电镀废水处理自动控制系统Word文件下载.docx

电镀废水处理自动控制系统Word文件下载.docx

《电镀废水处理自动控制系统Word文件下载.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电镀废水处理自动控制系统Word文件下载.docx（35页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

自动控制方案设计项目目标：

通过污水处理自动控制方案控制系统设计，提高整个污水处理系统的控制、管理水平，减少人力的投入，减少系统投入，更好的为节能控制提供合理的数据依据。

1.3自动控制方案设计项目系统概述

本控制系统是把本期的污水处理系统中的所有设备的操作模式、运行状态、故障状态、水池水位状况、PH实际数据、流量的实际数据、溶氧、氧化还原电阻（ORP）等相关参数变等具体的实际数据和状态收集整理以及运算，最终输出自动运行控制信号。

并且在计算机上面动态显示和保存历史数据。

提供简单灵活的操作界面，把动力和控制对象管理变得及其容易。

1.4自动控制方案设计方案设计原则：

本控制系统采用的如下原则

1.4.1提高系统的整体使用性能

本次自动控制系统子方案设计在已经满足整个污水处理系统的现有以及后期所有的设备数据监控和系统扩展需要，但是通过本次方案的完善整体结构定量的减少系统硬件的投入，开发的一套稳定、操作极为简单、数据保存周期长、极低的故障率的应用软件。

1.4.2完整结合系统工艺

自动控制系统的部件和部件总成满足此系统设备在各个条件下工艺要求，其工艺条件有如下内容：

系统一次工艺设计（各个工艺段的工艺建筑结构，各个工艺段的设备功率和台数），系统对现场的特殊安装环境要求以及工艺变化的要求。

1.4.3自动控制系统的可扩展性

为适应系统变迁和扩容的要求，必须充分考虑以最简单的方法和最低的投入，实现系统的扩展和维护。

现场级的控制元件采用现场总线的方法进行和主机的数据通信交换，总线协议采用统一的协议（我们在检验和总体设计保持一致性，采用PROFIBUS的协议。

由于此协议稳定和传输速度快的优点，它是目前使用最为广泛的一种现场总线规范）工艺的改变不会影响系统硬件的配置。

备用的控制点有足够的余量。

本系统一次设计处理量为20000M3/D,相当于市政污水处理量为200000M3/D的处理控制系统的规模。

设备的功率小于这样规模的市政污水处理设备。

但数量是它的几倍。

1.4.4自动控制系统设备的易操作和免维护性

本系统的易操作具体表现在：

界面友好——画面符合相关的人文理念，只要在计算机上点击相关按钮，即可进入相关的监视和参试设定画面。

画面简洁——所有的画面采用中文描述，直观内容表达明朗。

画面应包括：

登陆画面、系统管理画面、实时数据画面、状态监视画面、历史数据查询画面、工程师站还具备适时的程序修改和监控软件平台。

由于系统采用性价比极高的硬件配置，这样就会保证系统的使用寿命和降低事故率。

第1章：

二次系统设计参考

2.1设计参考和标准

本系统的设计参考如下标准

电气行业节能设计规范 

——JBJ20—1992

电气开关、控制和保护装置——GB4728.7-84

电气测量仪表、灯和信号器件——GB4728.8-84

电气安全标准导则——GB/T16499-1996

电气装置安装工程低压电器施工及验收规范GB50254－96

电气装置安装工程、电气设备交接试验标准——GB50150-2006

PLC和计算机的程序和组态的标准参考IEC关于PLC的梯形图编程一章。

故障信息报警符合国家移动手机电磁辐射标准。

第2章：

工艺分析和控制点说明

我们根据总体设计提供的实际工艺分配和控制点的说明作如下介绍

2.1工艺分布

本污水处理系统分为如下的几个部分的工艺段

1：

除油废水部分

本部分的工艺结构包括有：

除油废水集水井、除油废水调节池、除油废水反应池、除油废水沉淀池、除油废水氧化池、除油废水污泥井、生化处理系统、除油污泥浓缩池、药品添加部分等建筑组成。

其相应的设备有：

除油废水集水井提升泵、除油废水调节池提升泵、除油废水反应池NaOH和H2SO4搅拌器、除油废水反应池PAC搅拌器、除油废水反应池PAM搅拌器、除油废水反应池综合搅拌器、除油废水沉淀池H2O2和FESO4搅拌器、除油废水沉淀池NaCLO搅拌器、其药品添加设备在后面药品溶解和添加部分作说明。

其相应的仪表设备有：

除油废水集水井液位控制、除油废水调节池液位计、除油废水氧化池PH仪表、除油废水氧化池ORP仪表。

工艺流程为：

药剂

废水

2：

含氰废水部分

含氰废水集水井、含氰废水调节池、含氰废水氧化池、生化处理系统、药品添加部分等建筑组成。

含氰废水集水井提升泵、含氰废水调节池提升泵、含氰废水氧化池NaOH和NaCLO搅拌器、含氰废水氧化池H2SO4和NaCLO搅拌器、其药品添加设备在后面药品溶解和添加部分作说明。

含氰废水集水井液位控制、含氰废水调节池液位计、含氰废水氧化池PH仪表、含氰废水氧化池ORP仪表。

溶药槽

药剂储槽

除油废水氧化池

含氰废水调节池

含氰废水集水井

综合废水调节池

综合废水后处理

3：

酸碱废水部分

综合废水集水井、综合废水调节池、综合废水反应池、综合废水幅流式沉淀池、综合废水混合池、气水反冲滤池、反冲洗清水池、反冲洗废水池、CDMF调节池、CDMF系统、中和放流池、综合废水污泥井、氧化塘系统、综合污泥浓缩池、药品添加部分等建筑组成。

综合废水集水井提升泵、综合废水调节池提升泵、综合废水反应池Ca（OH）2搅拌器、综合废水反应池NaOH搅拌器、综合废水反应池PAC搅拌器、综合废水反应池PAM搅拌器、综合废水反应池综合搅拌器、综合废水混合池Na2S搅拌器、综合废水混合池PAM搅拌器、综合废水反冲滤池风机、综合废水反冲滤池清水水泵、综合废水反冲滤池废水水泵、CDMF调节池提升泵、炭粉投加罐、中和放流池提升泵、中和放流池回用水泵、中和放流池罗茨风机、其药品添加设备在后面药品溶解和添加部分作说明。

综合废水集水井液位控制、综合废水调节池液位计、综合废水反应池PH仪表、综合废水反冲洗废水池液位计、综合废水CDMF调节池液位计、综合废水中和放流池的进水和出水PH仪表、综合废水中和放流池液位计。

中和放流池

综合废水集水井

回用

4：

含铬废水部分

含铬废水集水井、含铬废水调节池、含铬废水反应池、含铬废水沉淀池、含铬废水污泥井、含铬污泥浓缩池、药品添加部分等建筑组成。

含铬废水集水井提升泵、含铬废水调节池提升泵、含铬废水反应池H2SO4和NaHSO3搅拌器、含铬废水反应池NaHSO3搅拌器、含铬废水反应池Ca（OH）2搅拌器、含铬废水反应池NaOH搅器、含铬废水反应池PAC搅拌器、含铬废水反应池PAM搅拌器、其药品添加设备在后面药品溶解和添加部分作说明。

反应池3

反应池2

反应池1

P平衡池

含P废水

pH调节池

P处理水池

沉淀池

絮凝池

5：

含镍废水部分

最终中和槽

含镍废水集水井、含镍废水调节池、含镍废水反应池、含镍废水沉淀池、含镍废水污泥井、药品添加部分等建筑组成。

含镍废水集水井提升泵、含镍废水调节池提升泵、含镍废水反应池Ca（OH）2搅拌器、含镍废水反应池NaOH搅拌器、含镍废水反应池PAC搅拌器、含镍废水反应池PAM搅拌器、含镍污泥浓缩池、其药品添加设备在后面药品溶解和添加部分作说明。

含镍废水集水井液位控制、含镍废水调节池液位计、含镍废水反应池PH仪表。

含镍废水反应池

含镍废水调节池

含镍废水集水井

综合废水混合池

含镍废水沉淀池化池

含镍污泥浓缩池

含镍污泥井

污泥

6：

络合废水部分

络合废水集水井、络合废水调节池、络合废水反应池、络合废水沉淀池、络合废水污泥井、药品添加部分等建筑组成。

络合废水集水井提升泵、络合废水调节池提升泵、络合废水反应池NaOH和NaCLO搅拌器、络合废水反应池Ca（OH）2搅拌器、络合废水反应池NaOH搅拌器、络合废水反应池PAC搅拌器、络合废水反应池PAM搅拌器、其药品添加设备在后面药品溶解和添加部分作说明。

络合废水集水井液位控制、络合废水调节池液位计、络合废水反应池PH仪表、络合废水反应池ORP仪表。

7：

事故废水部分

本部分的工艺结构包括有：

事故废水集水井、事故废水调节池、事故废水反应池、酸碱废水集水井、含铬废水集水井、药品添加部分等建筑组成。

事故废水集水井提升泵、事故废水调节池提升泵、事故废水反应池NaOH和NaCLO搅拌器、事故废水反应池NaOH和NaCLO搅拌器、其药品添加设备在后面药品溶解和添加部分作说明。

事故废水集水井液位控制、事故废水调节池液位计、事故废水反应池PH仪表、事故废水反应池ORP仪表。

事故废水反应池

事故废水调节池

事故废水集水井

含镍废水后处理

8：

药剂溶解系统和添加系统

本污水处理系统的各个工艺段的药剂溶解和添加系统是分开的，即溶解为一部分，另一部分为添加部分。

每个共艺段度设有溶解槽和加药槽。

溶药系统设有：

H2SO4储槽、NaHSO3溶药槽、FeSO4溶药槽、Na2S溶药槽、PAC溶药槽、PAM溶药槽、NaOH储槽、Ca（OH）2溶药槽等。

加药系统设有：

H2O2储槽、NaCIO储槽、H2SO4加药槽、NaHSO3加药槽、FeSO4加药槽、Na2S加药槽、PAC加药槽、PAM加药槽、NaOH储槽、Ca（OH）2加药槽等。

根据各个工艺段的需要，每一个加药槽都有相应的计量泵来完成相应工艺段的药剂添加工作。

9：

污泥压滤系统

本部分的设备由相应的厂商提供，具体的设备工作原来和工艺方法参考厂商提供的相关的资料，这里就不作说明。

2.2控制点说明

除油废水工艺段

根据本工艺段的工艺流程和设备分布其各个控制点的说明如下

除油废水集水池提升泵——根据集水池的液位计提供的实时液位数据进行开启和停止两台提升泵，当液位高于低设定点时，开启一台泵，当液位高于高设定点时开启两台水泵工作，并且系统报警。

当液位低于低设定点时停止一台或两台水泵工作。

正常为一用一备的工作方式。

设备采用手动、自动、停止等方式（其他的工段设备都一样以后就不做详细的说明）。

除油废水调节池提升泵——本设备的启动和停止条件和集水池的提升泵基本上是一样的，在它的出水口设有相应的气动阀，在自动状态下此阀开启条件是：

当对应的水泵开启时提前一段时间开启，关闭时等待水泵停止后才关闭。

手动时通过手动开关或水泵连锁来完成它的开启和关闭（其他的工段设备都一样以后就不做详细的说明）。

除油废水反应池搅拌器——除油废水反应池共安装有4台搅拌器，所有搅拌器的启动停止与除油废水调节池提升泵形成联动，手动状态下可自由控制其启停。

除油废水反应池H2SO4/NaOH加药泵——除油废水反应池中安装有一套在线pH仪，通过pH设定值来控制加药泵的启停，即是当反应池中废水偏酸性启动NaOH加药泵，当反应池中废水偏碱性启动H2SO4加药泵。

但是，加药泵需在除油废水调节池提升泵已经启动的前提下才可以启动。

也就是说，如果除油废水调节池提升泵停止状态下，H2SO4/NaOH加药泵不会启动。

除油废水反应池PAC/PAM加药泵——该加药泵与除油废水调节池提升泵形成联动。

除油废水沉淀池排泥阀——除油废水沉淀池排泥系统设有气动阀，根据设定的排泥时间自动控制阀门的开启与关闭。

除油废水沉淀池刮泥机——刮泥机与除油废水调节池提升泵形成联动，提升泵开启，刮泥机同时开启。

除油废水氧化池搅拌器——该搅拌器与除油废水调节池提升泵形成联动，提升泵开启，搅拌器同时开启

除油废水氧化池FeSO4/H2O2/NaClO加药泵——该加药泵与除油废水调节池提升泵形成联动。

同时氧化池首端安装有在线pH计，池末端安装有在线ORP计，通过在线仪表的数据可确定各加药泵的药量大小。

含氰废水工艺段

含氰废水集水池提升泵——集水池提升泵控制方式与前同。

含氰废水调节池提升泵——调节池提升泵和泵出口气动阀控制方式与前同。

含氰废水氧化池前段NaOH/NaClO加药泵——NaOH加药泵的启停受氧化池前段安装的在线pH计控制，当氧化池前段废水的pH值低于设定值时自动启动NaOH加药泵，当该pH值超过一定数值时自动停止该泵的运转。

NaClO加药泵的启停受氧化池前段安装的在线ORP计控制，当氧化池前段的氧化还原电位低于设定值时自动启动NaClO加药泵，当该值超过一定数值时自动停止该泵的运转。

含氰废水氧化池后段H2SO4/NaClO加药泵——H2SO4加药泵受氧化池后段安装的在线pH计控制，而NaClO加药泵受氧化池后段安装的在线ORP计控制，控制方式与前同。

综合废水工艺段

综合废水集水池提升泵——集水池提升泵控制方式与前同。

综合废水调节池提升泵——调节池提升泵和泵出口气动阀控制方式与前同。

综合废水反应池Ca（OH）2/NaOH加药泵——综合废水反应池中安装有2台在线pH计，第一台pH计控制Ca（OH）2加药泵的启动与停止，第二台pH计控制NaOH加药泵的启动与停止。

综合废水反应池PAC/PAM加药泵——该加药泵与综合废水调节池提升泵形成联动。

综合废水反应池搅拌器——该搅拌器与综合废水调节池提升泵形成联动。

综合废水沉淀池刮泥机——刮泥机与综合废水调节池提升泵形成联动。

综合废水沉淀池排泥阀——综合废水沉淀池排泥系统设有气动阀，根据设定的排泥时间自动控制阀门的开启与关闭。

综合废水混合池Na2S/PAM加药泵——该加药泵的启动停止与综合废水调节池提升泵形成联动。

综合废水混合池搅拌器——混合池中安装有2台搅拌器，该搅拌器的启动停止与综合废水调节池提升泵形成联动。

反冲洗清水池提升泵——清水池中安装有3台提升泵，分别对3个滤池进行反冲洗。

提升泵根据设定的反洗时间自动启动和停止。

提升泵出口各设有气动阀，在自动状态下此阀开启条件是：

手动时通过手动开关或水泵连锁来完成它的开启和关闭。

反冲风机——反冲风机与反冲洗清水池提升泵形成联动。

滤池进水阀——滤池进水阀的运行方式是：

当反冲洗清水池提升泵开启时提前一段时间，关闭滤池进水阀；

当提升泵停止运行后一段时间，开启滤池进水阀。

滤池反冲洗进水阀/出水阀——滤池反冲洗进水阀/出水阀的运行方式是：

当反冲洗清水池提升泵开启时提前一段时间，开启滤池反冲洗进水阀/出水阀；

当提升泵停止运行后一段时间，关闭滤池反冲洗进水阀/出水阀。

滤池排气电磁阀——该电磁阀与反冲洗风机形成联动。

反冲洗废水池提升泵——根据反冲洗废水池的液位计提供的实时液位数据进行开启和停止两台提升泵，当液位高于低设定点时，开启一台泵，当液位高于高设定点时开启两台水泵工作，并且系统报警。

正常为两用一备的工作方式。

设备采用手动、自动、停止等方式。

CDMF调节池提升泵——提升泵根据CDMF调节池液位计提供的实时液位数据进行开启和停止。

中和放流池H2SO4加药泵——中和放流池中安装有2台H2SO4加药泵和2台在线pH计。

前一台在线pH计控制前一台加药泵，后一台在线pH计控制后一台加药泵。

中和放流池提升泵——该提升泵的启停可根据放流池中后段安装的在线pH计控制。

当在线pH值超过设定值，自动启动该泵。

中和放流池回用泵——回用泵根据放流池中安装的液位计提供的实时液位数据启动和停止。

含铬废水工艺段

含铬废水集水池提升泵——集水池提升泵控制方式与前同。

含铬废水调节池提升泵——调节池提升泵和泵出口气动阀控制方式与前同。

含铬废水反应池Ca（OH）2/NaOH加药泵——含铬废水反应池中安装有2台在线pH计，第一台pH计控制Ca（OH）2加药泵的启动与停止，第二台pH计控制NaOH加药泵的启动与停止。

含铬废水反应池PAC/PAM加药泵——该加药泵与含铬废水调节池提升泵形成联动。

含铬废水反应池搅拌器——该搅拌器与含铬废水调节池提升泵形成联动。

含铬废水沉淀池排泥阀——含铬废水沉淀池排泥系统设有气动阀，根据设定的排泥时间自动控制阀门的开启与关闭。

含镍废水工艺段

含镍废水集水池提升泵——集水池提升泵控制方式与前同。

含镍废水调节池提升泵——调节池提升泵和泵出口气动阀控制方式与前同。

含镍废水反应池Ca（OH）2/NaOH加药泵——含镍废水反应池中安装有2台在线pH计，第一台pH计控制Ca（OH）2加药泵的启动与停止，第二台pH计控制NaOH加药泵的启动与停止。

含镍废水反应池PAC/PAM加药泵——该加药泵与含镍废水调节池提升泵形成联动。

含镍废水反应池搅拌器——该搅拌器与含镍废水调节池提升泵形成联动。

含镍废水沉淀池排泥阀——含镍废水沉淀池排泥系统设有气动阀，根据设定的排泥时间自动控制阀门的开启与关闭。

络合废水工艺段

络合废水集水池提升泵——集水池提升泵控制方式与前同。

络合废水调节池提升泵——调节池提升泵和泵出口气动阀控制方式与前同。

络合废水氧化池NaOH/NaClO加药泵——络合废水氧化池中安装有1台在线pH计和1台在线ORP计。

NaOH加药泵根据设定的pH值启动和停止。

当在线pH值低于设定值时自动启动NaOH加药泵，当在线pH值达到某一数值后，停止NaOH加药泵的运行。

NaClO加药泵根据设定的氧化还原电位启动和停止。

当在线氧化还原电位低于设定值时自动启动NaClO加药泵，当该值升高到某一数值后，自动停止NaClO加药泵的运转。

络合废水反应池Ca（OH）2/NaOH加药泵——络合废水反应池中安装有2台在线pH计，第一台pH计控制Ca（OH）2加药泵的启动与停止，第二台pH计控制NaOH加药泵的启动与停止。

络合废水反应池PAC/Na2S/PAM加药泵——该加药泵与络合废水调节池提升泵形成联动。

络合废水反应池搅拌器——该搅拌器与络合废水调节池提升泵形成联动。

络合废水沉淀池排泥阀——络合废水沉淀池排泥系统设有气动阀，根据设定的排泥时间自动控制阀门的开启与关闭。

事故废水工艺段

事故废水集水池提升泵——集水池提升泵控制方式与前同。

事故废水调节池提升泵——调节池提升泵和泵出口气动阀控制方式与前同。

事故废水反应池NaOH/NaClO加药泵——事故废水反应池分为两段，每段均安装有1台在线pH计和1台在线ORP计。

每段反应池配有1台NaOH加药泵和1台NaClO加药泵。

事故废水反应池搅拌器——该搅拌器与事故废水调节池提升泵形成联动。

污泥处理工艺段

综合污泥井污泥泵——综合污泥井污泥泵根据污泥井中液位计提供的实时数据信号启动和停止。

当污泥井中液位高时启动污泥泵，当低液位时自动停止污泥泵。

除油污泥井污泥泵——除油污泥井污泥泵的控制方式与前同。

含铬污泥井污泥泵——含铬污泥井污泥泵的控制方式与前同。

含镍污泥井污泥泵——含镍污泥井污泥泵的控制方式与前同。

第3章：

自动控制系统结构

3．1自动控制系统的网络层结构

本系统采用简易的DCS结构——上下位机的控制结构

网络自动控制控制系统是一个信号采集、数据处理的控制系统。

它本身要求对外部数据采集和处理能力强。

本应用系统在自动控制系统领域中属于中等难度的自动控制方案设计规模。

本系统结构由两部分组成即上位计算机（它包含计算机硬件和工业组态软件以及开发的网络自动控制软件），设有一个工程师工作站、一个通用的操作员站、工程师站负责数据采集和后续的处理以及历史数据保存等工作。

操作员站提供现场工作人员的操作、状态监视、数据设定和报警确认等平台。

工程师站计算机（服务器）采用普通的通用计算机即可。

操作员站的计算机（客户机）采用双显卡结构方式。

另一部分是数据采集和控制用的工业计算机PLC。

PLC采用性价比极高的PLC。

原有的设计采用一个较大型的模拟屏进行同步显示操作员站的内容。

根据现代控制显示元件和实际工作情况我们建议使用一个大型的液晶显示器代替次模拟屏进行系统控制和显示。

原因很简单——模拟屏采用的是发光二极管加工而成的。

并且它在控制上要添加一个模拟屏控制器，就现在的液晶显示器的使用寿命和发光二极管的使用寿命相比较，不用比较就知道液晶的使用寿命要长于发光二极管的使用寿命。

液晶显示器的分辨率也高于发光二极管。

图像的清晰度液晶比发光二极管要高得多。

整个器件的稳定性和可控性液晶要强的多。

物理上的连接液晶也要方便的多。

数据流程和通信及构见（通信结构图）图

工程师站

操作员站

以太网服务器

现场过程离散数据

工艺分段PLC站

现场仪表数字数据

3．2自动控制系统的网络层结构

根据本污水处理系统的实际情况，无论是何种方法进行配置都需要使用两种网络结构。

即计算机和PLC之间的通信采用工业以太网的方式进行数据交