反硝化深床滤池工艺自控说明Word文件下载.docx

1、（2）预定的水头损失顺序 （经滤池中超声波液位计确定） ，且已经尝试过驱 氮。（3）操作人员手动控制 各滤池反冲洗时间设定应使滤池在全天内冲洗间隔均匀。 滤池正常反冲洗以 第一种信号开启， 从第一个滤池开始依次冲洗， 在第一个滤池反冲洗时， 即使其 他某个滤池水头损失值以达到设定值也不允许启动。2.2 、自动反冲洗操作反冲洗需要阀门、水泵和鼓风机均处于自动状态， 全部的设备报警均已清除 同时清水池和废水池有足够的容量。2.3、手动反冲洗如果滤池必须以手动模式进行反冲洗， 那么必须遵循自动反冲洗顺序， 以使 操作人员执行反冲洗。请注意，自动报警和许可值检查不再适用。在启动一次手动反冲洗前， 操作

2、人员必须确认清水池中是否有足够的反冲洗 水来完成整套反冲洗，以及废水池中是否有足够的空间来接受整套反冲洗。人工反冲洗在人机界面触屏（ HMI）上执行。在进行手动反冲洗前，在人机 界面上将系统模式变更至指示手动。 选定的滤池、 反冲洗鼓风机和反冲洗水泵也 必须位于其“手动“模式。然后采用人机界面上的设备按钮进行反冲洗。然后恢 复所有设备和设定值至自动。三驱氮控制3.1 驱氮的工作原理驱氮原理是通过水流紊动和冲刷方式打乱原有的平衡，使小气泡快速聚集 成大气泡排出， 具体实施方式是利用反冲洗进水泵， 定期快速反冲洗， 形成池内 水流紊动，破坏原有平衡， 使黏附与膜表面的气泡随水流而脱离， 脱离的气泡

3、快 速聚集成大气泡，随水流溢出水体，达到驱氮目的。具体方法：先关闭出水阀， 再打开反冲洗进水阀，打开反冲洗水泵，运行 1-3min ，停止。恢复至正常运行 状态。整个操作过程由 PLC 自动控制完成，无需人工操作。驱氮时间间隔： 2-4h 四、仪表与 PLC 控制系统4.1、整个滤池系统内采用 1 套 PLC 控制系统，能对所述系统所有设备进行控制、 显示和报警，确保整个系统安全运行。4.2、主控柜具备碳源投加控制、硝酸盐氮在线检测功能、溶解氧在线检测功能 进水流量在线检测功能， 以实现对碳源投加计量泵的实时控制， 达到碳源精确投 加的目的，以防止碳源投加过量影响出水 COD/BOD 的稳定达

4、标。4.3、设进水电磁流量计及反冲洗电磁流量计。4.4、水池液位采用超声波液位计。五、自控仪表系统 5.1、作用：本工程的核心系统，对整个污水处理系统进行集中控制和自动控制 运行。5.2、调试步骤及方法： 检查各安装部件与自控系统端子图是否相符； 检查设备电气线路是否接线正常； 先不送电，进行各仪表进行检查； 在不送电的情况下进行模拟单机试车，检查各电气设备的动作是否符合； 模拟单机试车结束后， 进行模拟联动试车， 检查在自动控制情况下， 各设备动 作情况与设计条件是否符合；当前期工作完成无误后，进行通电正式单机试车； 进行通电试车，各设备的运转情况是否符合工艺要求； 单机试车正常后进行清水联

5、动试车， 检查自控系统在实际运行中是否符合设计条件； 当单机试车、联动试车正常后，进行用户程序的调试，并做好记录； 当控制系统和用户系统调试正常后，可投入生产进行下一步清水联动试车。5.3、反硝化深床滤池操作模式： 操作模式由位于主控制面板（ MCP）上的人机界面上的“滤池模式”指示器 决定。主控制面板上有一个开关，上面有“自动”和“手动”两个状态。在手动 状态下，所有的操作都要通过人机界面来完成。 在自动状态下， 由位于主控制面 板之内的可编程逻辑控制器（ PLC）操作该系统。自动模式（自动）PLC 控制着反冲洗和驱氮。系统在一天的某些指定的时间或者根据操作员在 人机界面设定的时间间隔自动反

6、冲洗或驱氮。停止使用 滤池“停止运行”是自动模式中的一种选择。任何滤池都可以通过按人机界 面显示屏上面的“正在运行 / 停止运行”按钮来转换到停止状态。人机界面可以 显示哪个滤池正在使用或者停止使用。 停止运行”会自动关闭所有的深床滤池 进水阀门， 除了污水反冲洗阀门以外， 所有阀门都要打开以便为排水槽排水。 如 果处在“停止运行”模式，该滤池在系统的驱氮 / 反冲洗程序就会被可编程逻辑 控制器绕过。 一旦该滤池进入该模式， 它就会一直保持， 即便是系统此后切换到 了手动模式。当滤池处于“停止运行”模式时，其进水和出水阀门在人机界面都 不可操作，即便是系统切换到手动模式。在维护期间（比如需要进

7、入滤池时）不 能只采用“停止使用” 模式来达到目的， 还需要用手动方式将该滤池与系统的其 他部分隔离开来。 在可编程逻辑控制器失效时首先要这么做。 滤池默认的是过滤 模式，会将进水及出水阀门打开。顺序在“自动”模式下，可编程逻辑控制器控制着反冲洗及驱氮。 有 2 个程序（软 件）会通过这一过程逐步推进。在人机界面上有个“下一步”按钮，可以让操作 员以比通常的步骤所需要的时间更短的间隔来加快反冲洗及驱氮。 使用这一按钮 可以每 20 秒就快速转换到下一步骤。每次按了这个按钮后，就将启动序列中的 下一个步骤。 操作员在试图这样做之前应该先熟悉这些过程。 操作员启动操作可 以不必使用人机界面上的滤池

8、反冲洗及驱氮程序， 而直接按人机界面上的 “启动 反冲洗”或“启动驱氮”来启动其中一个过程（绕过进度或时间间隔） 。一旦按 了该按钮， 所选择的序列就开始了自动反冲洗或驱氮。 只有所有的许可条件和互 锁条件都满足后才能开始操作员启动的操作。单个滤池的手动和自动模式每个单个的滤池都有一个“手动”或“自动操作” ，独立于主滤池系统模式 选择。有一个“自动 / 手动转换”按钮，可以允许操作员在两个操作之间转换。 所选择的滤池模式会显示在人机界面上的滤池显示屏上。 当其模式从 “自动”转 换到“手动”时，就会发出“滤池手动操作”的警报，通知污水厂污水作人员 该滤池已不在自动反冲洗程序。 这就可以让污水

9、厂污水作人员在滤池处在完全的 自动模式运转的同时，操作某一个滤池上的阀门。自动“自动”模式是常规运转模式，由可编程逻辑控制器控制。当“系统模式” 处在自动状态而且操作员没有进行调节时，滤池将按照常规方式自动运行。 手动在“手动”模式下，该滤池的反冲洗程序被删除，但是仍继续对污水进行过 滤。一旦滤池处在这一运转状态下，操作员只能在“系统模式”处于“自动”状 态时才能打开或关闭阀门。 操作员必须清楚： 在对这些滤池阀门进行操作时， 其 他的滤池仍可以反冲洗。手动模式 如果“滤池系统模式”处于“手动”状态，操作员就必须利用位于人机界面 上的阀门和泵 / 鼓风机按钮来执行完整的反冲洗或驱氮程序。如果系

10、统正在自动 模式下进行反冲洗或驱氮而操作员将模式切换到手动， 那么反冲洗或者驱氮就被 放弃了。反冲洗泵和鼓风机就会停下来，阀门也会返回到过滤状态。过滤概述滤池人机界面显示屏可以显示滤池处在何种操作中。 操作状态分别为 “正在 运行”、“停止运行”、“手动模式”、“自动模式”、“反冲洗中” 或“驱氮中” 之一。 流入的污水流经滤池进水阀门 （在过滤模式下打开） ，然后进入每个滤池的上部。 进水通过介质、 卵石以及气水分布块进入滤池中央排水槽。 然后过滤后的水从槽 中经过出水阀门（在过滤模式下打开）流向清水池。滤池高水位每个滤池都有一个超声波液位计。 在过滤模式下，滤池水位过高就会启动 “滤 池高

11、水位”警报。在人机界面上有个“高水位反冲洗开启 / 关闭”按钮。做出 的选择会显示在人机界面上。 如果选择开启， 那么等待一段操作员输入的指定延 迟时间后，反冲洗将自动启动。 如果选择关闭， 可编程逻辑控制器将不会启动自 动反冲洗。 操作员应该检查运转状况， 以了解需要采取何种措施。 在反冲洗状态 下，高水位警报会被忽略。在驱氮状态下，如果所有的滤池水位都高，则会发出 警报，如果系统处于“手动”操作状态或者滤池处于“停止运行”状态，警报就 不会被开启。 滤池出水溢流堰的高度允许浸没所有的滤池介质， 浸没式的设计有 助于平均分配进水，滤池的污泥负荷和水头损失也可以通过水位的变化来观察 到，并且还

12、能防止介质中出现低于大气压的压力， 这样就可以避免滤池排气以及 气泡扩散。随着污水流过滤池底，悬浮物滞留并积存在介质颗粒之间的空隙中， 介质表面的生物量也随之增长。 悬浮物的积聚会减少滤池底层的空隙并使水流加 速。随着过滤循环的推进，需要越来越多的能量（表现为滤池中水位升高）来维 持恒定的过滤量。这个能量被称作污水作水头， 这种能量的损失被称作水头损失。 随着过滤过程的推进， 介质上层的空隙首先开始积累悬浮物。 由于相同的流量需 要在更狭小的通道通过， 污水的流速就要提高。 这种速度的提高推动着固体进一 步深入到介质底层， 使得悬浮物深度截留， 并使得反冲洗过程在滤池中的停留时 间更长。正常的

13、反冲洗频率通常足以维持系统正常污水作。 必须进行滤池反冲洗 的主要指示是：水头损失（对应于滤池中的水位） 达到了可以接受的最大高度 （由 超声波液位计确定）。反冲洗概述本部分的目的是使操作人员熟悉滤池反冲洗过程 PLC 所设定的步骤。反冲洗过程包括一序列的阀门开启和关闭， 反冲洗鼓风机开启和关闭， 和反冲洗泵的 开启关闭循环。一个完整的反冲洗过程需要一个反冲洗泵和一个反冲洗鼓风机。 系统开始自动反冲洗之前， 必须满足两个反冲洗条件： 清水池中有足够的水， 以 提供完整的反冲洗过程所需要的水量； 废水池中必须有足够的可用空间， 以接受 一个完整的反冲洗过程所产生的反冲洗污水。 如果已设定的程序由

14、于没有满足某 一条件未能进行，等到两个条件都满足后，反冲洗过程将自动发生。般反冲洗操作滤池反冲洗过程通过泵从滤池底部向上泵入空气和水来进行。 这一过程产生 的有力的冲刷，可以去除滞留的悬浮物并将之从滤池底内向上冲刷到反冲洗槽。 同时使用空气和水可以大大提高反冲洗效率， 同只用水进行反冲洗相比可以降低 所需要的水量。 反冲洗水起到运输载体的作用， 可以将悬浮物质运出滤池底， 并 进入污水反冲洗槽。同时应用空气和水（被称作搓洗循环） ，反冲洗水溢出到反 冲洗槽中持续 10 到 15 分钟。在反冲洗过程中滤池高水位报警被忽略。在搓洗 结束时，停止泵入反冲洗空气。此时将继续使用反冲洗水 5-6 分钟，

15、清洗介质中 所留下的过量空气；这些空气在滤池进入过滤模式时会导致不应有的水头损失。 阀门操作深床滤池滤池系统模式处于“自动”状态并且滤池处于“自动”状态时，可 编程逻辑控制器（ PLC）控制着阀的位置。人机界面（ HMI）可以显示阀的位置： 开启、关闭或故障。有两种方法可以手动操作阀门。在“自动”模式下，单个的 滤池可以被置于“手动”状态下，阀门可以从人机界面上操作。此外，在“系统 手动”模式下， 阀门也可以使用人机界面按钮来操作。 如果在反冲洗过程中任何 阀收到开启或关闭的命令， 而相应的限制开关并没有显示实施了这一操作， 那么 就会发出“滤池阀门开 / 关故障”警报。如果任何阀在人机界面上

16、被切换，离 开了“自动”位置，而系统处于“自动”模式，在人机界面滤池显示屏上就会出 现“并非所有滤池阀门都在自动状态”的指示。只要系统仍处于“自动”模式 而并非所有阀门都处在“自动”位置，自动反冲洗和驱氮仍将出现。这样做的目 的是不忽略必需的反冲洗或驱氮过程。正常过滤模式阀门位置： 开启进水及出水阀门 关闭清水反冲洗、污水反冲洗以及反冲洗空气阀门 停止使用模式阀门位置： 开启污水反冲洗阀门 关闭进水、出水、清水反冲洗以及反冲洗空气阀门 废水池该水池收集来自反冲洗的反冲洗污水。 反冲洗污水通过重力流进入前处理构 筑物，供再次处理。 反冲洗开始的条件之一是反冲洗废水池内有足够的容积以接 纳一次反冲

17、洗的水量。可在废水池设一个超声波液位计，设置反冲洗许可液位， 任何高于该液位的情况人机界面上将显示污泥池反冲洗未就绪。反冲洗开始之 后，该信号被忽略。清水池清水池收集经过处理的污水， 并保持足够的水量以完成整个反冲洗循环。 经 过处理的污水从清水池出水井溢出， 向下流至消毒池。 清水池容量应大于一个完 整的循环所需要的反冲洗水量。 清水池中设 1 个超声波液位计。 池中的水位 （以 米为单位） 在现场及人机界面进行监测。 反冲洗和驱氮分别设定容许水位时， 都 假定不会从厂中再加入流量。 反冲洗容许水位的设定允许有足够量的清洁水来完 成一次反冲洗。 如果该容许条件未能满足， 在人机界面上就会显示

18、 “清水池不宜 反冲洗”的提示。 对于驱氮也设定了容许水位。 当可编程逻辑控制器要求进行驱 氮时，由于驱氮序列假定污水厂将不会加入流量， 因此需要有足够的水以便用泵 吸入滤池。 如果清水池水位过低， 低水位开关就会关闭反冲洗水泵， 使之不能运 转，并会发出“清水池低水位”的警报。反冲洗水泵清水池中有 2 个反冲洗水泵， 1用 1备。反冲洗水流量反冲洗水流量在排放管道上测量。 该流量会显示在人机界面上。 有个反冲洗 水量控制阀门与流量测量配合使用，共同维持设定的流量要求。当处在“自动” 状态时，流量设定可以在人机界面加以调节。如果泵的状态选择了“手动” ，操 作员就必须调节反冲洗水量控制阀门的位

19、置， 直到达到适当的流量。 在反冲洗期 间，如果发现水流量低，就会发出“反冲洗水流量低”的警报。在“自动”状态 下，如果低流量状况在泵启动 60 秒之后发生，则会停止这个泵并启动备用泵。 如果 2 个泵都不能提供适当的流量， 则最后一个泵故障停止并且反冲洗终止。 操 作员必须确定为何 2 个泵都未能提供适当的流量并重新启动反冲洗过程。 水泵操作当反硝化深床滤池模式处于 “自动” 时，反冲洗水泵由可编程逻辑控制器控 制。在反冲洗期间这些泵中只有一个运转。 这些泵互锁着， 不允许两个同时运转。 除非先开启至少一个反冲洗水阀门， 否则泵不能启动。 可编程逻辑控制器在每次 启动时会自动依次轮换各个泵。

20、当系统模式处在“手动”时，操作员可用通过人 机界面上的按钮来操作泵。 如果系统模式处于 “自动” 状态而且两个单独的泵都 处于“自动”状态，那就无法通过人机界面按钮来操作。包含这些泵的操作状态 的人机界面显示屏上可以显示 “下一个泵” 的提示。 操作员可以通过按显示屏上 的“下一泵” 按钮来选择下一个要运转的泵。 这会将该泵设为下一个正在使用的 反冲洗泵。如果泵启动后故障停止，就会发出“反冲洗泵故障”的警报。出现 这种状况的原因可能是泵负载过高或者是表明泵没有运转。在“自动”状态下， 如果泵出现故障，备用泵将立即启动。如果两个泵都不能运转，反冲洗即取消， 并且发出“反冲洗 / 泵取消”的警报。

21、操作员必须确定为何两个泵都无法运转， 并重新启动反冲洗。手动 /自动单个的泵可以从人机界面选择手动或自动操作。 当滤池系统处于 “自动” 状 态同时泵处于“自动”状态时，可编程逻辑控制器自动启动及停止泵。滤池系统 模式处于“自动”时，每个单独的泵也可以置于“手动”位置。当单独的泵处于 “手动”位置时，可以通过相关的人机界面按钮加以启动 / 停止（在此操作期间 反冲洗水阀门互锁发生作用） 。如果一个泵处于“手动”状态，当进行自动反冲 洗或驱氮时不会使用它。反冲洗鼓风机配有 2 台反冲洗鼓风机， 2 用 1 备。每个滤池需要 2 台鼓风机提供正确流量 的反冲洗气体。第 2 台鼓风机联机备用。启用

22、1 台鼓风机，接下来关闭泄压阀。 鼓风机采用软件联锁， 只允许 1 台运行。只有当至少有一个反冲洗气体阀首先开 启时才会启动鼓风机。可编程逻辑控制器在每次启动时会自动依次轮换各个风 机。如果鼓风机启动而因故障而停止， 将发出反冲洗鼓风机故障报警。 这可能因 过载状况或无载运转型号引起。 此时备用鼓风机将启动， 如果所有鼓风机都发生 故障，反冲洗将被放弃并将出现“反冲洗放弃”报警。鼓风机操作每台鼓风机都配有一个本机手动 / 停止/ 自动开关。处于“手动”位置时，鼓 风机将立即启动。 启动某一台鼓风机前， 操作人员必须确保鼓风机排气阀开启或 任何一个滤池的反冲洗气体阀开启。处于“自动”位置时，可从

23、人机界面或由PLC启动/停止鼓风机。如果手动 /停止/自动开关未处于自动状态， 将在人机界面 上显示这一指示。鼓风机人机界面自动 / 手动可从人机界面选择鼓风机自动或手动运行。 当滤池系统模式为自动且鼓风机 也为“自动”时， PLC自动启动或停止鼓风机。当鼓风机在人机界面处于“手动” 时，可使用相应的人机界面按钮启动 / 停止鼓风机（该操作过程中反冲洗气体阀 联锁为激活）。就自动反冲洗而言，不选择单台鼓风机处于“手动”模式。 反冲洗气体压力开关在鼓风机的共用排气管上配有一个低压开关。 自动模式下， 如果排气阀启动 后 10 秒出现低气压，便会启动低气压报警。操作人员必须确定是什么情况导致 了低

24、气压。维护或故障处理时可禁用低气压报警。在人机界面上配有可供使用的启用 / 禁用按钮， 以便禁用通过放弃反冲洗方式发生的报警， 与此同时处理厂员工可在 压力开关上作业。排气阀 在鼓风机系统的共用排气管上配有一个鼓风机排气阀。在常规自动模式下， 当鼓风机不运行时，该阀门维持开启。当任一台鼓风机通过 PLC或者 HIM 启动后，该阀门缓慢关闭。不论鼓风机是通过 PLC还是通过滤池本机控制面板启动， 该阀门都会在反冲洗鼓风机启动后自动关闭。它将在鼓风机停止工作前自动开 启，以减小系统的压力，防止鼓风机倒转。这将避免启动电机启动警报。如果排气阀在鼓风机启动后无法关闭， 反冲洗将自动放弃， 并且启动排气

25、阀 故障警报。排气阀必须处于自动状态而实现自动反冲洗程序。联锁装置及报警系统联锁装置（1）一次只能对一个滤池进行反冲洗。（2）若正在进行反冲洗，则不能开始气体驱氮，反之亦然。（ 3）一次只能运行 1 台反冲洗鼓风机。（4）至少打开一个反冲洗空气阀或排气阀，以便启动鼓风机。（5）一次只能运行一个反冲洗泵。（6）在反冲洗泵能够启动前，至少打开一个反冲洗洗水阀。（7）若反冲洗 / 气体驱氮处于自动模式但系统切换至手动模式，反冲洗 / 气体驱 氮将被放弃，设备将停止，阀门将返回至过滤位置。（ 8）停止运行 / 手动滤池或设备不用于反冲洗或气体驱氮。报警器所有的报警条件有 PLC进行连续监测。当报警条件

26、发生时， 将出现报警说明。 该信号将通过控制报警进行远程传输。操作人员可通过人机界面上的 “确认” 按钮来确认和消除报警喇叭声。 操作 人员必须确认报警状态，并按下人机界面报警屏幕上的“重设报警”按钮，清除 报警。即使报警状态能自行确认而无操作人员的任何输入， 报警也不会从屏幕上 消除，除非按下“重设”按钮。液位报警器滤池#高液位（在反冲洗循环中被忽略）所有滤池都处于高液位清水池低液位废水池高液位清水池不宜反冲洗（仅指示）废水池不宜反冲洗（仅指示）流量报警器进水高流量进水低流量反冲洗高流量反冲洗低流量压力报警器反冲洗鼓风机排放压力低仪表气源压力低阀门报警器若任一阀门被命令开启或关闭，但相应的限

27、位开关并未指示发生了此动作， 阀门故障报警将响起来。滤池#进水开启/ 关闭故障滤池#出水开启/ 关闭故障 滤池#反冲洗废水开启 / 关闭故障 滤池#反冲洗空气开启 / 关闭故障 设备报警器 滤池#处于手动运行状态 反冲洗水泵 #故障 反冲洗鼓风机 #故障 反冲洗报警器 滤池#反冲洗启动（仅提示） 反冲洗未在预设时间发生 反冲洗被放弃 驱氮被放弃六、碳源投加说明 反硝化深床滤池工艺用于污水深度处理的过程中，由于经过前段工艺处理， 进入深度处理阶段的污水大部分碳源 （有机物）已被去除， 故反硝化深床滤池工 艺运行中需要额外补充碳源（有机物） 。但碳源本身属于有机污染物，如果投加 过量未被反硝化菌全部利用会导致出水有机污染物超标， 相反，如果投加量过少 不能满足反硝化菌需要会导致出水 TN超标。所以反硝化深床滤池补充碳源量需 要控制得当，才能保证滤池出水稳定达标。碳源投加采用前反馈 +后反馈控制。以进水流量、进水硝酸盐浓度、 溶解氧浓度为依据， 通过 PLC计算出理论碳 源投加量，控制投药计量泵的投加。同时，采集出水硝酸盐浓度信号反馈给 PLC （后反馈） , 如出水硝酸盐浓度过高即认为投加碳源量不足，从而加大投药量； 如出水硝酸盐浓度过低， 即认为投加碳源量过量， 从而减少投药量， 以此作为理 论碳源投加量的修正方式，降低出水超标风险。