劉 珩

（蘇州高等職業(yè)技術(shù)學(xué)校，江蘇 蘇州 215000）

1 污水處理系統(tǒng)工藝過程

污水處理工藝流程可以概述為：從原油脫水系統(tǒng)排出的含油污水經(jīng)進(jìn)水管流入污水接收罐。接收罐起調(diào)節(jié)水質(zhì)、水量的作用，兼具有除油和懸浮物的功能。污水接收罐出水通過投加一定比例的混凝土和助凝劑后經(jīng)以及提升泵進(jìn)行混合反應(yīng)，反應(yīng)后形成礬花的污水進(jìn)入除油罐，污水自上而下的流動過程中，污油攜帶大部分懸浮物上浮至油層，經(jīng)過油管流出。少量相對密度比較大的懸浮物下沉至罐底?；炷凸抟猿龖腋∥餅橹鳎瑢腋∥锖陀途休^好的處理效果，可以作為后續(xù)改性纖維球過濾器的保障措施，同時(shí)也是事故處理的可靠的預(yù)處理單元。

反沖洗采用水洗加機(jī)械攪拌，反沖洗水利用精濾器精濾后出水。反沖洗排水回收后，排入污水接收罐。污水接收罐、混凝除油罐以及反洗排水產(chǎn)生的污泥，定期外排到污泥干化場進(jìn)行干化處置。接收罐、混凝除油罐以及反洗水回收產(chǎn)生的污油，外排到污油池，經(jīng)提升泵提升至油站。經(jīng)過三級改性纖維球過濾器（初濾、細(xì)濾、精濾）過濾后，可除去95%以上的油分。

2 系統(tǒng)各主要部分控制要求

接收水罐的主要功能是緩沖沉降罐來水，并使得需要處理的污水的水質(zhì)均勻，當(dāng)接收水罐的液位超過5.5m時(shí)，污水會從溢流管線流出，進(jìn)入到戰(zhàn)區(qū)的排水管網(wǎng)最后進(jìn)入到污水池。除油罐的主要功能是實(shí)現(xiàn)污水的油水分離和泥水分離，當(dāng)除油罐底部污泥沉積太多時(shí)，可通過閥門調(diào)節(jié)將排泥管線變成臨時(shí)的反沖洗管線，開啟反沖洗泵進(jìn)行反沖，再關(guān)閉反沖洗泵，切換閥門后排泥。中間水罐的主要功能是緩沖除油罐出水，當(dāng)中間水罐的液位超過3.9m時(shí)，污水就會從溢流管線流出，進(jìn)入到站區(qū)的排水管網(wǎng)最后進(jìn)入到污水池。中間水罐底部還設(shè)有一個(gè)液位變送器，信號通過屏蔽電纜送到自控系統(tǒng)。

清水罐的主要功能是儲存污水處理系統(tǒng)的出水，其底部設(shè)有一個(gè)液位變送器，信號通過屏蔽電纜送到自控系統(tǒng)，在自控系統(tǒng)的顯示屏實(shí)現(xiàn)液位的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)顯示。提升泵主要是將除水罐的污水均衡定量地提升進(jìn)入除油罐，并實(shí)現(xiàn)泵前加藥及混合完全，同時(shí)出水均衡定量加壓后提升進(jìn)入到三級纖維球過濾系統(tǒng)。反沖洗泵主要是為三臺纖維球過濾器、接收水罐和除油罐的反沖洗提供加壓后的清潔水源。在接收罐的進(jìn)口和清水罐的進(jìn)口分別留有加藥口，殺菌劑加藥量為100mg/L,加藥時(shí)間為8~12h。

3 系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)

選用的主控器為日本的歐姆龍PLC，該P(yáng)LC主要有四種類型:CP1H和CP1L系列的緊湊型PLC、CJ1M和CJ1G系列的模塊型PLC、C200H和CS1G/H系列的機(jī)架型PLC和CS1D系列的冗余型PLC。本文選用的PLC為CJ1G-CPU42H型模塊，該P(yáng)LC工作電壓24V，提供了種類豐富的模擬輸入單元，可以測量低速和高速度，也可以測量多通道的溫度測量，同時(shí)還可以增加運(yùn)動控制單元，從簡單的位置測量到多軸同步運(yùn)動控制，還提供標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)接口，實(shí)現(xiàn)各器件的通信功能。

圖1 控制系統(tǒng)原理框圖

硬件控制系統(tǒng)的原理框圖如圖1所示。電源模塊選用CJ1W-PA202，模塊的輸入電壓為交流220V、輸出24V直流電壓給PLC供電。輸入模塊選用CJ1W-ID231，該模塊輸入點(diǎn)數(shù)為32個(gè)，主要用于電動閥故障的檢測，當(dāng)電動閥發(fā)生故障時(shí)，把信號傳給PLC。輸出模塊選用CJ1W-OC2 11，該模塊的輸出電樞為16個(gè)，主要用于通過PLC程序控制外部閥門的開和關(guān)。模擬量輸入模塊選用CJ1W-AD 041-v1，其分辨率為1/8000，通過螺釘端子可以使其為電流輸出還是電壓輸出，通過撥碼開關(guān)設(shè)置為off是電壓輸入，on是電流輸入。

外部控制強(qiáng)電回路包括攪拌機(jī)控制電路和電動閥控制電路。攪拌電機(jī)控制要求為：當(dāng)轉(zhuǎn)換開關(guān)在手動位置時(shí)，按下啟動按鈕，攪拌機(jī)主觸點(diǎn)閉合，電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，同時(shí)指示燈亮；當(dāng)轉(zhuǎn)換開關(guān)在自動位置時(shí)，由PLC輸出端口通過中間繼電器和接觸器控制指示燈的通斷和電機(jī)觸點(diǎn)的閉合；當(dāng)轉(zhuǎn)換開關(guān)在停止位置時(shí)，指示燈不亮。電動閥控制過程為：當(dāng)轉(zhuǎn)換開關(guān)在手動位置時(shí)，通過正向啟動按鈕控制電動閥正轉(zhuǎn)，當(dāng)需要反轉(zhuǎn)時(shí)，按下反向啟動按鈕控制電動閥發(fā)轉(zhuǎn)，當(dāng)正反轉(zhuǎn)到位后，將到位信號輸入給PLC；當(dāng)轉(zhuǎn)換開關(guān)撥動到自動檔時(shí)，PLC輸出端口控制電動閥的正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)；當(dāng)轉(zhuǎn)換開關(guān)在停止位置時(shí)，指示燈不亮。

4 結(jié)語

大量的生活污水和工業(yè)廢水未被處理就排放到自然環(huán)境中，嚴(yán)重影響了人類的生態(tài)環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展，只有及時(shí)對污水進(jìn)行處理，才能解決這一問題。本文對控制系統(tǒng)進(jìn)行了硬件設(shè)計(jì)，控制系統(tǒng)選用歐姆龍公司的CJ1G-CPU42H型PLC為主控制器，電源模塊選用CJ1WPA202給PLC提供24V電源，輸入擴(kuò)展模塊選用CJ1W-A D041，輸出擴(kuò)展模塊選用CJ1W-OC211，模擬量輸入模塊選用CJ1W-AD041-v1，將各個(gè)模塊連接起來構(gòu)成了控制電路，再配以攪拌電機(jī)和電動閥的主回路，最終完成了污水處理控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)。