接至plc的di模块。数字输出控制信号为 24v直流电信号，从plc的do模块通过电缆接至现场设备。每台现场设备原则 在其相应现地箱上输出有三个状态信号：故障、运行/ 停止、手动 / 自动；和一个启动信号。为了使现场与 plc完全隔离，plc所有数字量模块与现地箱中间必 须加辅助继电器。所有输出信号（包括模拟量和数字量）由 plc 内部程序或上 位机指令控制。现场的仪器仪表、机电设备的运行数据采用gprs/cdmae线网络、工业以太网、rs485 总线等通讯方式经由i/o server 实现设

23、备的实时数据快速采集。3）软件设计：上位机软件可采用西门子的simatic wincc乍为监控平台，wincc是一个 集成的人机界面（hmi）系统和监控管理系统，是视窗控制中心（windows control center） 的简称。它包括变量管理、结构变量、图形编辑器、报警记录、变量记录、全局脚本、文本库、用户管理等功能，使其具有高性能的过程耦合、快速的画面更新、以及可靠的数据管理功能。在大量的实践中， wincc 已得到了广泛 的应用。监控内容为磷处理过程中的各因素， 包括进口磷的含量， 出口磷的含量， 加 药量，加药罐液位，污水进口流量，还有用于控制加药罐液位的状态，用于实施加药量控制的

24、 plc 的状态等，并实时的显示在监控画面上。整套系统建设有多幅实时监控画面。 在电机运行方式为手动时，用鼠标点击画面下排电机启动按钮可远程启动现场设备。 传感器的瞬时值依据实际安装位置被分别标注到不同的分布工艺流程图中， 其实时数据和历史数据被做成相应分布图的子画面， 可在分布工艺流程图中直接点击按钮进入。 整个软件界面呈树状排列，查阅、操作简便。数据库是上位机监控软件的核心所在，因此必须依据实际需要首先将其建设好， 然后将各功能模块进行恰当的组合。 实际编程过程中在定义变量时， 记录可设定为不计录、 数据变化时记录和定时记录， 要根据实际情况选择相应的设置，从而节省存储空间。报表分为实时报

25、表和历史报表2 种。现场数据的采集及监控画面的展示由scad既控软件完成。报警分为四种方式：断线报警（包括设备故障报警）、超标报警、开关设备报警和异常情况报警。可以灵活设定报警条件，并和现场人员的手机、短信绑定，在满足报警条件时，自动发送报警信息。系统实时监测到远程设备的启停、工作状态，远程设备的报警信息可迅速的反馈到中心控制室。该系统能实现实时监控， 故障报警， 历史数据的存储与查询， 报表的查询与打印等多项功能， 用户界面简单清晰， 易于操作人员学习管理， 大大降低了劳动强度提高管理水平。4）专家控制设计：专家系统包括：总体趋势图、实时监控数据、系统当前状态、系统当前控制策略、当前日期时间

26、、报警信息。对各个部分的功能作如下说明：1、总体趋势图：该部分可分为历史趋势图及实时趋势图两大部分。主要包括：入口水流量趋势曲线、入口磷含量趋势曲线、出口磷含量趋势曲线、变频器给定曲线。 操作人员可通过历史趋势图来观察最近的除磷加药负荷， 并可以通过人机界面的补偿来修正专家系统的输出值。2、实时数据：给出了系统当前一些关键检测数据，包括入口水流量、入口磷含量、 出口磷含量、 变频器的给定值。 以供操作人员在线观察和监督系统是否正常输出。3、当前运行状态：这是系统当前状态，并给出相应的提示信息，以供操作a 区分人员参考。4、当前控制策略：给出了专家系统给定变频器设定值的依据以供操作人员进行参考及

27、监督专家系统是否运行正常， 主要考虑的因素包括入口磷含量、 出口磷含量、入口磷含量的变化率、出口磷含量的变化率、人机界面补偿值。5、 当前运行： 提示系统当前运行在手动控制、 自动控制还是定值控制状态。6、报警信息：提示信息主要包括入、出口总磷在线分析仪的工作状态、磷含量检测值是否正常、 当前系统是否正常运行、 当前是否为汛期、 是否有工业废水的注入、入口磷含量是否超高并在窗口中提出相应的操作建议。最新可编辑word 文档(五)其他控制方案优化(1)数据采集系统利用op丽准可与污水处理系统plc进行通信，因为opcs准的统一性，在开发管理系统软件中可以方便地采用统一的接口，实现eic (电气控

28、制、仪表控制、计算机系统)的一体化。plc控制测量值。控制输出被控过程(2)算法实施在以上技术放案的基础上进行了相关软件的开发，软件的基本功能如下：1 .数据读取；2 .优化算法参数设置；3 .控制系统仿真设计；4 . opc;5 .帮助；其中，数据读取过程中所采用的技术包括：数据通信与采集技术。数据通信与采集技术是本软件包的基础，软件应用这项技术获取先进控制所需数据，操纵生产装置参数以及输出控制参数。软件采用基于opc(olefor process control ) 的通信技术与plc进行通信，采用daq ado和ole db数据库访问技术保存 从生产装置获取的数据以及对已保存数据的访问方

29、法等。(六)实验方案设计本试验通过现场烧杯实验和设置小型反应装置，真实模拟污水处理厂生产性 污水处理流程，同时结合污水厂现场监控装置，确定生物除磷效率，优化工艺控 制参数，重点考察化学除磷环节的条件控制。主要研究化学除磷关键技术，优选工艺控制参数，分析a/a/o系统化学除磷 效率，同时根据水质水量变化建立化学除磷药剂投加量的数学模型。（七）案例分析按照专家系统给定进行加药后，在保证了出水磷含量的实时值达标情况下， 出水磷含量稳定在0.5mg/l以下，表现出普遍优于手动控制方案的性能。12.0010.008 00482.000.00zt/3e)色妣唇30t-隹对司用包京 津没看用邑最1510运行

30、时间最新可编辑word文档12 3 4 5 6 7 8 9 101112131415161718192021222324226272s29时间三、污水处理厂精确曝气节能方案根据 * 集团统计数据， * 污水处理厂设计规模 15 万吨 /d ，实际处理规模约15万吨/d,每年电消耗总量约1300万kwh,其中鼓风机运行耗电量占其中的30%- 35%调研中发现，该污水处理厂实际日处理量为1516万立方米左右，平均每吨水的耗电量为较高， 所以进行污水处理厂鼓风机节能来降低吨水的耗电量也是污水处理厂亟待解决的问题。（ 一 ） 现状及主要存在的问题污水厂鼓风机运行状况如下： 污水厂鼓风机运行状况如下：

31、一台常开， 一台根据运行经验手动开启。 根据生物池溶解氧值， 生物池末端过量曝气的情况普遍存在， 溶解氧浓度达8mg/l 左右， 而生化前端溶解氧浓度为 0.3mg/l ， 说明有一定的节电空间。存在的问题：1）鼓风机的开机台数和运行功率一般按照曝气池的溶解氧来调节，生物池曝气不均匀给溶解氧准确检测带来了困难。2）为了满足控制需要，需要设计多台鼓风机协调控制。因为进水流量对曝气有较大影响， 而该厂的进水流量是时变的， 因此， 鼓风机向曝气池输送的供气量不是固定的， 手动控制鼓风机开关难以适应供气量的变化，需要采用在线实时控制。3） * 厂和 * 厂鼓风机风压和风量相同，但是电功率不同，拟更换成

32、高效率的鼓风机，在保证原有风量、风压的的情况下，降低运行电功率，达到节能的目的。（ 二 ） 建议方案污水处理系统整体方案结合实际工艺情况， 设计采用了三级控制系统， 实现污水磷处理工艺流程的监测以及相关工艺设备的运行状态的监控： 第一级： 现场手动控制。 在各电气站点设置就地控制箱， 可单独启停各操控设备及各执行机构。第二级： plc 逻辑联动控制。由 plc 根据现场各测试设备采集的数据及系统设备运行逻辑关系， 自动控制各站点内的电气设备运行状态。 第三级： 中央控制计算机监测、修改 plc 控制参数、上位机点动控制，实现实时监控。手动控制及自动控制可以分别通过机房或中央控制室的 “手自动转

33、换开关” 进行切换。 这样的控制方式能最大限度地保证污水处理装置安全操作的需要。1）单台鼓风机的控制单台鼓风机的启动和关闭由现场控制盘实现，该盘由plc、触摸屏及控制元件、 电加热器、 出口阀门等电器组成, 完成对单台鼓风机的监控及保护功能 , 并且具有与上位协调机的通讯能力 , 能将所有的现场数据及运行状态传送给上位协调机 , 并可在上位协调机的指挥下完成对机组的远程控制和调节功能。现场控制盘的控制程序如下。 启动的自动检测。鼓风机启动前, 现场控制盘plc 自动检测项目有: 润滑油压、油温正常, 机组有关的全部锁定状态消除; 防喘振全开, 导叶在启动位置 ; 与机组有关的阀门位置正常; 冷

34、却系统进入运行状态。如果条件满足 ,现场控制盘将自动给出允许开车指示和允许主电机合闸信号。 启动机组并自动控制机组进入正常运行状态。当允许启动指示灯亮后 , 进入机组启动倒计时 , 到时后自动启动机组, 经过升速阶段, 机组达到工作转速后 , 进入热稳定阶段, 随后系统将执行机组自动并网 , 进行气量调节 , 并关闭放空阀、防喘振阀等, 并网完成后, 机组进入正常运行阶段。 机组停机。 在现场控制盘控制下 , 机组可实现自动正常停机, 联锁停机和在协调机控制下停机, 在机组正常停机的过程中 , 控制程序将自动进行机组的卸载工作 , 实现轻载停机。 并且无论是何种停机控制程序都将在停机后作好善后

35、工作。 单台鼓风机自动运行程序框图 , 如图 5 所示。 设溶解氧测定仪的整定值为 a, 测定值为 p 。现场控制盘plc 接口连线图如图 6 所示。最新可编辑word 文档opc客户程序gopc服务器plc控制蒯量值0 口控制输出被控过程图5.单台鼓风机自动运行程序框图现场控制盘plc应用程序接口图at ao ,w af al al ao ai at al do ao do do 1)1 1)1氧气iw量值进气的位先设定故障自动,手动氧气测录值氧气设定值 .油w压力信号 进气阀位置电动机电流检酬七号 鼓风机测温信u鼓风机开机指令 电磁蜴位置 善用油泵开停机常号高：必开关桁分两亿号 高出开关柜

36、合同信号 放风机停机指令曝气池放同机系统鼓忖机系统图6.现场控席.盘plc凄线图根据图6总结现场控制盘的主要功能包括以下几方面。(1)具有手动/自动切换功能。(2)具有多种调节气量的功能，可依据由用户设定的气量进行调节，又可根据 上位机的指令进行气量调节，以达到节约能源的目的。(3)具有动态的防喘振能力。控制系统采用国际最先进的防喘振技术，采用机 组流量及出口压力双参数函数控制，并在用户手动状态下，自动跟踪机组的 运行参数，实现了手动状态下的自保护功能。(4)具有备用油泵、油箱加热器、出口电磁阀控制等设备的自动控制能力。(5)对机组所有运行参数进行实时监视和调节，具有报警和联锁停机能力。2)多

37、台鼓风机的协调控制多台鼓风机的运行状态由分控站控制和监测，分控站由一个装有plc主 控制器的主控制盘组成，分控站与现场控制盘采用高速数据通讯网络，实现 一主。从的机群通讯和自动控制。分控站 plc接收来自现场的气量需求信号， 自动进行多台机组的气量优化分配，以满足曝气池气量的需求，使多台鼓风机 在最经及最合理的情况下优化运行。分控站主控制器的控制程序为：(1) 根据气量需求自动计算应开机组的台数，实现自动或手动增加或减少机组 的运行台数；(2) 发出增加运行机组台数的指令后，指挥所有正在运行的机组协助刚启动的 机组自动并网；(3) 在所有机组正常运行后，根据气量需求自动计算各台机组应供气量，自

38、动 进行气量分配；(4) 监视所有机组的运行状态和运行参数，进行气量、运行时间的实时记录。 多台鼓风机自动运行框图如图7所示。国7一多台益风机自就运行匡图根据鼓风机自动控制程序要求，现场控制盘plc发出的开停机信号传输 至鼓风机高压开关柜，实现对鼓风机的开停机控制。四、污水厂粗格栅提升泵节能方案 （一）提升泵现状*污水厂：进水提升泵共计6台，品牌均为青岛海斯特。其中工频泵4台，功率为132kw 流量6001000l/s （21603600 m3/h ）,扬程814日 池深15.1m,转速 755rpm/min ;变频泵 2 台，功率为 200kw流量 745l/s （2682 m3/h ）,扬

39、程 17.7m, 池深15.1m,转速990rpm/min,为适应进水水源液位频繁变化，四台工频泵，两 台变频泵，参数不同，作为高、低动态液位时提升流量用，4台工频泵是由原200kw 水泵改造而成。现使用的提升泵没有总管，都是每个提升泵单独通向细格栅。 管 道上没有安装压力测试仪表，没有压力值显示。提升泵流量与液位关系液位4m-8m8m-12m泵数量一台（变频）1600-2600m3/h2600m3/h两台（1台工频，1台变频）3200-4900m3/h4900-5200m3/h三台（2台工频，1台变频）4900-7200m3/h7200-7800m3/h*污水厂:污水厂进水量稳定，污水进水量

40、略大于污水厂的设计最大处理水量，粗格 栅蓄水池深15.7米，现在的运行方式是开启2台220kw水泵，控制水池水位在 8-12米之间，二台水泵基本处于满负荷运行状态，两台水泵的的总功率是440kw（二）提升泵改造方案*污水厂：污水厂临近海边，市场污水进水量不稳定，波动较大，每个月的进水量不同 并且每天的进水量也有波动，全年进水量最多为 5月份至10月份期间，污水总 进水量接近设计最大处理水量，11月到4月份总进水量偏低，约为三分之二的 设计最大处理水量。粗格栅蓄水池池深15米，在丰水期水池水位升高，现在的运行方式是开启2台132kw水泵及一台200kw水泵，控制水池水位在12米以内，二台水泵满负

41、 荷运行，一台水泵变频运行，三台水泵实际运行总功率是 384kw每天平均运行 时间为5小时，其他时间进水量减少，只开启一台200kw水泵运行。在枯水期每 大的最大水量时间开启运行一台 200kwk泵已满足正常的运行，进水量减少时只 开一台132kw水泵，总进水量基本控制在4000m3/h,低于污水厂的设计处理水量。拟增加一台高效率轴流泵在丰水期间时开启，监测蓄水池水位在9.7米至12米之间启用，每天的运行时间平均为5小时，当粗格栅蓄水池水位时低于9.7 米，开启原有的200kw水泵运行。枯水期的水泵运行状态维持现有的运行状态。 现有的水泵全部作为备用。新增水泵设备参数：设备规格型号：800zq

42、-85-200kvy设备参数：5800n3/h ;设备扬程：8.5米设备功率：200kvv数量：1台。当水位在12米时，该水泵的水量为7000m3/h,当水位在8.5米时，该水泵的水 量为 6000m3/h。提升泵运行状态的设置序号水池液位变化调整前的 开启数量水泵功率调整后的开启数量调整后的水泵功率18m-9.7m1200kw29.7m-12m3384kw1200kw*污水厂：污水厂的污水进水量比较稳定，粗格栅蓄水池的液位保持在8-12米之间，现在的运行方式是开启2台220kw水泵，二台水泵基本处于满负荷运行状态， 两 台水泵的的总功率是440kw其中一台水泵变频运行，实际运行总功率约为33

43、0kw拟增加高效率抽水泵一台，在粗格栅蓄水池水位在9.7-12米时启用，该水 泵流量为原有两台泵流量总和，电功率为 280kw,当污水进水量减少时，蓄水池 的水位将会下降，当蓄水池水位低于9.7米时，关闭这台水泵，启用原有的水泵 两台运行，其中一台水泵启用变频控制，最大化的利用设备的最佳运行状态。 原 有的水泵全部保留，作为备用机使用。设备规格型号：800zq-50-280kw设备参数：6300n3/h ;设备扬程：12米设备功率：280kvy数量：1台。（三）提升泵运行曲线图 *污水厂高效物体提升泵:最新可编辑word文档*污水厂高效物体提升泵:h(m)800zq-50n=590r/mini

44、 i i i i i i q 1 叩口 12j010202000 22oc2 觎，23jq w（四）提升泵安装方式采用井筒悬吊式安装方法，在粗格栅蓄水池的横梁上架设型钢支架， 用于固 定水泵井筒，井筒伸入水池内距离池底2米，将水泵固定在井筒内，水泵出水管 道采用明管形式将直接引入细格栅水池。*污水厂新装设备电功率为185kw,电源采用现有的水泵控制箱即可。*污水厂新装设备电功率为280kw,原有的220kw水泵柜子无法借用，拟新 装控制柜一个。四、污水处理厂投资运行分析（一） 项目投资1）、*污水厂项目改造费用:*污水厂改造明细表：序号仪表名称安装a数量合计 万元备注说明1电动调节阀dn500

45、曝气主管6150100%开度可调节2热式空气流量计曝气主管618hach, 3 万/套3在线溶解氧仪曝气池1232.4hach, 2.7 万/套4在线氨氮仪曝气池234hach, 17 万/套5压力变送器曝气主管336hach, 12 万/套6液位计缺氧区44.81.2力兀7污泥浓度计mlss缺氧区414.4hach,3.6 万/套8在线总磷分析仪投加前127投约前监测设备27力，测量范 菌：0-20mg。投加后检沏设备 利用污水厂就有的总磷监测 位，测量范画:0-2mg9空压机总磷分析仪11.410潜污泉总磷分析仪1111便携式水质米样器1612便携式do分析仪11.113便携式ph10.9

46、14便携式tds1115研华工控机210.5万/台16西门子plc11017系统安装费112人工费及材料费总计216万元*污水厂改造控制系统明细表序号仪表名称安装ag数量合计：力兀1精确除磷磷专家控制系统1202精确曝气控制系统120总计40力兀2）、*污水厂精确除磷控制系统项目改造费用:*污水厂化学除磷改造明细表序号仪表名称安装位置数量合计 万元备注说明1在线总磷分析仪投加前、出水口127投药前监测设备27万，测 量范围：0-20mg。投加后 检测利用污水厂现有的总 磷监测仪，测量范围：0-2mg2空压机总磷分析仪11.53潜污泉总磷分析仪114便携式水质米样器165便携式ph计10.96便

47、携式tds10.67便携式tds0.618研华工控机2109西门子plc1210系统安装费18人工费及材料费总计58力兀*污水厂改造控制系统明细表序号仪表名称安装ag数量合计：力兀1精确除磷磷专家控制系统120总计20力兀3）、污水厂粗格栅提升泵改造费用表6污水厂粗格栅提升泵改造明细表序号安装地点名称数量单价合计1*污水厂污水提升泵1台30力兀30力兀3安装费1项8万元8万元4总计38力兀5*污水厂污水提升泵1台28力兀28力兀7安装费1项5万5万元8总计33力兀（二）运行费用分析1）、 * 污水厂溶解氧耦合氨氮精确曝气控制系统节能量估算：（ 1）在曝气池设置了前后两个溶解氧控制区，并采用溶解氧耦合氨氮的控制方式， 既能使最终出水氨氮很好的满足达标要求， 又充分利用了全曝气池的好氧降解氨氮的能力， 减少了曝气池后段有效区域的浪费， 并且可以实现对出水氨氮达标的完全保障作用。（ 2）溶解氧耦合氨氮的控制方式实现了对溶解氧和氨氮的同时信号采集和实时监控，控制系统对曲线的处理平滑，控制精度