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        淺談臨盤污水處理站中的自控系統(tǒng)

        2017-05-09 01:44:49劉楓
        科學(xué)與財(cái)富 2017年10期
        關(guān)鍵詞:運(yùn)用

        劉楓

        摘 要:目前,我國水資源證面臨嚴(yán)重的污染問題,做好水資源處理成為現(xiàn)代化發(fā)展的重要工程。自控系統(tǒng)運(yùn)用于污水處理是高科技的嘗試,本文分析了自控系統(tǒng)運(yùn)用于油田污水處理中,并描述了油田污水處理廠的自控系統(tǒng)配置結(jié)構(gòu),提出了污水處理的相關(guān)問題及建議。

        關(guān)鍵詞:自控系統(tǒng)、油田污水處理、運(yùn)用

        一、臨盤污水處理站的自控系統(tǒng)

        臨盤污水處理自控系統(tǒng)主要采用數(shù)字計(jì)算機(jī)及PLC控制柜,建立起了控制性能好和自動(dòng)化程度高的數(shù)字控制系統(tǒng),是具有控制與管理雙重功能的過程控制系統(tǒng)。從概念上可分為上位機(jī)和下位機(jī)。

        1、上位機(jī)

        上位機(jī)是指可以直接發(fā)出操控命令的計(jì)算機(jī),屏幕上可顯示各種信號(hào)變化(例如液壓,水位,溫度等)。上位機(jī)包括計(jì)算機(jī)和可操作控制面板。計(jì)算機(jī)顯示現(xiàn)場傳輸回來的生產(chǎn)參數(shù),例如水量、壓力、液位、PH值等。控制面板可以直接操作泵的啟停與頻率。

        2、下位機(jī)

        下位機(jī)指的是直接控制設(shè)備獲取設(shè)備狀況的計(jì)算機(jī)。上位機(jī)發(fā)出的命令首先給下位機(jī),下位機(jī)再根據(jù)此命令解釋成相應(yīng)時(shí)序信號(hào)直接控制相應(yīng)設(shè)備。下位機(jī)不時(shí)讀取設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)(一般為模擬量),轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)反饋給上位機(jī)。

        我廠污水處理自控系統(tǒng)主要分為四大部分:來水單元、污水處理單元、污泥處理單元、外輸單元。

        2.1、來水單元

        目前我廠污水處理站使用的污水進(jìn)站實(shí)時(shí)監(jiān)測流量計(jì)為電磁流量計(jì),通過數(shù)據(jù)傳輸?shù)缴衔粰C(jī)(控制面板)實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)監(jiān)控,適應(yīng)污水站的生產(chǎn)和污水水質(zhì)特點(diǎn),使用情況良好。實(shí)時(shí)監(jiān)控也使迅速了解水量的變化情況得以實(shí)現(xiàn)。該流量計(jì)的測量原理是基于法拉第電磁感應(yīng)定律。特點(diǎn):測量結(jié)果與液體的壓力、溫度、密度、粘度、電導(dǎo)率等物理參數(shù)無關(guān),因此測量精度高。

        2.2、污水處理單元

        過濾罐是污水處理的最后一道關(guān)卡,濾料吸附的油和懸浮物通過反沖去除,過濾罐的生產(chǎn)過程全部是自動(dòng)控制,通過電動(dòng)閥的開關(guān)自動(dòng)完成,有效降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。特點(diǎn):通過液晶顯示屏顯示整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行狀況,各個(gè)閥門的開啟狀況直觀的顯示在屏幕上,使崗位職工對(duì)設(shè)備的運(yùn)行狀況了如指掌。

        同時(shí)我們?cè)谶^濾罐出口管線上安裝了PH在線檢測儀,該儀器的具有智能化、抗干擾能力強(qiáng)、維護(hù)簡便、顯示信息多,可同時(shí)顯示PH值和溫度值的基本特點(diǎn)。PH值的實(shí)時(shí)監(jiān)控為調(diào)節(jié)藥量提供了依據(jù),為保障水質(zhì)平穩(wěn)發(fā)揮了重要作用。

        2.3、污泥處理單元

        污泥沉降排泥工藝共經(jīng)歷了兩個(gè)階段:第一個(gè)階段是采用滑泥坡將污泥沉積在罐底,罐底的污泥通過底部排泥管上的排泥孔匯集至排泥管內(nèi)由電動(dòng)閥控制排出污泥;第二個(gè)階段是2012年引進(jìn)刮吸泥機(jī)技術(shù),即在沉降罐內(nèi)安裝刮吸泥機(jī)。工作人員通過自動(dòng)控制設(shè)備的啟動(dòng)按鈕,信號(hào)經(jīng)過可編程控制器處理后,控制電機(jī)及與排泥管連通的電動(dòng)蝶閥同時(shí)開啟,排泥工作開始。特點(diǎn):1、操作更加簡單化、精細(xì)化;2、罐內(nèi)污泥沉積量明顯減少,減少清罐費(fèi)用同時(shí)將清罐對(duì)生產(chǎn)的影響降到最低。

        投產(chǎn)以來運(yùn)行平穩(wěn),大大提高沉降罐排泥水平,濾前水質(zhì)得到大幅度提高,為回注水水質(zhì)的提高打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

        2.4、外輸單元

        我們?cè)谕廨敱冒惭b變頻系統(tǒng)后,以安裝在外輸罐的液位顯示計(jì)和泵壓作為控制參數(shù),隨時(shí)調(diào)整輸出頻率,控制泵的轉(zhuǎn)速,進(jìn)而改變泵的運(yùn)行。特點(diǎn):通過液晶顯示屏顯示注水罐的液位以及泵壓狀況,使崗位職工對(duì)生產(chǎn)的運(yùn)行狀況了如指掌。

        二、自控系統(tǒng)的建設(shè)存在問題

        自控系統(tǒng)在污水處理系統(tǒng)中的應(yīng)用,對(duì)于減輕操作工人的勞動(dòng)強(qiáng)度,提高污水處理系統(tǒng)的運(yùn)行和管理狀況起到了極大的作用。但是由于污水處理行業(yè)的特殊性、污水環(huán)境的復(fù)雜性,自控系統(tǒng)在污水處理的應(yīng)用也存在著一些問題:

        1、管理人員對(duì)自控系統(tǒng)的重視程度

        由于自控系統(tǒng)價(jià)格昂貴,使用維護(hù)難度高,特別是,人力成本較低,使得上級(jí)不愿意在自控系統(tǒng)方面進(jìn)行資金和人員投入,甚至取消自動(dòng)化系統(tǒng),完全依賴人工進(jìn)行現(xiàn)場操作和控制,從而形成了一個(gè)思維慣性,對(duì)自動(dòng)化的重視程度明顯不足。

        2、自控系統(tǒng)的安裝和使用前充分考慮污水站的工作條件

        自控系統(tǒng)在現(xiàn)場安裝時(shí),一些功能設(shè)計(jì)沒有仔細(xì)地考慮污水處理現(xiàn)場的實(shí)際生產(chǎn)條件,與工藝流程等不相吻合,不僅造成巨大的資源浪費(fèi),而且,使得操作人員難以駕馭,最后不得不逐漸棄用或大幅改造。

        3、自控系統(tǒng)的技術(shù)維護(hù)工作不到位

        自控系統(tǒng)的很多問題產(chǎn)生于使用過程,對(duì)系統(tǒng)產(chǎn)生的一些小問題,如果不及時(shí)處理,很可能使系統(tǒng)的故障逐步擴(kuò)大,以致產(chǎn)生較大的問題,甚至全部癱瘓,影響正常的生產(chǎn)運(yùn)行。

        三、自控系統(tǒng)改進(jìn)建議

        1、自控系統(tǒng)的安裝和使用前充分考慮污水站的工作條件

        自控系統(tǒng)在現(xiàn)場安裝時(shí),一些功能設(shè)計(jì)沒有仔細(xì)地考慮現(xiàn)場的實(shí)際生產(chǎn)條件,與工藝流程等不相吻合,不僅造成巨大的資源浪費(fèi),而且,使得操作人員難以駕馭,最后不得不逐漸棄用或大幅改造。

        建議:應(yīng)從污水處理站的具體生產(chǎn)情況分析,自控系統(tǒng)是否滿足生產(chǎn)的應(yīng)用場合、工藝流程、穩(wěn)定性、靈敏度和耐用性等方面的要求。重點(diǎn)考慮每個(gè)污水處理站都有不同的生產(chǎn)情況。比如污水處理量的大小、是否有精細(xì)過濾裝置等等。

        2、引進(jìn)自控技術(shù)方面人才或加強(qiáng)人員的培訓(xùn)

        自控系統(tǒng)具有一定的技術(shù)難度,需要具備一定專業(yè)技能和經(jīng)驗(yàn)的人才能勝任其設(shè)計(jì)、制造、軟件開發(fā)、系統(tǒng)調(diào)試及維護(hù)工作。特別是大部分現(xiàn)場檢測設(shè)備是進(jìn)口產(chǎn)品,還需要有相應(yīng)的英語水平,未經(jīng)專業(yè)培訓(xùn)盲目上崗容易出現(xiàn)肓目操作、誤操作等問題。

        建議:引進(jìn)自控技術(shù)方面專業(yè)人才或加強(qiáng)人員的培訓(xùn),有專人負(fù)責(zé)自控系統(tǒng)的調(diào)試與維護(hù)工作,并開展現(xiàn)場實(shí)戰(zhàn)演練等。

        3、定期進(jìn)行正確的清洗與保養(yǎng)維護(hù)工作

        在線的儀表探頭長期浸沒在污水中,污水中的一些纏繞性的雜質(zhì)極易裹在探頭上,造成在線數(shù)據(jù)的不準(zhǔn)確性,嚴(yán)重的可能會(huì)造成探頭損壞,使在線儀表的定期保養(yǎng)和維護(hù)工作難度增大,增加設(shè)備維護(hù)成本。

        建議:應(yīng)加強(qiáng)儀表和系統(tǒng)選型的規(guī)范工作,建立自控系統(tǒng)及相關(guān)儀表的配置使用標(biāo)準(zhǔn),研發(fā)新型的在線儀表探頭,以適應(yīng)污水處理的特殊環(huán)境,便于維修維護(hù),降低成本。

        4、制定相應(yīng)的應(yīng)急預(yù)案

        由于油田生產(chǎn)開發(fā)過程存在特殊性,如在進(jìn)行污水站工藝改造、水處理設(shè)備非正常運(yùn)行、供電電壓不穩(wěn)定、電磁干擾等情況時(shí),可能造成程序錯(cuò)誤或運(yùn)算錯(cuò)誤,應(yīng)及時(shí)對(duì)做出相應(yīng)的調(diào)整,避免對(duì)儀器造成的損壞。

        建議:安裝帶屏蔽層的隔離變壓器,并應(yīng)當(dāng)制定切實(shí)有效的應(yīng)急預(yù)案,在發(fā)生緊急情況時(shí),可強(qiáng)制執(zhí)行。

        四、自控系統(tǒng)發(fā)展趨勢

        自動(dòng)控制在水務(wù)行業(yè)的作用已經(jīng)不僅僅體現(xiàn)在降低人工成本的簡單層面,更多的將體現(xiàn)在精細(xì)化管理、信息化管理、集團(tuán)化管理、智能化控制以及數(shù)據(jù)挖掘等方面,傳統(tǒng)的生產(chǎn)方式顯然已經(jīng)無法滿足這一要求,從而產(chǎn)生了對(duì)自控新技術(shù)的強(qiáng)勁需求。

        現(xiàn)在,污水處理站的自動(dòng)化、信息化水平已經(jīng)成為衡量一個(gè)污水處理站現(xiàn)代化水平和競爭力的重要標(biāo)志,在一定程度上決定了其未來市場地位,其重要性不言而喻。

        但是,誠如前面所提,污水處理行業(yè)自控的建設(shè)、應(yīng)用以及人才培養(yǎng)等方面還存在很多問題,還需要我們共同探討、共同努力來解決這些問題。

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