污水处理自动化解决方案

一、系统特点

1、本系统采用以PLC为核心的工艺过程自动监控系统,通过控制鼓风机、水泵、电动阀等设备对反应段时间、曝气时间、曝气强度等工艺参数进行控制，使水质达到国家规定的排放标准；CAST工艺是在SBR工艺的基础上，增加了选择器及污泥回流设施，并对时序做了调整，从而提高了SBR工艺的可靠性及效率。CAST工艺每一操作循环由进水/曝气、进沉淀、撇水、闲置四个阶段组成，每个阶段组成一个循环，并不断地重复。
2、SBR工艺及CAST工艺污水处理自动控制过程特点是变量多 (如液位，水质成分，温度、压力、流量)、任务多 (如污水输送、风量控制、反冲水量控制、水泵的启停等)、设备多 (如格栅机、水泵、鼓风机、阀门、污泥处理设备等)，而且是具有随机性、时变性和耦合性的复杂控制系统，由于系统具有下列特点，故能完善地解决系统变量多、任务多、设备多、随机性、时变性等复杂问题。
3、高可靠与高稳定性：基于工业以太网的 FINS通讯服务（FINS通讯服务功能），即使在通讯负担较大的环境下，仍可保持高 稳定性的通讯效果。除网络部分外，自控系统通过下列技术与工程措施，确保了系统的长期稳定可靠运性： PLC 模块具有自诊断（检错）与容错功能；PLC控制柜内具有完善的抗干扰及防雷等技术措施；即使在上位机发生故障或通信中断时，现地控制站亦可以在手动模式下独立完成基本局部控制；
4、高扩展性：工业以太网具有向下兼容性。对于双绞线或光纤介质，如果将本系统主干网从100Mbps以太网提升到千兆以太网，只需升级网络传输设备，而无需重新铺设光缆；
5、开放性：设备的增减、控制方案的选取、系统的扩缩与维护等，用户都可以在广泛的设备环境下便利地自己完成。
6、操作的实用性：组态软件和编程软件都是全中文界面，丰富的图画功能，使用户清晰的了解污水处理厂各工段的运行情况，故障报警点的分支细节， 使操作员仅通过鼠标便可发布各种指令或换画面；用户还可通过上位机的网络访问网络内任一节点的数据。

二、系统功能

1、SBR工艺及CAST工艺的控制可以分为三个方面的内容：一是生物浓度控制，即根据测得的水质参数与设定参数，形成的闭环控制；二是反应时间控制，即根据污水处理工艺的各个阶段所需要的时间进行的自动控制；三是流量程序控制，即根据污水流量的变化来调整各个阶段所需时间的自动控制。
2、溶解氧浓度的反馈控制方案是在SBR工艺（CAST工艺）的曝气过程中，将溶解氧传感器检测到的溶解氧浓度信号和曝气阶段溶解氧浓度的给定值做实时动态比较，然后按比例、积分、微分（PID）的控制方案去控制空气电动调节阀的开度，既控制由鼓风机给出的空气流量，闭环的PID 控制方案较好地保证了曝气阶段溶解氧浓度的要求，提高了工厂污水处理的能力和处理质量。
3、根据对SBR反应池的五个运行阶段（CAST工艺的四个阶段）所需要的时间进行的自动控制。如SBR反应池的进水时间、搅拌时间、曝气时间、 静沉时间、滗水时间及等待时间都可由操作员在上位机给定。
4、根据液位的高低决定启动泵的数量，增加启动泵的数量时要做到哪台无故障的泵休息的时间长就自动启动哪台泵，需要减少启动泵的 数量时要做到哪台泵运行的时间长就自动停哪台泵，当运行的泵出现故障时将停止该泵的运行，其他无故障的泵将根据前述原则自动补足缺少的运行泵数量，当因故障原因停止的泵恢复正常时将自动进入准备启动队列。
5、本系统集自动控制、数据采集功能为一体，较好地完成了整个污水处理过程的自动控制、工艺流程动态显示、设备运行状态的实时监测、记录和故障报警。