隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的蓬勃發(fā)展，環(huán)境污染越來(lái)越嚴(yán)重，解決環(huán)境污染的研究越來(lái)越受到重視。但仍有部分化工企業(yè)由于規(guī)模小，不重視技術(shù)創(chuàng)新，污水處理系統(tǒng)技術(shù)落后。在污水處理的過(guò)程中，所有的工作都是依靠技術(shù)人員的經(jīng)驗(yàn)來(lái)完成，不僅會(huì)導(dǎo)致設(shè)備的誤操作，而且檢測(cè)的數(shù)據(jù)誤差很大，嚴(yán)重破壞生態(tài)。因此，如何提高化工企業(yè)污水處理系統(tǒng)的自動(dòng)化程度顯得尤為重要。

一、某化工廠原水參數(shù)及污水處理工藝

湖南某化工廠生產(chǎn)過(guò)程中所需原料種類多，工藝復(fù)雜，產(chǎn)生大量污水。目前選用的污水處理系統(tǒng)以人工為主，不僅效率低，而且處理效果差，嚴(yán)重污染周邊生態(tài)環(huán)境。該化工廠污水處理系統(tǒng)流程見(jiàn)圖1，部分原水參數(shù)見(jiàn)表1。

在圖1中，調(diào)節(jié)池用于調(diào)節(jié)水質(zhì)和水量。池底有穿孔管，通過(guò)穿孔管吹氣曝氣，使水中溶質(zhì)混合均勻。出水口通向pH調(diào)節(jié)池，出水通過(guò)離心泵推動(dòng)；脈沖電凝聚系統(tǒng)主要處理表面和涂層污水；生化集水池的作用是收集混凝沉淀池的出水。

二、改進(jìn)原污水處理系統(tǒng)的思路和方法

2.1 1號(hào)控制站的改進(jìn)

1號(hào)PLC控制站的功能是采集和控制調(diào)節(jié)池、pH調(diào)節(jié)池和高壓脈沖電絮凝床過(guò)程中的儀表和設(shè)備的數(shù)據(jù)。

改進(jìn)后的流程如圖2所示。

圖2中的主要設(shè)備有以下幾個(gè)部分:一是調(diào)節(jié)池。這個(gè)化工廠的調(diào)節(jié)池呈長(zhǎng)方形，位于地下，池內(nèi)涂有防腐涂層。在出水過(guò)程中，用離心泵將出水送至pH調(diào)節(jié)池。在調(diào)節(jié)池中，有三臺(tái)提升泵，一個(gè)液位計(jì)和一個(gè)液位開(kāi)關(guān)。工作時(shí)，使用兩臺(tái)泵，一臺(tái)備用，以防故障。當(dāng)控制三臺(tái)泵時(shí)，可以是自動(dòng)或手動(dòng)、現(xiàn)場(chǎng)或遠(yuǎn)程。二是提泵。流量和量程直接影響整個(gè)設(shè)備的生產(chǎn)和輸送能力。本化工廠控制系統(tǒng)采用的提升泵為25FZB-20L，具有自吸、泵性能穩(wěn)定、操作方便的特點(diǎn)，很好地替代了笨重的液下泵。第三個(gè)是pH調(diào)節(jié)池。該池為地上式，池內(nèi)有機(jī)械攪拌裝置。在本系統(tǒng)的pH調(diào)節(jié)池中，有1臺(tái)混合器、2臺(tái)加藥計(jì)量泵(其中一臺(tái)備用)和1臺(tái)pH計(jì)。第四種是高壓脈沖電凝床。外殼材質(zhì)絕緣，脈沖供電方式可以在一定時(shí)間內(nèi)交替開(kāi)啟和關(guān)閉。

2.2 PLC硬件的選擇

根據(jù)污水處理的工藝特點(diǎn)，本系統(tǒng)選用FX2N-128MR-001 PLC，性價(jià)比高，環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)，可靠性好。根據(jù)功能要求，一些I/O點(diǎn)的分布如表2所示。

該控制功能需要模擬輸入模塊。根據(jù)模擬通道的數(shù)量，我們?cè)谟幸欢ㄓ嗔康幕A(chǔ)上選擇FX2N4AD模塊，可以將四路模擬通道轉(zhuǎn)換成數(shù)字通道，分辨率高達(dá)12位(0 ~ 4000)。模擬值的范圍可以是10VDC(分辨率為5mV)或4mA~20mA，-20ma ~ 20ma(分辨率為20μA)。與該站PLC配套的專用模塊有FX2N-4AD模塊和FX-485ADP模塊。表3顯示了FX2N4AD模塊的BFM分配表。

2.3 PLC程序介紹

工作過(guò)程中，如果調(diào)節(jié)池液位在低液位和高液位之間，只有一臺(tái)泵運(yùn)行；如果液位在高液位和超高液位之間，兩臺(tái)泵同時(shí)運(yùn)行；當(dāng)液位低于低液位時(shí)，泵停止運(yùn)行；液位超高或超低時(shí)報(bào)警。如圖3所示，控制程序如圖4所示，高壓脈沖電凝床的控制過(guò)程如圖5所示。

流程是:先設(shè)定開(kāi)關(guān)量，然后啟動(dòng)設(shè)備，再讀取設(shè)定的時(shí)間值。根據(jù)設(shè)定值，輸出正向信號(hào)時(shí)設(shè)備正向旋轉(zhuǎn)，輸出反向信號(hào)時(shí)設(shè)備立即反向旋轉(zhuǎn)，然后輸出正向信號(hào)時(shí)轉(zhuǎn)為正向運(yùn)行，這是一個(gè)循環(huán)過(guò)程。程序設(shè)計(jì)如圖6所示。

三。結(jié)論。

本文主要對(duì)湖南某化工廠污水處理系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)化改造，詳細(xì)介紹污水處理系統(tǒng)1號(hào)PLC控制站的情況。簡(jiǎn)要介紹了硬件中的一些I/O分配，并列出了部分PLC程序框圖。通過(guò)改進(jìn)，工廠可以及時(shí)掌握污水處理過(guò)程中的各項(xiàng)參數(shù)，不僅對(duì)我廠的技術(shù)改進(jìn)有實(shí)際意義，對(duì)污水處理其他企業(yè)的改進(jìn)也有實(shí)際意義。(來(lái)源:華子科技有限公司)

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