隨著我國經(jīng)濟的蓬勃發(fā)展，環(huán)境污染也越來越嚴重，解決環(huán)境污染研究的課題也越來越受到重視，但仍有部分化工企業(yè)因規(guī)模較小，不重視技術(shù)創(chuàng)新，污水處理系統(tǒng)技術(shù)落后，在污水處理過程中，所有的工作僅憑技術(shù)員的經(jīng)驗來完成，不僅會導致設備誤動作，而且檢測出的數(shù)據(jù)誤差較大，嚴重破壞了生態(tài)環(huán)境，威脅到了人們的身心健康。因此，如何進行化工企業(yè)污水處理系統(tǒng)的自動化改進就顯得尤為重要。
一、某化工廠原水參數(shù)及污水處理流程
湖南省某化工廠生產(chǎn)過程所需的原材料種類多，工藝比較復雜，產(chǎn)生的污水也很多，目前所選取的污水處理系統(tǒng)以人工為主，不僅效率低，而且處理效果較差，嚴重污染了周圍的生態(tài)環(huán)境。該化工廠的污水處理系統(tǒng)流程見圖1，部分原水參數(shù)見表1。
圖1中，調(diào)節(jié)池的作用是對水的質(zhì)量和體積進行調(diào)節(jié)，池底有穿孔管，通過穿孔管鼓風、曝氣來將水中溶質(zhì)進行均勻混合;出水口通向pH調(diào)節(jié)池，通過離心泵將出水推送過去;高壓脈沖電凝系統(tǒng)主要處理表面、涂裝污水等;生化集水池的作用是將混凝沉淀池的出水進行收集。
二、改進原有污水處理系統(tǒng)的思路及方法
2.1 1號控制站的改進
1號PLC控制站的作用是采集和控制調(diào)節(jié)池、pH調(diào)整池、高壓脈沖電凝床等流程中儀表、設備的數(shù)據(jù)，
改進后的流程見圖2。
圖2中的主要設備有以下幾部分：一是調(diào)節(jié)池。本化工廠的調(diào)節(jié)池是矩形、地下式，池內(nèi)側(cè)刷有防腐涂層，在出水過程中，使用離心泵將出水送至pH調(diào)節(jié)池。在調(diào)節(jié)池中，有提升泵3臺，液位計和液位開關(guān)各1個。工作時，使用2臺泵，1臺留作備用，以防故障。控制3臺泵時，既可自動也可手動，既可現(xiàn)場也可遠程。二是提升泵。流量和量程均能直接影響整個設備的生產(chǎn)和傳輸能力。本化工廠控制系統(tǒng)采用的提升泵型號為25FZB-20L，最大特點是能夠自吸，且泵性能非常穩(wěn)定，易操作，很好地替代了較為笨重的液下泵。三是pH調(diào)整池。該池為地上式，池中有機械攪拌機構(gòu)，本系統(tǒng)的pH調(diào)節(jié)池內(nèi)有攪拌機1臺、加藥計量泵2臺(其中1臺為備用)、pH計1套。四是高壓脈沖電凝床。外殼材料絕緣，脈沖供電方式，能在一定時間內(nèi)將通斷電交替呈現(xiàn)。
2.2 PLC硬件的選用
本系統(tǒng)根據(jù)污水處理的工藝流程特點，選用FX2N-128MR-001型號PLC，性價比高，適應環(huán)境能力強，可靠性好。結(jié)合功能要求，部分I/O點數(shù)分配情況如表2所示。
本控制功能需用到模擬量輸入模塊。根據(jù)模擬量通道數(shù)，我們在留有一定余量的基礎(chǔ)上，選用FX2N4AD模塊，該模塊能夠轉(zhuǎn)換4路模擬量到數(shù)字量，分辨率高達12位(0～4000)。可選模擬值范圍為±10VDC(分辨率為5mV)或4mA～20mA、-20mA～20mA(分辨率為20μA)。本站選用與PLC配套的特殊模塊為FX2N-4AD模塊和FX-485ADP模塊。表3為FX2N4AD模塊BFM分配表。
2.3 PLC程序的引入
工作過程中，如果調(diào)節(jié)池液位介于低液位與高液位之間，則只有1臺泵運行；如果液位位于高液位與超高液位之間，則2臺泵同時運行;當液位低于低液位時泵停止運行；當液位位于超高、超低液位時報警。流程如圖3所示，控制程序如圖4所示，高壓脈沖電凝床控制過程如圖5所示。
該過程為：首先設定開關(guān)值，然后啟動設備，再讀取設定好的時間值。根據(jù)設定值，輸出正轉(zhuǎn)信號時設備正轉(zhuǎn)運行，輸出反轉(zhuǎn)信號時設備立即反向轉(zhuǎn)動，再輸出正轉(zhuǎn)信號時又改為正轉(zhuǎn)運行，是一個循環(huán)的過程。程序設計如圖6所示。
三、結(jié)語
本文主要對湖南某化工廠的污水處理系統(tǒng)進行了自動化改進，詳細介紹了污水處理系統(tǒng)1號PLC控制站的情況，對硬件中的部分I/O分配情況做了簡單介紹，并列舉出部分PLC程序圖。通過改進，廠方能夠及時掌握污水處理過程中的各項參數(shù)，不僅對本廠的污水處理技術(shù)提升具有實際意義，而且對其他企業(yè)進行污水處理環(huán)節(jié)的改進具有一定的借鑒作用。( >
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