船用膜法生活污處理裝置自動控制

1、艦船用膜法生活污水處理裝置自動控制Marine membrane sewage treatment plant automatic control 摘要：針對國際海事組織海洋環(huán)境保護委員會IMO.MEPC.159(55)決議新的排放標準要求，開發(fā)的艦船用膜法生活污水處理裝置采用了PLC控制，使進水、曝氣、沉淀、排放、休眠等實現了自動控制，從而得到USCG、CCS等船級社的型式認可，證實應用PLC的必要性和正確性。Abstract: according to the latest discharge standard requirement of the resolution of IMO.ME

2、PC.159(55), the developed marine sewage treatment plant adopts PLC control to obtain the automatic control to inlet, aeration, settle, discharge and dormancy. The plant has been type approved by USCG、CCS etc. and approve the necessity and correctness to apply PLC. 主題詞：艦船 膜法 生活污水 自動控制Keywords: warshi

3、p membrane sewage automatic control 一、前言隨著電子技術的不斷發(fā)展，可編程序控制器（簡稱PLC）也在不斷更新?lián)Q代?，F在的可編程序控制器在數據處理、指令執(zhí)行速度等方面都可以與單片機相媲美，因此使用中可以充分發(fā)揮軟件的作用，節(jié)省硬件資源，提高設備的自動化控制水平【1】。為滿足IMO.MEPC.159（55）決議案的新要求和新的排放標準，我司在過去二十多年開發(fā)WCB系列生化法生活污水處理裝置基礎上，在國內首家開發(fā)出滿足新公約的WCMBR艦船用膜法生活污水處理裝置，順利通過中國船級社、美國海岸警衛(wèi)隊及國外多家船級社的型式認可。該裝置電氣控制選用施耐德TWD型可編程控

4、制器，通過編程控制使裝置的自動化水平滿足無人機艙的要求。二、系統(tǒng)要求從船上收集來的生活污水由裝置污水入口進入。裝置分為四級：第級為緩沖柜，可以承受船上的高峰負荷；第級為序批柜，柜內置有軟性纖維填料，污水進行生化反應，消解污水中的有機物；第級為清水柜，存放序批柜轉駁來的上清液；第級膜組，利用膜的滲透原理，將透過膜的清水經消毒后達到排放標準的水排放至舷外。在公?；蚍且?guī)則海區(qū)，可以只使用第、級，以節(jié)約膜的使用壽命，此時膜采取“保養(yǎng)”措施。停航時第、級也可以采取“保菌休眠”狀態(tài)，以備下次啟動可較快的進入正常運行狀態(tài)。三、電氣控制系統(tǒng)構成1、傳感元件：級緩沖柜液位 級序批柜液位 F1-低水位 R2-高水

5、位 F2-啟動水位 R1-低水位 F3-警示水位 級清水柜液位 L1-低水位 L2-啟動水位 L3-報警水位2、受控設備: P1-級粉碎泵 P2-級轉駁泵 P3-級排放泵 P4-加藥泵 PQ1-級供氣泵 PQ2-級供氣泵 O3-消毒裝置3、自動執(zhí)行機構門:DV1-序批柜出口閥 DV2-清水柜出口閥 DV3-排放閥 VS1-膜出口閥 VS2-膜沖洗閥4、電器控制部分 電氣控制選用施耐德TWD LCAA 24DRF型主模塊和三塊擴展模塊及相應的交流接觸器、中間繼電器等組成，通過對應的功能轉換開關，使裝置實行自動運行。四、自動控制流程圖1、培菌將轉換開關轉向“培菌”程序。污水進入級緩沖柜，首先看到低

6、液位F1水位指示燈亮，液位不斷升高，當液位升到啟動液位F2水位指示燈亮時，粉碎泵P1自動啟動，級緩沖柜的污水進入級序批柜，級液位降至F1時P1停止運行。級污水進入級時，首先看到級低液位R1水位指示燈亮，此時氣泵PQ1、PQ2啟動，液位升至高液位R2時程序無反應，氣泵運行四小時后，P1及PQ1、PQ2自動轉入“間歇運行”，即開20分停20分。再人為進入原污水，級液位升到F3水位時，裝置發(fā)出聲光報警，廁所禁止沖洗燈亮，提醒裝置不能再進污水。此時可通過應急排放減少緩沖柜內的污水。培菌的全過程有程序控制，實現培菌的自動運行。詳見培菌控制流程圖。2、正常運行“培菌”程序完成后，可將程序轉向“正常運行”。

7、級進入污水，首先看到F1指示燈亮，當液位升至啟動位時，F2指示燈亮，粉碎泵P1自動啟動，級污水進入級。級水位升至R1時，PQ1、PQ2啟動，液位升至R2時，排放泵P2啟動、DV1同步開，污水由級序批柜轉入級清水柜，清水柜液位升至L2時，排放泵P3啟動、DV2、DV3同步打開，通過膜組滲透經消毒后排至舷外，直至級水位降至L1時停止。由于級可能又有污水進入，P1仍在運行，級水位不會降至R1。如果沒有污水進入4小時后自動進入休眠保菌狀態(tài)，氣泵PQ1、PQ2運行20分鐘，停止20分鐘，P1也因級液位到F1而停止。正常運行的工作過程有程序控制實現自動運行。詳見正常運行控制流程圖。3、序批式“培菌”程序完

8、成后，可將程序轉向“序批式”。序批式處理是集進水-曝氣-沉淀-排放-休閑于一個柜內，這樣可以增加污泥負荷率、給后續(xù)的膜處理帶來好的運行條件、有利于氨氮的消化、還可以省去沉淀柜縮小裝置體積。外來污水進入級，首先F1指示燈亮，當液位升至啟動位時，F2指示燈亮，粉碎泵P1自動啟動，級液位不斷降低，級液位不斷升高，當液位升到R2或級液位降到F1時，粉碎泵P1停止運行。級的污水進入級，稱進水期。級水位升至R2時，PQ1、PQ2自動啟動，稱曝氣期，曝氣期時間45分鐘，由PLC程序設定。曝氣期結束后，P1、PQ1、PQ2停止，稱沉淀期，沉淀時間30分鐘，由PLC程序設定。沉淀期結束后，P2啟動，DV1同步開

9、，將沉淀后的上清液轉至清水柜，直至水位降至R1時停止轉駁，稱為轉駁期。清水柜液位升至L2時P3啟動，DV2、DV3、VS1、消毒器同步打開，直至液位降至L1時停止，稱為排放期。排放期結束后，級的水位如不到F2，則一直休閑；如水位到了F2，立即進入進水期，如果級沒有污水進入，四小時后裝置自動進入休眠狀態(tài)，氣泵PQ1、PQ2開20分停20分，稱休眠期。自動控制系統(tǒng)會出現以下幾種特殊情況：（1）如果在曝氣期45分鐘內，級液位升至F2，柜內曝氣期馬上中止，進入沉淀期30分鐘，然后程序繼續(xù)執(zhí)行下去。（2）如果在沉淀期30分鐘內，級液位升至F2，程序不理睬，如液位又到F3，沉淀期馬上中止，立即進入排水期。然后程序繼續(xù)執(zhí)行下去。（3）在柜曝氣期或沉淀期內，柜內液位達到F3，則立即停止曝氣或沉淀，DV1開，P2動，進入轉駁期。然后程序繼續(xù)執(zhí)行下去。（4）無論在何時級液位升至F3時，F3指示燈亮，蜂鳴器響，令廁所內“禁止沖洗”燈亮，操作人員現場判斷原因，此時轉換至“應急排放”，P1啟動，直至液位降至R1停止。此時F3指示燈滅。按“消音”按鈕SB2，蜂鳴器音滅。公海航行-序批式運行工作過程有程序自動完成。詳見公海航行-序批式運行控制流程圖。四、結束語 艦船用膜法生活污水處理控制系統(tǒng)選用施耐德TWIDO型可編程控制器，按照裝置