一、水厂工艺简介 (1)水厂工艺流程
海宁市第二水厂设计供水规模10万吨/日,一期工程5万吨/日于1999年7月投入使用。2004年4月二期工程常规处理开工建设,于2005年6月投入使用,同年10月,10万吨/日深度处理工程开工建设,于2006年8月19日正式通水。
二水厂由于源水水质较差,处理工艺相对复杂,首先是预处理、然后通过常规平流沉淀、过滤、提升、臭氧接触最后经过活性炭滤池进入清水池。
(2)自控系统介绍
一期工程整个PLC网络采用施耐德的FIPWAY网络结构,滤池部分采用UNITELWAY网络结构。从系统运行的情况来看,总体比较满意,就是滤池部分有时会出现通讯中断的现象。二期工程开始后,由于计算机软硬件技术的迅速发展,特别是网络技术的发展,工业以太网技术在控制系统中得到了广泛的应用。我们考虑对整个自控系统进行升级,厂区的主干网络采用光纤以太网,这样可以最大限度的避免干扰,而且传输速度也大大加快。然后把滤池的网络升级为FIPWAY结构,整个网络结构如图:
从图中可以看出,光纤网络上主站有加药,送水泵房,滤池反冲洗,提升泵房,新鼓风机房,污泥脱水机房。沙滤池和活性炭滤池都由反冲洗泵房的PLC通过FIPWAY通讯模块进行通讯,取水泵和老的鼓风机都由加药间通过FIPWAY通讯模块进行通讯。整个网络看上去比较简洁,可靠,安全性也不错。网络主站还安装了浪涌保护器、在线UPS等保护装置,以避免电网对PLC的冲击。上位机采用了SQL数据库,增加了数据服务器,在便于查询的同时提高了数据的可靠性。
二、关键工艺点程序设计
在确定硬件架构以后,软件的编制显的尤其重要,它在整个系统中起到的作用超过硬件,现在正在向智能化方向发展。对于水厂来说,控制的关键是加药系统和滤池反冲洗和过滤系统,在这次自控系统程序的设计过程中,这两个方面都有所变化。
(1)加药系统程序设计
对于加氯系统,我们取消了加氯机自带的调节装置,因为现在的PLC完全有能力实现这些功能,节省了硬件上的投入。但是程序的实现一方面需要有好的数学模型,也需要程序人员在使用过程中根据实际情况对参数进行反复修改,以达到比较理想的状态。在加矾程序的设计上,除了流量配比外,我们还引入了模拟斜管以及沉淀水浊度作为反馈信号,调节加矾泵的频率更好的控制矾液投加量。
(2)滤池系统程序设计
关键是滤池程序的设计,对出厂水质的影响至关重要。滤池程序设计主要是两部分,一是反冲洗,通过主PLC与滤池PLC协调工作来完成,一般情况是气水反冲洗控制包括两部分:第1部分为公共反冲洗设备控制,由公用PLC和滤池PLC子站配合实现设备的顺序启停控制。对每格滤池子PLC上送的“请求冲洗”申请的次序,组成一队列,并按次序启动各格滤池子PLC共同自动完成反冲洗过程。当有多个滤池同时发出“冲洗”请求时,公用PLC采用FIFO堆栈原则,即先进先出原则进行排队冲洗。FIFO1处理人工请求,FIF02处理自动请求,FIF01优先于FIFO2;第2部分为气水反冲程序控制,当某格滤池满足反冲洗条件时,即进入自动反冲洗程序:关闭进水闸板阀,待滤池水位下降到一定值时关闭清水出水阀,开排水阀,起动鼓风机,开气冲阀,进行气冲;约4 min后起动反冲洗泵,打开水冲洗阀,进行气水混合冲洗;约4 min后停鼓风机和气冲阀,单独进行水冲洗,约2 min后停反冲洗泵和水冲洗阀,开余气释放阀10 s,排除管道内的余气,关闭排水阀,完成一次反冲洗过程。再开进水闸板阀,待滤池水位上升至一定值时开清水出水阀,滤池进人正常过滤阶段。