论文部分内容阅读
摘要 本文对笔者所在的水厂排泥现状进行调查，提出分层浊度监控自动排泥理论，采用可编程自动化控制器完成检测和控制，设置了排泥的应急处理，实现水厂自动排泥，确保达到预期效益。
关键词 现状 分层浊度监控 控制器检测和控制 自动排泥 应急处理
一、现状
随着水厂投氯、投矾、配矾等核心工艺采用全自动化控制，实现无人值守，对节能减排和清洁生产起到重要作用，增强了企业的核心竞争力。
但作为水处理重要环节排泥工艺，笔直所在的水厂仍然采用人工操作，直接后果是效率低下且很难保证出水质量，因此准确控制泥渣层厚度，使其保持一定活性，对保证出水质量，降低制水成本，减轻操作人员劳动强度，提高水厂管理水平具有重大意义。
二、自动排泥分层监控系统原理
澄清池的正常运行和水质达标，需要控制好池中悬浮层和及时排泥，研究自动控制悬浮层，并使其保持一定的高度和活性，实现自动排泥。悬浮层有以下几大特征：一是悬浮层形体的连续性；二是悬浮层的密度具有连续性且有趋向于水的密度；三是悬浮层具有较强的吸附、过滤特性。
所以控制悬浮层高度，保证出水符合要求，研究自动控制悬浮层和自动排泥对澄清池的正常运转至关重要。
三、自动排泥监控系统的组成
监测控制系统由悬浮层环形引出管取样环节、高浊度检测仪表、计算机控制器和电磁阀控制器等组成。见下图1、2
四、自动排泥监控系统的控制方式
整个控制系统底层采用PLC（可编程自动化控制器）完成检测和控制，并通过工业以太网与操作计算机进行通信，操作人员可以在操作计算机上实时监控排泥工作情况，无需人工操作，只需进行巡检等工作。本套系统亦可采用定时排泥工作，对排泥顺序和工作时间进行灵活地修改和设定，由下位PLC完成自动化控制程序的执行。
五、自动排泥应急处理
排泥自动控制系统按照全无人值守、能够全自动运行、排泥电机和排泥阀工况远程监控和运行故障自动报警的模式设计，为了实现上述目的和保证自动排泥工艺能够正常运转，设置自动排泥应急处理
1）设立三个取样点，保证水质取样准确
由于水厂澄清池中有刮泥机时刻运转，导致悬浮层浊度不稳定，为了确保悬浮层浊度相对平稳，不采取单一取样而是通过三点取样模式。即通过在上环型外引测管设立三个取样点，取其平均值作为最后浊度值，当此浊度值达到上泥面控制点时，则开启电磁阀进行排泥工作；当此浊度值到达下泥面控制点时，则关闭电磁阀终止排泥工作。
通过此种方式可以让取样点悬浮层浊度保持平稳状态，避免龋齿状浊度值模型出现形成排泥工艺常开常闭等状态发生。
2）排泥采用双回路，保证排泥24小时进行
排泥核心部件为排泥阀门，为了防止排泥过程完泥浆堵塞阀门，采用了先进的核电站使用的刀型排泥专用电动阀门，可保证阀门长期免维护运行。同时为了防止意外发生，本次设计中，采用一用一备方式，设置两个排泥阀门，当一个阀门出现故障时，启动备用阀门进行排泥工作，同时监控系统提供报警信息，及时让工作人员发现故障、排除故障。
3）设置时限，确保排泥工艺稳定和完整性
自动排泥系统是通过设置上、下限值来启动和关闭排泥系统，但是由于水厂澄清池环境较特殊，所以在排泥过程中设定排泥时限，需至少排泥10-20分钟，如果下限值在10分钟内来临，则仍需排泥10分钟，如果下限值在20分钟外排泥还没到达，则终止排泥；如果下限值在10-20分钟内来临，以此为标准进行终止排泥。
4）设定上限检测时限，保证排泥及时性
由于水厂澄清池采用刮泥机进行全天候搅动，导致浊度变化幅度大，如果在一天未检测到上限值时，没有启动排泥，则可能导致池子水质变差等情况。所以为了确保能够每天至少排泥两次，系统设定上限检测时限，如果在规定时间内，未检测到上限，则通过定时启动排泥系统，进行自动排泥。
六、结束语
水厂澄清池在排泥过程中，由于水质的变化，造成高度浊度计变化大，通过测定可以实现开始排泥时刻，因排泥过程中的水质的变化，排泥停止时刻的测量误差大，需要进一步探讨，因此停止排泥采用自动和定时方式实现；环形管的高度的确定过程中，浊度仪在取样位置测定沉降比，与现场经验数据对比，通过沉降比确定排泥时刻；环形管位置需根据现场季节运行工况进行改变，调整设定值；为了防止排泥过程完泥浆堵塞阀门，采用先进的核电站使用的刀型排泥专用电动阀门，可保证阀门长期免维护运行
（作者单位：大冶有色集团控股公司动力分公司）
参考文献：
[1]电气设计规范[M].建筑工业出版社，1996（6）.
[2]余瑞宝，陆正龙.水质污染的分析和仪器[M].上海科学技术出版社，1985.
关键词 现状 分层浊度监控 控制器检测和控制 自动排泥 应急处理
一、现状
随着水厂投氯、投矾、配矾等核心工艺采用全自动化控制，实现无人值守，对节能减排和清洁生产起到重要作用，增强了企业的核心竞争力。
但作为水处理重要环节排泥工艺，笔直所在的水厂仍然采用人工操作，直接后果是效率低下且很难保证出水质量，因此准确控制泥渣层厚度，使其保持一定活性，对保证出水质量，降低制水成本，减轻操作人员劳动强度，提高水厂管理水平具有重大意义。
二、自动排泥分层监控系统原理
澄清池的正常运行和水质达标，需要控制好池中悬浮层和及时排泥，研究自动控制悬浮层，并使其保持一定的高度和活性，实现自动排泥。悬浮层有以下几大特征：一是悬浮层形体的连续性；二是悬浮层的密度具有连续性且有趋向于水的密度；三是悬浮层具有较强的吸附、过滤特性。
所以控制悬浮层高度，保证出水符合要求，研究自动控制悬浮层和自动排泥对澄清池的正常运转至关重要。
三、自动排泥监控系统的组成
监测控制系统由悬浮层环形引出管取样环节、高浊度检测仪表、计算机控制器和电磁阀控制器等组成。见下图1、2
四、自动排泥监控系统的控制方式
整个控制系统底层采用PLC（可编程自动化控制器）完成检测和控制，并通过工业以太网与操作计算机进行通信，操作人员可以在操作计算机上实时监控排泥工作情况，无需人工操作，只需进行巡检等工作。本套系统亦可采用定时排泥工作，对排泥顺序和工作时间进行灵活地修改和设定，由下位PLC完成自动化控制程序的执行。
五、自动排泥应急处理
排泥自动控制系统按照全无人值守、能够全自动运行、排泥电机和排泥阀工况远程监控和运行故障自动报警的模式设计，为了实现上述目的和保证自动排泥工艺能够正常运转，设置自动排泥应急处理
1）设立三个取样点，保证水质取样准确
由于水厂澄清池中有刮泥机时刻运转，导致悬浮层浊度不稳定，为了确保悬浮层浊度相对平稳，不采取单一取样而是通过三点取样模式。即通过在上环型外引测管设立三个取样点，取其平均值作为最后浊度值，当此浊度值达到上泥面控制点时，则开启电磁阀进行排泥工作；当此浊度值到达下泥面控制点时，则关闭电磁阀终止排泥工作。
通过此种方式可以让取样点悬浮层浊度保持平稳状态，避免龋齿状浊度值模型出现形成排泥工艺常开常闭等状态发生。
2）排泥采用双回路，保证排泥24小时进行
排泥核心部件为排泥阀门，为了防止排泥过程完泥浆堵塞阀门，采用了先进的核电站使用的刀型排泥专用电动阀门，可保证阀门长期免维护运行。同时为了防止意外发生，本次设计中，采用一用一备方式，设置两个排泥阀门，当一个阀门出现故障时，启动备用阀门进行排泥工作，同时监控系统提供报警信息，及时让工作人员发现故障、排除故障。
3）设置时限，确保排泥工艺稳定和完整性
自动排泥系统是通过设置上、下限值来启动和关闭排泥系统，但是由于水厂澄清池环境较特殊，所以在排泥过程中设定排泥时限，需至少排泥10-20分钟，如果下限值在10分钟内来临，则仍需排泥10分钟，如果下限值在20分钟外排泥还没到达，则终止排泥；如果下限值在10-20分钟内来临，以此为标准进行终止排泥。
4）设定上限检测时限，保证排泥及时性
由于水厂澄清池采用刮泥机进行全天候搅动，导致浊度变化幅度大，如果在一天未检测到上限值时，没有启动排泥，则可能导致池子水质变差等情况。所以为了确保能够每天至少排泥两次，系统设定上限检测时限，如果在规定时间内，未检测到上限，则通过定时启动排泥系统，进行自动排泥。
六、结束语
水厂澄清池在排泥过程中，由于水质的变化，造成高度浊度计变化大，通过测定可以实现开始排泥时刻，因排泥过程中的水质的变化，排泥停止时刻的测量误差大，需要进一步探讨，因此停止排泥采用自动和定时方式实现；环形管的高度的确定过程中，浊度仪在取样位置测定沉降比，与现场经验数据对比，通过沉降比确定排泥时刻；环形管位置需根据现场季节运行工况进行改变，调整设定值；为了防止排泥过程完泥浆堵塞阀门，采用先进的核电站使用的刀型排泥专用电动阀门，可保证阀门长期免维护运行
（作者单位：大冶有色集团控股公司动力分公司）
参考文献：
[1]电气设计规范[M].建筑工业出版社，1996（6）.
[2]余瑞宝，陆正龙.水质污染的分析和仪器[M].上海科学技术出版社，1985.