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        智能污水提升排放設(shè)備的設(shè)計及應(yīng)用探究

        2016-05-30 21:48:43賈玉杰楊光照黃進(jìn)
        科技創(chuàng)新導(dǎo)報 2016年10期
        關(guān)鍵詞:雜物水箱液位

        賈玉杰 楊光照 黃進(jìn)

        摘 要:污水排放主要分為同層污水排放和地下污水排放,同層污水可以根據(jù)自身的重力向室外市政管網(wǎng)中排放,可地下污水必須借助外力提升達(dá)到正常排放目的,為滿足該需求,該文就以一種基于雜物過濾反沖原理及PLC自控技術(shù)的污水提升排放裝置作為研究對象,通過該裝置,實現(xiàn)智能化污水自動提升排放,利用普通水泵,閥門及相關(guān)管路,有效地解決地下污水排放問題,保障地下公共場所的清潔與環(huán)保,減少污水對周圍環(huán)境的污染。以下該文就著重對此設(shè)備的設(shè)計及應(yīng)用展開探討。

        關(guān)鍵詞:地下污水排放 自動化 污水提升 智能化

        中圖分類號:TP273 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1674-098X(2016)04(a)-0080-02

        針對地下污水在貯存、排放時容易出現(xiàn)的堵塞、異味以及難以清理等問題,該裝置采取分離反沖的排放原理,以食品級不銹鋼材料為支撐的密閉式水箱,并結(jié)合PLC技術(shù),實現(xiàn)無人全自動運行,該裝置具有體積小巧、可自我清洗、遠(yuǎn)程監(jiān)測、工作穩(wěn)定可靠、美觀易用、節(jié)能環(huán)保等優(yōu)點。

        1 主要應(yīng)用功能

        該文列舉的智能污水提升排放設(shè)備,是通過智能技術(shù),實現(xiàn)自動化地下污水提升排放,除此基本功能外,還能實現(xiàn)以下應(yīng)用效果:(1)無污染:以食品級不銹鋼材料構(gòu)建密閉式水箱,確保嚴(yán)密性,控制污水不外流,因雜物與污水分離、不產(chǎn)生沉淀所以不發(fā)酵,從而無異味釋放[1]。(2)解決堵塞問題:分離器將雜物與污水分離,并暫存在雜物分離器中,這些異物因不與水泵葉輪接觸,并及時反沖力排出,所以,避免了雜物與泵葉輪纏繞,有效地解決了水泵堵塞、燒毀問題,避免了疏通操作。(3)PLC控制:該設(shè)備安裝了PLC控制系統(tǒng),通過PLC技術(shù)進(jìn)行編程操控,實現(xiàn)智能自動化操控。(4)遠(yuǎn)程監(jiān)控:以BAS數(shù)據(jù)線,將現(xiàn)場設(shè)備運行的當(dāng)前參數(shù)輸送給監(jiān)控人員,一旦數(shù)據(jù)產(chǎn)生異常,會發(fā)出報警信號,提醒監(jiān)控人員排除隱患。(5)實用性強:因該設(shè)備所用的水箱、水管以及各主要的設(shè)備部件的制作難度小,可根據(jù)場地實際情況進(jìn)行量身定做,可有效適用各類場地條件。(6)體積小性價比高:該設(shè)備的尺寸小,節(jié)省占用空間同時滿足地下污水高效排放,同時還可以通過分離反沖,有效地將污染性雜物排放出去,特別適用于地下建筑系統(tǒng)的污水排放需求。

        2 智能能污水提升排放設(shè)備的結(jié)構(gòu)設(shè)計及應(yīng)用技術(shù)

        2.1 智能污水提升排放裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計

        圖1中1貯水箱體、2檢修口箱、3防溢換氣總成、4排水閘閥、5進(jìn)水分水四通、6U型排水總成、7進(jìn)水止回閥、8出水止回閥、9變向三通總成、10底座及支撐架、11分離器總成、12排污泵(水箱內(nèi))、13液位傳感器、14PLC可編程控制箱、15輔泵系統(tǒng)(選用)。

        2.2 污水排放操作的功能應(yīng)用

        圖2中,ST為分水四通,A1、A2分別為進(jìn)水管單向閥,F(xiàn)1、F2分別為雜物分離反沖裝置。M1、M2分別為排污水泵,B1、B2分別為強排管單向閥,SWK為水位計;JKG為可編程控制器,首先含有雜物的污水經(jīng)過ST,經(jīng)分流,分別經(jīng)由A1、A2、F1、F2進(jìn)入到集水箱,而雜物則由F1、F2濾出后暫存。

        (1)水位上升至啟動位置時,首先根據(jù)預(yù)先設(shè)計的PLC程序,會啟動M1,A1在水流反沖作用下關(guān)閉,同時F1中的雜物會隨同水流由B1排出,如果水位降至預(yù)先設(shè)定的低水位位置時,M1停止,A1打開,污水將繼續(xù)經(jīng)由A2及F2,流至集水箱。完成上一排水過程中,A2始終是打開狀態(tài),不影響外部來水作業(yè)。

        (2)當(dāng)水位再次升至啟動位置時,會啟動M2,A2在水流反沖作用下關(guān)閉,同時F2中的雜物會隨同水流由B2排出,如果水位降至預(yù)先設(shè)定的低水位位置時,M2停止,A2打開,污水將繼續(xù)經(jīng)由A2及F2,流至集水箱,即通過這種循環(huán)交替的形式,實現(xiàn)雙泵互換啟動功能。

        (3)雙泵互換啟動功能,即基于PLC可編程技術(shù)實現(xiàn)M1與M2設(shè)置為交替運作,該目的之一是正常運作時延長兩泵使用壽命,防止一臺水泵由于頻繁使用疲勞損壞,另一臺水泵長時間閑置生銹運轉(zhuǎn)不靈。之二為當(dāng)一臺水泵發(fā)生故障,不能正常運轉(zhuǎn)時,另一臺泵可自動投入運行且報警指示,任何情況下不影響業(yè)主工況。

        (4)水位到達(dá)啟動點時,現(xiàn)場的SWK水位計會檢測并向PLC系統(tǒng)發(fā)出啟動信號,JKG控制柜中的PLC系統(tǒng)收到信號后,會下達(dá)啟動M1、M2交替運行的指令。

        2.3 智能污水排放設(shè)備的關(guān)鍵技術(shù)

        (1)采用分體式雜物分離反沖裝置:采用分體式雜物分離反沖裝置,將雜物和固體顆粒擋暫存在雜物分離器內(nèi),使得雜物不與提升水泵葉輪接觸,避免了水泵堵塞、纏繞、泵燒毀等情況的發(fā)生,同時又利用了污水提升泵在抽取水箱內(nèi)污水的同時,將反沖過濾裝置內(nèi)部的雜物以及進(jìn)入箱體內(nèi)細(xì)小雜物在污水壓力的作用下,最終向外排出。

        (2)自攪拌功能。借助水泵泵水壓力原理,設(shè)有自攪拌器,攪拌器將水箱底部細(xì)小顆粒攪拌懸浮,在通過水泵排出,減少沉淀,防止沉淀發(fā)酵,從而防止產(chǎn)生異味,保證設(shè)備穩(wěn)定運行。

        (3)采用可編程控制器(PLC)控制技術(shù):該設(shè)備通過PLC技術(shù)實現(xiàn)自動化控制,由現(xiàn)場的水位計檢測污水水位,當(dāng)?shù)竭_(dá)啟動水位后,向PLC發(fā)送啟動信號,PLC接受到信號后,開啟排水泵。當(dāng)?shù)竭_(dá)停止水位后,向PLC發(fā)送停止信號,PLC接受到信號后,停止排水泵。

        (4)實現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控:以BAS數(shù)據(jù)線,將現(xiàn)場設(shè)備運行的當(dāng)前參數(shù)輸送給監(jiān)控人員。其一,PLC系統(tǒng)具有預(yù)警監(jiān)控功能,通過PLC系統(tǒng)的程序預(yù)制,當(dāng)工作參數(shù)偏離正常范圍,會發(fā)出警報,提醒監(jiān)控人員排除隱患,實現(xiàn)無人化安全運行。其二,監(jiān)控人員根據(jù)運行參數(shù),獲得的數(shù)據(jù)為工程量分析提供幫助。

        (5)不銹鋼電子液位傳感技術(shù):該項目配置了不銹鋼電子液位傳感器,設(shè)有“啟泵高液位、停泵液位和超高液位、超低液位”4個水位檢測和顯示點。當(dāng)?shù)竭_(dá)不同的液位點時,均會向PLC系統(tǒng)發(fā)出相應(yīng)的信號,PLC的CPU對信號進(jìn)行分析,從而準(zhǔn)確進(jìn)行水泵的控制,以此實現(xiàn)了高效的水泵控制。傳感器之所以選用不銹鋼材料,是因為此種材料具有良好的耐腐蝕性、高壽命、可靠性、靈敏小、耐腐蝕等性能優(yōu)勢。

        2.4 智能污水提升排放設(shè)備的應(yīng)用技術(shù)優(yōu)勢

        (1)智能化控制、故障檢測、多點報警指示:智能化控制為設(shè)備完全無人值守安全運行,即在無人值守的情況下設(shè)備實現(xiàn)根據(jù)污水來水量自動停泵、啟泵。當(dāng)出現(xiàn)設(shè)備故障時候發(fā)出報警并自我修復(fù)。

        故障檢測、多點報警指示即排水不正常時,水泵一直運轉(zhuǎn)但水位一直不下降,閥門不能正常關(guān)閉以及水泵不能正常啟停等情況,PLC根據(jù)不同故障發(fā)出不同修復(fù)信號進(jìn)行修復(fù)。如不能修復(fù)即發(fā)出報警信號。

        (2)完善的功能設(shè)計:為避免水箱溢水及漏電、缺相等問題,該設(shè)備還增加了水位控制系統(tǒng)、相許保護(hù)設(shè)備、檢測報警設(shè)備等多種健康設(shè)備,對當(dāng)前運行情況進(jìn)行實時監(jiān)控,強化了可靠性。

        (3)高強度、耐腐蝕材料選用:本設(shè)備以食品級不銹鋼材料制作水箱,箱體的密封性好、抗腐蝕、強度高、高穩(wěn)定性、易于清理。根據(jù)場地實際情況,以及排水需求,可根據(jù)實際量身定做760 L、900 L、1200 L以及1600 L等多種型號[3],適用性良好。

        3 結(jié)語

        地下污水在貯存、排放時容易出現(xiàn)的堵塞、異味以及難以清理等問題,基于此,該文就以一種PLC智能技術(shù)的污水提升排放裝置作為研究對象,分別對它的應(yīng)用功能、結(jié)構(gòu)設(shè)計、關(guān)鍵技術(shù)以及排水應(yīng)用等方面展開探討,該設(shè)備的研發(fā)與推廣應(yīng)用對于推動我國傳統(tǒng)地下污水提升裝置的改造升級,促進(jìn)地下建筑環(huán)境健康發(fā)展具有重要意義。

        參考文獻(xiàn)

        [1]程玉紅,趙曉琴.地埋式一體化污水處理設(shè)備在工業(yè)廢水中的應(yīng)用分析[J].河南科技,2015(1):143-146.

        [2]黃輝,張勤.三種城市污水處理工藝投資方案比較研究[J].山西建筑,2016(7):129-132.

        [3]陳敏敏,李莉娜,唐桂剛,等.我國污染源監(jiān)測技術(shù)路線研究[J].生態(tài)經(jīng)濟,2014(11):136-139.

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