反硝化深床滤池自控说明

作者: laokou 分类: 水处理 发布时间: 2020-10-16 17:47

老寇精心编写的反硝化滤池自控说明,奉送给大家

一 概述

1.1 系统组成

反硝化深床滤池分为以下几个控制部分:

A、滤池内部,包含清单如下:

序号 功能 名称 规格 数量 备注
1 混合 搅拌机 7.5kw 1 合计1台
1 水流控制 进水闸板 24v 1 单格数量
2 出水阀门 24v 1 单格数量
3 反冲洗进水阀门 24v 1 单格数量
4 反冲洗出水阀门 24v 1 单格数量
5 反冲洗进气阀门 24v 1 单格数量
6 液位控制 浮球 220v 1 单格数量
以上为每格滤池对应数量,共3格滤池

B、清水池,包含清单如下:

序号 功能 名称 规格 数量 备注
1 反冲洗

水洗

反冲洗水泵 15kw 2 1用1备
2 浮球 220v 2  

C、废水池,包含清单如下:

序号 功能 名称 规格 数量 备注
1 废水排放 废水泵 2.2kw 2 1用1备
2 浮球 220v 2  

D、反洗风机房,包含清单如下:

序号 功能 名称 规格 数量 备注
1 反洗气洗 反洗风机 55kw 2 1用1备

E、空压系统,包含清单如下:

空压系统
序号 功能 名称 规格 数量 备注
1 气源 空压机 5.5kw 2 1用1备
2 冷干机 0.22kw 1  

F、加药系统,包含清单如下:

加药系统
序号 功能 名称 规格 数量 备注
1 投加PAC PAC加药泵 0.22kw 2  
2 PAC搅拌机 0.75kw 2  
3 投加碳源 碳源加药泵 0.22kw 2  
4 碳源搅拌机 0.75kw 1  

1.2 名词解释

A、正常过滤

指滤池处于正常过滤状态,此状态下滤池进、出水气动闸(阀)门处于开启状态,其余气动阀门处于关闭状态。

B、反冲洗

指滤池某一格或多格(本项目只能同时一格)进、出水气动闸(阀)门处于关闭状态,此格滤池不进水,但反冲洗系统开启,对滤池进行反冲洗的过程。

反冲洗包含反冲洗水洗、反冲洗气洗两个部分组成,其中反冲洗水洗指通过清水池的反冲洗水泵对滤池进行清洗,反冲洗气洗指通过反冲洗风机房的风机对滤池进行冲洗。通常,反冲洗水洗和气洗结合进行。

C、驱氮

指滤池某一格或多格(本项目只能同时一格)进、出水气动闸(阀)门处于关闭状态,此格滤池不进水,但驱氮系统开启,对滤池进行氮气驱逐的过程。

驱氮和反冲洗中的水洗工作步骤一致(持续时间不同),只利用反冲洗水泵的力量对滤池进行氮气驱逐,和反洗风机无关。

D、工作模式

本工程工作模式分为三种,分别为手动、半自动、自动模式,在中控室可自由选择。

E、报警

指系统碰见故障后产生的警报,此警报要求显眼、明确。

G、投入中

若选定设备投入中,则参与自动运行,若退出投入,则退出自动运行,但其他单元仍维持自动运行状态(若某设备退出投入导致自动运行故障时报警)。

设备退出后仍可手动操作,投入及退出适用于自动模式

H、主、副设备

适用于N用N备的设备,可任意设置哪几台为主或者副设备,当主设备碰到故障不能运行时,自动启用副设备继续运行,若副设备没有投入运行,处于手动状态,则主设备碰到故障时报警处理。

本说明中所有手动运行指可以在中控室或触摸屏(如果有)远程手动运行,非现场按钮箱手动运行。

二 单体

2.1 滤池内部及反洗

2.1.1搅拌机

本工程设置滤池搅拌机一个,功率7.5kw。

当控制系统运行在自动运行模式时,搅拌机和进水提升泵连锁,若滤池前中间水池有水泵运行,则开启该搅拌机,若前面水泵停止,则关闭该搅拌机.

当控制系统运行在半自动运行模式及手动运行模式时,搅拌机进入手动模式,不参与自动运行,只能手动启停。

要求该单元可从自控程序里独立运行,即整体工作模式自动运行时,该单元可以调整其自身运行模式,不影响整体自动运行(投入中/退出投入)。

2.1.2气动阀门及反洗系统

本工程设置滤池3格,每格包含气动阀门5个,分别为:

进水

气动闸门

出水

气动阀门

反洗进水

气动阀门

反洗出水

气动阀门

反洗进气

气动阀门

正常过滤
反冲洗气洗
反冲洗气水联合
反冲洗水洗
驱氮

每格滤池的运行状态独立,互不影响,合计气动阀门15个。

阀门详细运行方式如下:

A、过滤状态

进水

气动闸门

出水

气动阀门

反洗进水

气动阀门

反洗出水

气动阀门

反洗进气

气动阀门

正常过滤

正常过滤状态阀门保持上表中位置即可,不进行动作

B、反冲洗状态

滤池位于反冲洗状态时,按照以下顺序进行阀门动作,时间可调,有故障时报警

滤池反洗
1 关闭滤池进水阀门 输入“后延迟时间” 10-60秒可调
2 关闭滤池出水阀门 输入“后延迟时间” 10-60秒可调
3 打开滤池反冲洗排水阀 输入“后延迟时间” 10-60秒可调
4 打开滤池反冲洗进气阀 输入“后延迟时间” 10-60秒可调
5 打开反冲洗风机(主设备故障时自动切换) 输入“后延迟时间” 10-60秒可调
6 气洗时间 输入“气洗持续时间” 3-5min可调(按秒计)
7 打开反冲洗进水阀 输入“后延迟时间” 10-60秒可调
8 打开反冲洗水泵(主设备故障时自动切换) 输入“后延迟时间” 10-60秒可调
9 气水联合时间 输入“气水联合时间” 10-15min可调(按秒计)
10 关闭反冲洗风机 输入“后延迟时间” 10-60秒可调
11 关闭反冲洗进气阀 输入“后延迟时间” 10-60秒可调
12 单独水洗时间 输入“单独水洗时间” 5-10min可调(按秒计)
13 关闭反冲洗水泵 输入“后延迟时间” 10-60秒可调
14 关闭滤池反冲洗进水阀 输入“后延迟时间” 10-60秒可调
15 废水排放时间 输入“废水排放时间” 1-3min可调(按秒计)
16 关闭滤池反冲洗废水排放阀 输入“后延迟时间” 10-60秒可调
17 打开滤池出水阀 输入“后延迟时间” 10-60秒可调
18 液位下降时间 输入“液位下降时间” 3-5min可调(按秒计)
19 打开滤池进水闸门 输入“后延迟时间” 10-60秒可调
注:阀门是否开闭到位用阀门的限位来进行判断,表上“后延迟时间”指阀门开或关到位后的延迟时间

C、驱氮状态

滤池位于驱氮状态时,按照以下顺序进行阀门动作,时间可调

滤池驱氮
1 关闭滤池进水阀门 输入“后延迟时间” 10-60秒可调
2 关闭滤池出水阀门 输入“后延迟时间” 10-60秒可调
3 打开滤池反冲洗排水阀 输入“后延迟时间” 10-60秒可调
4 打开反冲洗进水阀 输入“后延迟时间” 10-60秒可调
5 打开反冲洗水泵(主设备故障时自动切换) 输入“后延迟时间” 10-60秒可调
6 驱氮时间 输入“驱氮时间” 1-5min可调(按秒计)
7 关闭反冲洗水泵 输入“后延迟时间” 10-60秒可调
8 关闭滤池反冲洗进水阀 输入“后延迟时间” 10-60秒可调
9 废水排放时间 输入“废水排放时间” 1-3min可调(按秒计)
10 关闭滤池反冲洗废水排放阀 输入“后延迟时间” 10-60秒可调
11 打开滤池出水阀 输入“后延迟时间” 10-60秒可调
12 液位下降时间 输入“液位下降时间” 3-5min可调(按秒计)
13 打开滤池进水闸门 输入“后延迟时间” 10-60秒可调
注:阀门是否开闭到位用阀门的限位来进行判断,表上“后延迟时间”指阀门开或关到位后的延迟时间

以上时间表在组态软件及触摸屏(如有)中按表格显示并可调,如下图所示(供参考):

除有备用设备外,其余设备出现故障时停止当前动作并报警处理。

对配套反冲洗系统(反冲洗水泵及反冲洗风机)而言,因存在1用1备的情况,应有选择主、副设备的选项,可任意切换,主设备运行故障时自动切换副设备,主设备不能停止投入,若副设备停止投入,当主设备运行故障时无法自动切换,报警处理。

2.2 加药系统

本工程设置PAC加药系统及碳源加药系统

当控制系统运行在自动运行模式时,PAC加药泵、碳源加药泵和进水提升泵连锁,若滤池前中间水池有水泵运行,则开启相关加药泵,若前面水泵停止,则停止相关加药泵.

当控制系统运行在半自动运行模式及手动运行模式时,PAC加药泵、碳源加药泵进入手动模式,不参与自动运行,只能手动启停。

要求该单元可从自控程序里独立运行,即整体工作模式自动运行时,该单元可以调整其自身运行模式,不影响整体自动运行(投入中/退出投入)。

当加药系统退出投入,同时整体运行处于自动运行状态时,加药系统不参与自动控制,以手动控制为准。

2.3 废水排放系统

本工程设置废水排放泵2台(1用1备),当控制系统运行在自动运行模式时,废水排放泵根据废水池浮球液位进行控制,当控制系统运行在半自动运行模式及手动运行模式时,废水排放泵手动控制启停。

要求该单元可从自控程序里独立运行,即整体工作模式自动运行时,该单元可以调整其自身运行模式,不影响整体自动运行(投入中/退出投入)。

当废水排放系统退出投入,同时整体运行处于自动运行状态时,废水排放系统不参与自动控制,以手动控制为准。

2.4 空压系统

本工程设置空压系统1套,空压系统为气动阀门提供气源,不参与自动控制。

三 逻辑

3.1 运行逻辑

3.1.1滤池状态判断

本系统共有3格滤池,每格滤池的运行状态可以不同,互不影响,其运行状态分为正常过滤、反冲洗、驱氮三个部分。

本系统中,滤池平常运行在“过滤模式”,是否运行其他模式的依据是时间,如下图所示(供参考),下图为反冲洗计划表

上图中(反冲洗计划),按每周作为一个周期,每天作为一个时间段,将每天划分成8个变量框,这8个变量代表下一次要反冲洗的时间,可以任意设置。

例如:周一的8个变量框设置为0:00,02:00,03:00…(人工输入)则表示在0:00点,02:00点,03:00点进行反冲洗操作,这样每天可以最多进行8次反冲洗。如果每天不需要8次反冲洗,则如果将某一格变量框设置为为24:00,此变量框无效,不进行动作。

特别说明:本系统中包含3格滤池,按上面所述,如果系统达到反冲洗时间,需要进行反洗时,是对哪一格滤池进行反洗操作?还是对所有滤池进行反洗操作?

实际上当系统达到反冲洗时间时,每一个变量指对一格池体进行反洗操作,即所有滤池每天合在一起最多反冲洗8次(8个变量框)/天。

决定哪一格滤池反洗的因素见下图所示(供参考):

中控室或触摸屏中有一个滤池反洗顺序表,这个顺序表决定了下一次要反冲洗的滤池,例如本项目有3个滤池分别明明为1#,2#,3#,默认反洗顺序为1、2、3,当反冲洗计划激活时,洗1号,顺序变成2、3、1,反冲洗计划再次激活时,洗2号,顺序变成3、1、2。

反洗顺序表要求可以自由调整,在每格滤池上有一个按钮,如上图中的“启动1号池在第一位置”,当这个按钮触发时,程序会把此格滤池的反洗顺序调整到第一位,例如原本反洗顺序为1、2、3,当控制人员将2号池的反洗顺序启动在第一位置时,滤池反洗顺序表变为2、1、3。

反洗顺序表和反冲洗计划结合运行,这样可以灵活调整反洗顺序及反洗时间,可以实现单格每天多次反洗或者多格每天均次反洗,能有效的针对滤池实际运行情况进行调整。

同反冲洗一样,对于驱氮而言,也有一个驱氮计划表,如下图所示:

同反冲洗计划表,驱氮计划表里按每周作为一个周期,每天作为一个时间段,将每天划分成8个变量框,这8个变量代表下一次要驱氮的时间,可以任意设置。

同反冲洗计划表,可对任意一天需要驱氮的时间进行自由设置,设置为24:00时不进行操作。

特别说明:和反冲洗不同,驱氮控制不需要有驱氮顺序表,原因在于:每日驱氮次数相比反冲洗次数多数倍,如果按每格滤池顺序驱氮,则驱氮计划表会非常长,所以相比反洗而言,驱氮时是所有滤池一次性顺序驱氮,每次驱氮计划激活时,所有滤池顺序驱氮

上述驱氮时的阀门控制是针对单格的说明,实际上,针对本项目,假设滤池分别为1#、2#、3#,因驱氮时3格滤池顺序驱氮,若按照上表做自动控制,则大约需要单次驱氮13步*3格池体=39个步骤左右,如果每个步骤都列入,设置起来变量太多,即不利于操作也不利于程序编写,为避免过量重复问题,同时又能使系统运行正常,并针对上表精简,按照下表进行驱氮操作。

滤池联合驱氮
1 关闭1#滤池进水闸门 后延迟时间T1,10-60可调        
2 关闭1#滤池出水阀门 后延迟时间T2,10-60可调        
3 打开1#滤池反冲洗排水阀门 后延迟时间T3,10-60可调        
4 打开1#滤池反冲洗进水阀门 后延迟时间T4,10-60可调        
5 打开反冲洗水泵(主设备故障时自动切换) 后延迟时间T5,10-60可调        
6 1#滤池驱氮时间 驱氮时间Q1,1-5min可调        
7 关闭2#滤池进水闸门 后延迟时间T1,10-60可调        
8 关闭2#滤池出水阀门 后延迟时间T2,10-60可调        
9 打开2#滤池反冲洗排水阀门 后延迟时间T3,10-60可调        
10 打开2#滤池反冲洗进水阀门 后延迟时间T4,10-60可调        
11 关闭1#滤池反冲洗进水阀 后延迟时间T4,10-60可调 2#滤池驱氮时间 驱氮时间Q1,1-5min可调    
12 1#滤池废水排放时间 废水排放时间F1 关闭3#滤池进水闸门 后延迟时间T1,10-60可调    
13 关闭1#滤池反洗排水阀 后延迟时间T3,10-60可调 关闭3#滤池出水阀门 后延迟时间T2,10-60可调    
14 打开1#滤池出水阀 后延迟时间T2,10-60可调 打开3#滤池反洗排阀门 后延迟时间T3,10-60可调    
15 1#滤池液位下降时间 液位下降时间Y1,10-60可调 打开3#滤池反洗进水阀门 后延迟时间T4,10-60可调    
16 打开1#滤池进水阀 后延迟时间T1,10-60可调 关闭2#反洗进水阀 后延迟时间T4,10-60可调 3#滤池驱氮时间 驱氮时间Q1,1-5min可调
17     2#滤池废水排放时间 废水排放时间F1 关闭反冲洗水泵 后延迟时间T5,10-60可调
18     关闭2#滤池反洗排水阀 后延迟时间T3,10-60可调 关闭3#滤池反洗进水阀 后延迟时间T4,10-60可调
19     打开2#滤池出水阀 后延迟时间T2,10-60可调 3#滤池废水排放时间 废水排放时间F1
20     2#滤池液位下降时间 液位下降时间Y1,10-60可调 关闭3#滤池反洗排水阀 后延迟时间T3,10-60可调
21     打开2#滤池进水阀 后延迟时间T1,10-60可调 打开3#滤池出水阀 后延迟时间T2,10-60可调
22         3#滤池液位下降时间 液位下降时间Y1,10-60可调
23         打开3#滤池进水阀 后延迟时间T1,10-60可调
说明:1、此控制程序为后台运行程序
     2、加粗部分为程序、普通部分为时间
     3、程序部分位于一行的为并行,位于一列的为串行
     4、为避免界面上设置过多,操控界面上实际只有T1~T5,以及Q1、F1、Y1合计8个时间需要设置

3.1.2浮球与设备的连锁

本项目浮球位置位于

滤池 清水池 废水池 管廊泵坑
3个 2个 2个 2个

1、滤池

本项目合计滤池3格,每格设置浮球一个

无论滤池处于哪种工作模式,当某一格或多格的滤池中的浮球触发时,中控室及触摸屏(如果有)报警,表示液位已经达到最高设定值,由人工进行下一步处理

2、反冲洗水泵

清水池设置浮球2个,一个反洗/驱氮液位(高液位),一个停泵液位(低液位)

废水池设置浮球2个,一个高液位(启泵液位),一个低液位(停泵液位)

当系统在自动运行模式时:

若到达反冲洗计划或者驱氮计划,反冲洗水泵需要开启时,系统首先检查清水池及废水池液位情况。

只有当清水池位于高液位(满足水位要求),废水池位于低液位的情况下,反冲洗水泵才能开启并按计划执行,否则不执行反冲洗或驱氮动作并报警提示,本次反洗或驱氮失败做记录,但不影响下次按照计划执行。

当系统运行在半自动模式时:

若一键反洗或一键驱氮(后描述),只有当清水池位于高液位,废水池位于低液位的情况下,反冲洗水泵才能开启并执行,否则不执行反冲洗或驱氮动作并报警提示

当系统运行在手动模式时:

清水池不位于低液位时,反洗水泵可以开启,但当清水池到达低液位时自动停止反洗水泵。

3、废水泵

废水泵的启停只和废水池的浮球液位相关

当系统运行在自动模式或半自动模式时,废水泵在废水池高液位开启,低液位停止

当系统运行在手动模式时,废水泵不在低液位可以手动开启,但到达低液位自动停泵保护。

 

 

 

3.2 工作模式的区别

本系统共有自动、半自动、手动三种工作模式

自动模式:所有设备交给自控程序来进行,但所有单体可以独立摘出不影响其他设备的自动运行,此种模式适用于滤池自动运行

手动模式:所有设备不参与自控,只能手动启停,此种模式用于检修设备及系统调试等。

半自动模式:相比手动模式,增加一键反洗及一键驱氮功能,要求每格池体都可以一键反洗,反洗步骤按照前述表格进行,同时所有池体可以一键驱氮,按照前述表格进行。此种工作模式灵活度高,可自由组合。

3.3 其他逻辑

1、同时只能有一格滤池进行反冲洗

即因操作或其他原因产生需要同时多格反冲洗的情况,提示并不进行最有一次反冲洗操作

2、所有滤池内的浮球均处于高液位时停止前面提升泵并报警

通常发生这种特殊情况时,浮球本身损坏的因素小,系统出现问题的概率大,所以对前面提升泵进行停泵处理,此功能保留但可以手动选择是否执行