污水處理方案

**公司污水廠節(jié)能改造方案＊＊公司地址：聯(lián)系電話：服務(wù)電話：傳

真：郵編：一、項(xiàng)目概況污水處理屬能耗密集型行業(yè)，其消耗的能源主要包括電、燃料及藥劑等潛在能源,其中電能消耗為0。2～0。4kW.h/m3,平均電能消耗為0。29kW。h/m3,電耗占總能耗的60％～90%，化學(xué)除磷加藥單位水量處理成本為0.1元/m3左右，占污水單位水量處理成本的20％～30%。一座處理量為10萬m3/d的污水廠，每年電耗可達(dá)1058.5萬kwh，每年藥劑消耗可達(dá)350萬元以上。我國已建成并投入運(yùn)行的1993座城市污水處理廠年用電消耗總量超過111億kWh，能耗總量較大，約占全社會(huì)用電量的0.3%。城市污水處理系統(tǒng)的節(jié)能降耗技術(shù)革新可分為兩類：一類是通過工藝創(chuàng)新，從源頭減少生物處理對(duì)曝氣量和化學(xué)藥劑的需求，另一類是采用自動(dòng)控制技術(shù)，在工藝過程中實(shí)現(xiàn)精確供氣、加藥等。＊**污水處理廠設(shè)計(jì)規(guī)模12.5萬噸/d，實(shí)際處理規(guī)模約10萬噸/d,每年電消耗總量約1000萬kwh;＊＊污水處理廠設(shè)計(jì)規(guī)模15萬噸/d,實(shí)際處理規(guī)模約15萬噸/d,每年電消耗總量約1300萬kwh,能耗總量巨大;尤其是近幾年以電費(fèi)為主的能耗費(fèi)用不斷上漲，因此在能保障污水處理量和尾水達(dá)標(biāo)排放的前提下，對(duì)污水處理廠運(yùn)行進(jìn)行優(yōu)化管理，節(jié)約能源費(fèi)用,降低處理成本是保障污水處理廠正常運(yùn)行的必要手段。根據(jù)初步估算，＊＊污水處理廠仍有約10%左右的節(jié)電空間，所以進(jìn)行污水處理廠生化池的曝氣系統(tǒng)控制來降低電耗耗是污水處理廠亟待解決的問題。污水處理廠化學(xué)除磷加藥基本無自動(dòng)控制系統(tǒng)，普遍采用固定加藥量和人工調(diào)節(jié)的形式,過量投加化學(xué)除磷藥劑現(xiàn)象普遍存在，但污水廠為了節(jié)約藥耗依據(jù)歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行加藥人工調(diào)節(jié)，存在出水總磷超標(biāo)的問題；采用化學(xué)除磷工藝精確控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)化學(xué)除磷藥劑投加的最優(yōu)控制。根據(jù)＊*集團(tuán)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，＊＊污水處理廠化學(xué)除磷的每日藥耗費(fèi)用約為6噸，＊*污水廠化學(xué)除磷的每日藥耗費(fèi)用約為10噸；調(diào)研中發(fā)現(xiàn)，該**污水處理廠實(shí)際日處理量為10～11萬立方米左右，其每年化學(xué)除磷藥耗費(fèi)用達(dá)70萬元，*＊污水處理廠實(shí)際日處理量為12。5～15萬立方米左右,其每年化學(xué)除磷藥耗費(fèi)用分別達(dá)70萬元和116萬元，根據(jù)初步估算，化學(xué)除磷藥耗量仍有5~10%和10％以上的節(jié)藥空間，所以進(jìn)行污水處理廠化學(xué)除磷加藥精確控制來降低化學(xué)除磷的藥耗是污水處理廠亟待解決的問題.二、污水處理廠精確除磷控制系統(tǒng)（一)現(xiàn)狀及主要存在的問題從日出水TP指標(biāo)和實(shí)際出水TP可以看出，＊＊廠TP的日排放平均值為0。5mg/L左右，而*＊廠由于進(jìn)水TP含量偏高，具有更高的TP的日排放平均值,因此兩廠常有高于國家一級(jí)A排放標(biāo)準(zhǔn)（0.5mg/L）的排放情況出現(xiàn)。同時(shí)，從實(shí)時(shí)的實(shí)際出水指標(biāo)記錄也可以看出每兩小時(shí)的出水TP也時(shí)常有遠(yuǎn)低于國家一級(jí)A排放標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)存在。這說明日處理化學(xué)除磷過量加藥仍舊存在，有一定的節(jié)約空間；超標(biāo)情況需要借助自動(dòng)控制手段來抑制。除磷加藥系統(tǒng)被控對(duì)象的主要特點(diǎn)：1)動(dòng)態(tài)復(fù)雜性：由于具有生物反應(yīng)加入，對(duì)象特性隨時(shí)間不斷變化，具有時(shí)變性和高度的非線性；流入污水的流量、成分及磷的濃度不斷變化，使過程一直處于復(fù)雜外部環(huán)境的動(dòng)態(tài)擾動(dòng)之中；2）時(shí)滯性：污水處理系統(tǒng)是一個(gè)慣性大、滯后長、變量和參數(shù)多的系統(tǒng)，若僅靠檢測(cè)出水的總磷對(duì)加藥進(jìn)行閉環(huán)反饋控制則很難選擇合適的控制算法以達(dá)到預(yù)期的效果。3）在線實(shí)施測(cè)量困難：磷在線檢測(cè)設(shè)備比較昂貴，測(cè)量滯后大,測(cè)量間隔大,單純依賴磷在線檢測(cè)儀的控制方案同樣難以實(shí)施精確控制。因?yàn)檫M(jìn)水的TP含量、環(huán)境溫度、曝氣池中的污泥濃度等都會(huì)影響生物除磷的效率，化學(xué)除磷所需的藥量往往不是固定的。目前的人工加藥方式不僅存在加料過量的浪費(fèi)，而且不能保證出口TP水平始終達(dá)到國家一級(jí)A排放標(biāo)準(zhǔn)。因此需要采用在線實(shí)時(shí)控制進(jìn)行精確的自動(dòng)加藥。(二)改造方案＊＊廠和＊＊廠的污水處理工藝和處理能力設(shè)計(jì)上相同,總體設(shè)計(jì)采用了三級(jí)控制系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)污水磷處理工藝流程的監(jiān)測(cè)以及相關(guān)工藝設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)控:第一級(jí)：現(xiàn)場(chǎng)手動(dòng)控制。在各電氣站點(diǎn)設(shè)置就地控制箱，可單獨(dú)啟停各操控設(shè)備及各執(zhí)行機(jī)構(gòu)（目前兩廠均已具備條件)。第二級(jí)：PLC邏輯聯(lián)動(dòng)控制。由PLC根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)各測(cè)試設(shè)備采集的數(shù)據(jù)及系統(tǒng)設(shè)備運(yùn)行邏輯關(guān)系，自動(dòng)控制各站點(diǎn)內(nèi)的電氣設(shè)備運(yùn)行狀態(tài).第三級(jí):中央控制計(jì)算機(jī)監(jiān)測(cè)、修改PLC控制參數(shù)、上位機(jī)點(diǎn)動(dòng)控制，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控.手動(dòng)控制及自動(dòng)控制可以分別通過中央控制室的“手自動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)”進(jìn)行切換。這樣的控制方式能最大限度地保證污水處理裝置安全操作的需要。其中，自動(dòng)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖如下：圖1污水處理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖圖1中的專家系統(tǒng)是控制策略的生成部分，也是系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的上層部分,為整個(gè)監(jiān)控的主環(huán)。系統(tǒng)可分為四個(gè)級(jí)別：本地控制級(jí)，數(shù)據(jù)級(jí)，分布式知識(shí)級(jí)和監(jiān)控級(jí)。專家系統(tǒng)基于已有的科學(xué)知識(shí)和實(shí)際系統(tǒng)操作經(jīng)驗(yàn)來系統(tǒng)化關(guān)于過程的知識(shí)。因此不僅要設(shè)計(jì)大量的在線測(cè)量得到的歷史數(shù)據(jù)，而且還要涉及操作人員積累起來的大量知識(shí)。該部分通過后續(xù)磷含量的測(cè)量，適當(dāng)調(diào)整前序工段的控制器的給定值.并利用大量專家經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)來進(jìn)行控制器的改進(jìn).1)除磷加藥系統(tǒng)的在線測(cè)定系統(tǒng)除磷加藥系統(tǒng)所需要的在線測(cè)量參數(shù)包括提升泵處的進(jìn)水流量，生物池后方的TP含量，以及出口TP含量。其中,目前的進(jìn)水流量檢測(cè)裝置和出口TP檢測(cè)設(shè)備均已具備.但目前兩廠的進(jìn)水磷含量檢測(cè)儀表采樣間隔（2小時(shí)）過大，不足以滿足在線控制的需要，因此需重新安裝一臺(tái)TP濃度分析儀。綜合考慮后置加藥的工藝和成本，可將其同樣安裝在生物池后二沉池前.監(jiān)控內(nèi)容為磷處理過程中的各因素，包括進(jìn)口磷的含量,出口磷的含量，加藥量，加藥罐液位,污水進(jìn)口流量，還有用于控制加藥罐液位的狀態(tài)，用于實(shí)施加藥量控制的PLC的狀態(tài)等，并實(shí)時(shí)的顯示在監(jiān)控畫面上.上位機(jī)在系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)的主要功能有：1。顯示：以強(qiáng)大的數(shù)字、文本、圖像格式為用戶顯示主要設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)、主要測(cè)量參數(shù)的實(shí)時(shí)值以及報(bào)警記錄，提供整個(gè)生產(chǎn)過程的系統(tǒng)工藝圖和歷史趨勢(shì)圖。2.監(jiān)控：根據(jù)生產(chǎn)情況要求，操作員可以直接從計(jì)算機(jī)上通過鍵盤、鼠標(biāo)修改設(shè)定值和調(diào)整過程控制參數(shù)并控制電機(jī)的啟停。3。報(bào)警:過程報(bào)警事件發(fā)生在自動(dòng)過程中，例如過程信號(hào)超出極限.操作報(bào)警在操作過程變量時(shí)產(chǎn)生,例如當(dāng)改變一個(gè)閉環(huán)控制器的模式時(shí)，如果使用了庫中所提供的操作員顯示，操作報(bào)警就會(huì)自動(dòng)產(chǎn)生。提供在生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的故障，這些故障信息通過聲音報(bào)警、畫面顯示的形式提醒操作人員.4。報(bào)表：監(jiān)控系統(tǒng)提供了一套集成的報(bào)表系統(tǒng)，數(shù)據(jù)庫里的所有過程點(diǎn)都可以打印輸出。它可以將在過程中錄入的數(shù)據(jù)按以下方式輸出，輸出的頁面格式是自由的，用戶自定義的:信息順序記錄、信息歸檔報(bào)表、操作者記錄報(bào)表、系統(tǒng)信息報(bào)表、用戶報(bào)表、硬拷貝根據(jù)實(shí)際需要?jiǎng)?chuàng)建重要工藝參數(shù)及產(chǎn)量的電子表格,并可以打印。2）加藥控制加藥控制是為了保證化學(xué)除磷中的反應(yīng)藥劑供給，并且在保證出口污水磷含量不超標(biāo)的情況下，盡量節(jié)省藥劑的投放量，以節(jié)約成本和避免二次污染。加藥的控制系統(tǒng)需要考慮的因素很多，復(fù)雜程度也高.由于分析儀時(shí)滯的存在，直接的反饋?zhàn)兊脹]有意義,即使是單純的前饋,也存在著幾十分鐘的時(shí)滯，這會(huì)使得控制性能大大減低，這樣的過程必然會(huì)產(chǎn)生明顯的超調(diào)和較長的調(diào)節(jié)時(shí)間。綜合各方面考慮，采用前饋—反饋+專家系統(tǒng)的控制方案,其控制系統(tǒng)方塊圖如下:現(xiàn)有方案固定加藥量,沒有任何自動(dòng)控制。若已知進(jìn)水中的總磷量，就可以計(jì)算出需要采用化學(xué)法除磷的量，也就可以計(jì)算出所需要的化學(xué)藥劑量。以上面預(yù)測(cè)的磷含量為據(jù)構(gòu)件污水流量、含磷量與添加劑的比值控制系統(tǒng)，把當(dāng)前加藥泵出口流量作為反饋進(jìn)行閉環(huán)反饋控制。選取參數(shù)合適，則系統(tǒng)的調(diào)節(jié)速度和準(zhǔn)確性都能滿足要求，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)加藥控制.同時(shí)，由于加藥點(diǎn)設(shè)置在生物池后二沉池前，該處沒有流量計(jì)，即無法得到加藥點(diǎn)處的實(shí)際水流量F2，只能采用提升泵后的流量計(jì)讀數(shù)值F1.結(jié)合該廠的生物池采用推流式，為了將F1與加藥點(diǎn)處的流量F2等效，可以認(rèn)為F2是F1的滯后一定時(shí)間的數(shù)值，即F2（t)=F1(t-）,值可以根據(jù)水流的流速V和從流量計(jì)位置到加藥點(diǎn)位置的水流行程S估計(jì)出來（=S/V)，如圖4所示.在污水處理過程控制中，簡單的加藥過程的在線控制可采用PID控制。這種控制器被廣泛應(yīng)用的主要原因是其結(jié)構(gòu)簡單，魯棒性強(qiáng)，在實(shí)際過程中容易實(shí)現(xiàn)和掌握。PID參數(shù)的整定一般需要經(jīng)驗(yàn)豐富的工程技術(shù)人員來完成，既耗時(shí)又費(fèi)力,加之實(shí)際系統(tǒng)時(shí)變性、滯后、非線性等因素，使PID參數(shù)的整定有一定的難度,致使許多PID控制器沒能整定得很好，這樣控制系統(tǒng)自然無法工作在令人滿意的狀態(tài)。建議采用基于除磷加藥模型的前饋的方法和常規(guī)PID控制串級(jí)的形式進(jìn)行加藥控制，通過對(duì)P含量的有效預(yù)測(cè)，基于此構(gòu)成基于P含量的添加劑流量控制回路.副環(huán)用PID控制器保證控制的可靠性.最后在出口進(jìn)行磷含量的測(cè)量,利用專家系統(tǒng)構(gòu)成整個(gè)系統(tǒng)的閉環(huán)控制.根據(jù)整個(gè)控制效果，適當(dāng)調(diào)整控制量.采用國際領(lǐng)先的對(duì)象建模軟件、內(nèi)模及預(yù)測(cè)PID參數(shù)整定與優(yōu)化軟件,使用過程模型和最優(yōu)化方法，可以對(duì)以上4個(gè)裝置進(jìn)行控制器形式的優(yōu)化、控制器參數(shù)的整定，使目前處于手動(dòng)控制狀態(tài)的控制回路投自動(dòng)，處于自動(dòng)控制狀態(tài)的回路達(dá)到控制平穩(wěn)、波動(dòng)小、基本最優(yōu)。實(shí)施該項(xiàng)后，預(yù)期控制效果會(huì)大幅上升，基本不用操作工干預(yù)的情況下實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量運(yùn)轉(zhuǎn).3)分析系統(tǒng)分析系統(tǒng)是保證控制系統(tǒng)長期可靠和穩(wěn)定運(yùn)行的重要部分。分析系統(tǒng)接收儀器采集的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，并且保存有一定數(shù)量的歷史數(shù)據(jù)，通過對(duì)分析歷史和實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)，為專家系統(tǒng)提供判斷的依據(jù)。（三)專家系統(tǒng)構(gòu)成1）化學(xué)法除磷的影響因素1。PH值和攪拌時(shí)間：對(duì)化學(xué)沉淀法除磷影響最大的是pH值的大小。不同的金屬離子的化合物有不同適宜的pH值的沉淀范圍.2.藥劑的添加量：從化學(xué)反應(yīng)的觀點(diǎn)來看,藥劑的投加量取決于磷的存在量。但一般情況下,實(shí)際中化學(xué)藥劑的投加量都是大于根據(jù)化學(xué)計(jì)量關(guān)系式計(jì)算的投加量，這是因?yàn)槲鬯械臍溲醺x子和金屬離子生成了氫氧化物的沉淀而耗去了一定數(shù)量的金屬離子，雖然氫氧化物的沉淀也能吸附一部分的磷，但是不能去除廢水中溶解的磷.3。污水池中的污水溫度:溫度是影響化學(xué)反應(yīng)的重要因素之一，在污水池中反應(yīng)時(shí)間一定的前提下，污水溫度的差異會(huì)影響反應(yīng)的程度。2）控制影響因素除了工藝本身的影響因素之外,對(duì)于控制而言，還有其它的影響因素，有些因素直接制約著控制的實(shí)施，必須認(rèn)真考慮.1.采樣時(shí)間：在該項(xiàng)目的控制過程中，采樣時(shí)間是最大也是最重要的影響因素，由于出入口被控變量不能及時(shí)的檢測(cè)出來，嚴(yán)重影響控制策略的實(shí)施，這也是引入專家系統(tǒng)的直接因素。2.歷史數(shù)據(jù)：由于以前的磷檢測(cè)采用的是分時(shí)采樣,綜合檢驗(yàn)的方法,所以對(duì)于控制來說數(shù)據(jù)粗糙,對(duì)于構(gòu)建專家系統(tǒng)來說，可能會(huì)影響知識(shí)庫的完備性.3.其他因素：對(duì)于本過程來說，影響因素還包括季節(jié)性影響的磷成分的構(gòu)成，以及磷含量的隨節(jié)假日生活和成產(chǎn)變化而突增的情況。3）專家推理機(jī)制按照控制器在整個(gè)專家控制系統(tǒng)中的作用，可以將專家控制系統(tǒng)分為兩類:直接專家控制系統(tǒng)和間接專家控制系統(tǒng)。由于直接專家控制系統(tǒng)缺乏一些分析控制性能的方法,并且勢(shì)必會(huì)使得調(diào)節(jié)過于頻繁，不符合控制器操作要求,所以我們采用系統(tǒng)底層為模糊控制算法的間接專家控制系統(tǒng),我們?cè)O(shè)計(jì)的專家系統(tǒng)推理結(jié)構(gòu)如下：系統(tǒng)將采集到的數(shù)據(jù)分兩路，一路進(jìn)入分析處理模塊，另外一路進(jìn)入自學(xué)習(xí)模塊。進(jìn)入分析處理模塊的數(shù)據(jù)，首先判斷出口磷的含量是否超標(biāo)，若超標(biāo)，則輸出專家控制給定的控制調(diào)節(jié)量，并報(bào)警;若出口磷含量并未超標(biāo),則進(jìn)入下一環(huán)節(jié),判斷入口磷的含量。根據(jù)入口磷到的含量,將按給定的劃分將其劃分為五種情況，每種情況對(duì)應(yīng)不同的操作：表1分類名稱劃分依據(jù)對(duì)應(yīng)處理超低磷含量很低,超出自動(dòng)調(diào)節(jié)范圍調(diào)節(jié)值處于最低，并報(bào)警偏低磷含量較低,但在可調(diào)范圍內(nèi)輸出特定的較低值正常磷含量在自動(dòng)調(diào)節(jié)范圍內(nèi)按模糊區(qū)間劃分,對(duì)應(yīng)處理偏高磷含量較高,但在可調(diào)范圍內(nèi)輸出特定的較低值超高磷含量很高,超出自動(dòng)調(diào)節(jié)范圍調(diào)節(jié)值處于最高，并報(bào)警當(dāng)入口磷處于正常的情況下時(shí)，將其按照模糊分類的方法分為若干種處理方法（具體劃分區(qū)間待定），然后按照給定的模糊對(duì)應(yīng)關(guān)系,得到輸出，含磷量與對(duì)應(yīng)的調(diào)節(jié)量輸出的關(guān)系。另外,由于考慮到前饋仍然有的延遲,所以若本次測(cè)得的含磷量比上次的含磷量有較大的變化，這種變化可能在幾十分鐘以前已經(jīng)發(fā)生,這就使得按照上述關(guān)系進(jìn)行的調(diào)節(jié)不能夠做得很好?？紤]難道這種情況，我們引入一定的閾值α和變化量△X表2分類名稱劃分依據(jù)對(duì)應(yīng)處理1X(n）—X(n-1)〉αY=f(X+△X)2???≤??（??）???（?????)≤??Y=f(X)3X(n）-X（n—1)<-αY=f（X-△X）(待定）其中，X(n)為本次測(cè)得的磷含量數(shù)據(jù),X(n—1）為上次測(cè)得的磷含量數(shù)據(jù)；結(jié)構(gòu)如下：自學(xué)習(xí)模塊:由于歷史數(shù)據(jù)不夠健全和其他因素的影響，控制作用減弱或出現(xiàn)偏差，因此引入自學(xué)習(xí)模塊，以便校正知識(shí)庫中的不足。對(duì)于進(jìn)入自學(xué)習(xí)模塊的數(shù)據(jù)，通過計(jì)算獲取匹配的輸入輸出數(shù)據(jù)，即入口處磷含量，加藥數(shù)據(jù)與相應(yīng)的處理后的污水磷含量數(shù)據(jù)，通過篩選出含磷量較高和較低的數(shù)據(jù),找出對(duì)應(yīng)的入口磷含量和加藥量，按照專家系統(tǒng)調(diào)節(jié)量的分類標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分類。數(shù)據(jù)總數(shù)不變，由新數(shù)據(jù)沖刷掉舊數(shù)據(jù),在數(shù)據(jù)范圍內(nèi),若某一區(qū)間的出口磷含量高于或低于相應(yīng)的設(shè)定值，表明對(duì)應(yīng)于該入口含磷量的污水欠加藥或過加藥，此時(shí)，修改模糊分類時(shí)的調(diào)節(jié)函數(shù)規(guī)則，如下：表3分類名稱劃分依據(jù)對(duì)應(yīng)處理過加藥Pi〉P_minY=f(X)+T欠加藥Qi〉Q_maxY=f（X）-T其中Pi為第i個(gè)區(qū)間的過加藥數(shù)據(jù)的累計(jì)數(shù)量，Qi為第i個(gè)區(qū)間的欠加藥數(shù)據(jù)的累計(jì)數(shù)量，P_min，Q_max分別為對(duì)應(yīng)的給定值，T為函數(shù)規(guī)則的修改量。（四）除磷系統(tǒng)監(jiān)控方案污水處理廠除磷系統(tǒng)監(jiān)控是污水處理監(jiān)控的一部分，主要是解決除磷過程中的控制滯后，以及由此引發(fā)的原料浪費(fèi)和再度污染的問題,并對(duì)整個(gè)過程中的各參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)視，當(dāng)設(shè)備故障、參數(shù)超標(biāo)等情況下發(fā)出報(bào)警。1）系統(tǒng)構(gòu)成:為了保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性，設(shè)計(jì)中采用了兩級(jí)控制方案對(duì)整套污水處理系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控，上位機(jī)選用工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，下位機(jī)為PLC。上位機(jī)的作用是提供一個(gè)人機(jī)交互界面，使操作人員可以通過CRT和模擬屏直觀的了解現(xiàn)場(chǎng)各工藝參數(shù)及故障報(bào)警，根據(jù)生產(chǎn)需要發(fā)出相應(yīng)的控制指令。另外可以使用大容量存儲(chǔ)器記錄歷史數(shù)據(jù)，為提高生產(chǎn)效率制定新的生產(chǎn)方案提供可靠的依據(jù).控制核心采用PLC,其特點(diǎn)是體積小、功能多、可靠性高。編程后的PLC能夠按照內(nèi)部程序?qū)ο到y(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，程序啟?，F(xiàn)場(chǎng)設(shè)備。操作人員通過上位機(jī)向PLC發(fā)出相應(yīng)的控制指令后，由PLC對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行直接控制。此時(shí)即便上位機(jī)出現(xiàn)故障（如死機(jī)、掉電等），也不會(huì)影響系統(tǒng)的正常工作，這樣做大大提高了系統(tǒng)的安全穩(wěn)定性。PLC與上位機(jī)的通訊采用RS485方式，這種方式傳輸距離遠(yuǎn)，技術(shù)可靠.2）測(cè)控方式：各模擬量參數(shù)通過相應(yīng)的變送器輸出4～20ma的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)，通過屏蔽電纜接至PLC的AI模塊.各模擬量輸出控制信號(hào)是以4~20ma的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)，從PLC的AO模塊通過屏蔽電纜接至相應(yīng)設(shè)備.這些設(shè)備包括變頻器、啟閉閥門。數(shù)字輸入信號(hào)為24V直流電信號(hào)，通過電纜接至PLC的DI模塊。數(shù)字輸出控制信號(hào)為24V直流電信號(hào),從PLC的DO模塊通過電纜接至現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備。每臺(tái)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備原則在其相應(yīng)現(xiàn)地箱上輸出有三個(gè)狀態(tài)信號(hào)：故障、運(yùn)行/停止、手動(dòng)/自動(dòng);和一個(gè)啟動(dòng)信號(hào).為了使現(xiàn)場(chǎng)與PLC完全隔離,PLC所有數(shù)字量模塊與現(xiàn)地箱中間必須加輔助繼電器。所有輸出信號(hào)（包括模擬量和數(shù)字量）由PLC內(nèi)部程序或上位機(jī)指令控制。現(xiàn)場(chǎng)的儀器儀表、機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行數(shù)據(jù)采用GPRS/CDMA無線網(wǎng)絡(luò)、工業(yè)以太網(wǎng)、RS485總線等通訊方式經(jīng)由I/OServer實(shí)現(xiàn)設(shè)備的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)快速采集.3）軟件設(shè)計(jì)：上位機(jī)軟件可采用西門子的SIMATICWinCC作為監(jiān)控平臺(tái),WinCC是一個(gè)集成的人機(jī)界面（HMI)系統(tǒng)和監(jiān)控管理系統(tǒng)，是視窗控制中心（WindowsControlCenter）的簡稱.它包括變量管理、結(jié)構(gòu)變量、圖形編輯器、報(bào)警記錄、變量記錄、全局腳本、文本庫、用戶管理等功能，使其具有高性能的過程耦合、快速的畫面更新、以及可靠的數(shù)據(jù)管理功能。在大量的實(shí)踐中，WINCC已得到了廣泛的應(yīng)用。監(jiān)控內(nèi)容為磷處理過程中的各因素，包括進(jìn)口磷的含量，出口磷的含量，加藥量，加藥罐液位，污水進(jìn)口流量,還有用于控制加藥罐液位的狀態(tài)，用于實(shí)施加藥量控制的PLC的狀態(tài)等，并實(shí)時(shí)的顯示在監(jiān)控畫面上。整套系統(tǒng)建設(shè)有多幅實(shí)時(shí)監(jiān)控畫面.在電機(jī)運(yùn)行方式為手動(dòng)時(shí)，用鼠標(biāo)點(diǎn)擊畫面下排電機(jī)啟動(dòng)按鈕可遠(yuǎn)程啟動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備。傳感器的瞬時(shí)值依據(jù)實(shí)際安裝位置被分別標(biāo)注到不同的分布工藝流程圖中，其實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)被做成相應(yīng)分布圖的子畫面，可在分布工藝流程圖中直接點(diǎn)擊按鈕進(jìn)入。整個(gè)軟件界面呈樹狀排列，查閱、操作簡便.數(shù)據(jù)庫是上位機(jī)監(jiān)控軟件的核心所在，因此必須依據(jù)實(shí)際需要首先將其建設(shè)好，然后將各功能模塊進(jìn)行恰當(dāng)?shù)慕M合。實(shí)際編程過程中在定義變量時(shí)，記錄可設(shè)定為不計(jì)錄、數(shù)據(jù)變化時(shí)記錄和定時(shí)記錄,要根據(jù)實(shí)際情況選擇相應(yīng)的設(shè)置,從而節(jié)省存儲(chǔ)空間。報(bào)表分為實(shí)時(shí)報(bào)表和歷史報(bào)表2種?，F(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的采集及監(jiān)控畫面的展示由SCADA監(jiān)控軟件完成。報(bào)警分為四種方式：斷線報(bào)警（包括設(shè)備故障報(bào)警）、超標(biāo)報(bào)警、開關(guān)設(shè)備報(bào)警和異常情況報(bào)警。可以靈活設(shè)定報(bào)警條件，并和現(xiàn)場(chǎng)人員的手機(jī)、短信綁定，在滿足報(bào)警條件時(shí)，自動(dòng)發(fā)送報(bào)警信息.系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)到遠(yuǎn)程設(shè)備的啟停、工作狀態(tài),遠(yuǎn)程設(shè)備的報(bào)警信息可迅速的反饋到中心控制室。該系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控,故障報(bào)警，歷史數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)與查詢，報(bào)表的查詢與打印等多項(xiàng)功能，用戶界面簡單清晰，易于操作人員學(xué)習(xí)管理,大大降低了勞動(dòng)強(qiáng)度提高管理水平。4)專家控制設(shè)計(jì):專家系統(tǒng)包括：總體趨勢(shì)圖、實(shí)時(shí)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)、系統(tǒng)當(dāng)前狀態(tài)、系統(tǒng)當(dāng)前控制策略、當(dāng)前日期時(shí)間、報(bào)警信息。對(duì)各個(gè)部分的功能作如下說明：1、總體趨勢(shì)圖：該部分可分為歷史趨勢(shì)圖及實(shí)時(shí)趨勢(shì)圖兩大部分.主要包括：入口水流量趨勢(shì)曲線、入口磷含量趨勢(shì)曲線、出口磷含量趨勢(shì)曲線、變頻器給定曲線。操作人員可通過歷史趨勢(shì)圖來觀察最近的除磷加藥負(fù)荷，并可以通過人機(jī)界面的補(bǔ)償來修正專家系統(tǒng)的輸出值。2、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)：給出了系統(tǒng)當(dāng)前一些關(guān)鍵檢測(cè)數(shù)據(jù)，包括入口水流量、入口磷含量、出口磷含量、變頻器的給定值。以供操作人員在線觀察和監(jiān)督系統(tǒng)是否正常輸出。3、當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)：這是系統(tǒng)當(dāng)前狀態(tài),并給出相應(yīng)的提示信息，以供操作人員參考。4、當(dāng)前控制策略：給出了專家系統(tǒng)給定變頻器設(shè)定值的依據(jù)以供操作人員進(jìn)行參考及監(jiān)督專家系統(tǒng)是否運(yùn)行正常，主要考慮的因素包括入口磷含量、出口磷含量、入口磷含量的變化率、出口磷含量的變化率、人機(jī)界面補(bǔ)償值.5、當(dāng)前運(yùn)行：提示系統(tǒng)當(dāng)前運(yùn)行在手動(dòng)控制、自動(dòng)控制還是定值控制狀態(tài)。6、報(bào)警信息:提示信息主要包括入、出口總磷在線分析儀的工作狀態(tài)、磷含量檢測(cè)值是否正常、當(dāng)前系統(tǒng)是否正常運(yùn)行、當(dāng)前是否為汛期、是否有工業(yè)廢水的注入、入口磷含量是否超高并在窗口中提出相應(yīng)的操作建議。（五）其他控制方案優(yōu)化(1)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)利用OPC標(biāo)準(zhǔn)可與污水處理系統(tǒng)PLC進(jìn)行通信，因?yàn)镺PC標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一性，在開發(fā)管理系統(tǒng)軟件中可以方便地采用統(tǒng)一的接口，實(shí)現(xiàn)EIC（電氣控制、儀表控制、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)）的一體化。（2）算法實(shí)施在以上技術(shù)放案的基礎(chǔ)上進(jìn)行了相關(guān)軟件的開發(fā)，軟件的基本功能如下：1。數(shù)據(jù)讀?。?.優(yōu)化算法參數(shù)設(shè)置;3.控制系統(tǒng)仿真設(shè)計(jì);4.OPC;5.幫助；其中,數(shù)據(jù)讀取過程中所采用的技術(shù)包括：數(shù)據(jù)通信與采集技術(shù).數(shù)據(jù)通信與采集技術(shù)是本軟件包的基礎(chǔ)，軟件應(yīng)用這項(xiàng)技術(shù)獲取先進(jìn)控制所需數(shù)據(jù)，操縱生產(chǎn)裝置參數(shù)以及輸出控制參數(shù)。軟件采用基于OPC（OLEforProcessControl）的通信技術(shù)與PLC進(jìn)行通信，采用DAO、ADO和OLEDB數(shù)據(jù)庫訪問技術(shù)保存從生產(chǎn)裝置獲取的數(shù)據(jù)以及對(duì)已保存數(shù)據(jù)的訪問方法等。(六)實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)本試驗(yàn)通過現(xiàn)場(chǎng)燒杯實(shí)驗(yàn)和設(shè)置小型反應(yīng)裝置,真實(shí)模擬污水處理廠生產(chǎn)性污水處理流程,同時(shí)結(jié)合污水廠現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控裝置，確定生物除磷效率,優(yōu)化工藝控制參數(shù),重點(diǎn)考察化學(xué)除磷環(huán)節(jié)的條件控制.主要研究化學(xué)除磷關(guān)鍵技術(shù)，優(yōu)選工藝控制參數(shù)，分析A/A/O系統(tǒng)化學(xué)除磷效率，同時(shí)根據(jù)水質(zhì)水量變化建立化學(xué)除磷藥劑投加量的數(shù)學(xué)模型。（七)案例分析按照專家系統(tǒng)給定進(jìn)行加藥后，在保證了出水磷含量的實(shí)時(shí)值達(dá)標(biāo)情況下，出水磷含量穩(wěn)定在0.5mg/L以下，表現(xiàn)出普遍優(yōu)于手動(dòng)控制方案的性能.三、污水處理廠精確曝氣節(jié)能方案根據(jù)*＊集團(tuán)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，＊*污水處理廠設(shè)計(jì)規(guī)模15萬噸/d，實(shí)際處理規(guī)模約15萬噸/d，每年電消耗總量約1300萬kwh，其中鼓風(fēng)機(jī)運(yùn)行耗電量占其中的30％～35％，調(diào)研中發(fā)現(xiàn),該污水處理廠實(shí)際日處理量為15~16萬立方米左右,平均每噸水的耗電量為較高，所以進(jìn)行污水處理廠鼓風(fēng)機(jī)節(jié)能來降低噸水的耗電量也是污水處理廠亟待解決的問題。（一)現(xiàn)狀及主要存在的問題污水廠鼓風(fēng)機(jī)運(yùn)行狀況如下:污水廠鼓風(fēng)機(jī)運(yùn)行狀況如下:一臺(tái)常開，一臺(tái)根據(jù)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)手動(dòng)開啟。根據(jù)生物池溶解氧值，生物池末端過量曝氣的情況普遍存在,溶解氧濃度達(dá)8mg/L左右，而生化前端溶解氧濃度為0.3mg/L，說明有一定的節(jié)電空間。存在的問題:1)鼓風(fēng)機(jī)的開機(jī)臺(tái)數(shù)和運(yùn)行功率一般按照曝氣池的溶解氧來調(diào)節(jié)，生物池曝氣不均勻給溶解氧準(zhǔn)確檢測(cè)帶來了困難.2）為了滿足控制需要，需要設(shè)計(jì)多臺(tái)鼓風(fēng)機(jī)協(xié)調(diào)控制。因?yàn)檫M(jìn)水流量對(duì)曝氣有較大影響，而該廠的進(jìn)水流量是時(shí)變的,因此，鼓風(fēng)機(jī)向曝氣池輸送的供氣量不是固定的，手動(dòng)控制鼓風(fēng)機(jī)開關(guān)難以適應(yīng)供氣量的變化,需要采用在線實(shí)時(shí)控制。3)**廠和＊＊廠鼓風(fēng)機(jī)風(fēng)壓和風(fēng)量相同，但是電功率不同，擬更換成高效率的鼓風(fēng)機(jī)，在保證原有風(fēng)量、風(fēng)壓的的情況下，降低運(yùn)行電功率，達(dá)到節(jié)能的目的.（二）建議方案污水處理系統(tǒng)整體方案結(jié)合實(shí)際工藝情況,設(shè)計(jì)采用了三級(jí)控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)污水磷處理工藝流程的監(jiān)測(cè)以及相關(guān)工藝設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)控：第一級(jí)：現(xiàn)場(chǎng)手動(dòng)控制。在各電氣站點(diǎn)設(shè)置就地控制箱，可單獨(dú)啟停各操控設(shè)備及各執(zhí)行機(jī)構(gòu).第二級(jí)：PLC邏輯聯(lián)動(dòng)控制。由PLC根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)各測(cè)試設(shè)備采集的數(shù)據(jù)及系統(tǒng)設(shè)備運(yùn)行邏輯關(guān)系,自動(dòng)控制各站點(diǎn)內(nèi)的電氣設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)。第三級(jí)：中央控制計(jì)算機(jī)監(jiān)測(cè)、修改PLC控制參數(shù)、上位機(jī)點(diǎn)動(dòng)控制，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控。手動(dòng)控制及自動(dòng)控制可以分別通過機(jī)房或中央控制室的“手自動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)”進(jìn)行切換。這樣的控制方式能最大限度地保證污水處理裝置安全操作的需要。1）單臺(tái)鼓風(fēng)機(jī)的控制單臺(tái)鼓風(fēng)機(jī)的啟動(dòng)和關(guān)閉由現(xiàn)場(chǎng)控制盤實(shí)現(xiàn)，該盤由PLC、觸摸屏及控制元件、電加熱器、出口閥門等電器組成，完成對(duì)單臺(tái)鼓風(fēng)機(jī)的監(jiān)控及保護(hù)功能,并且具有與上位協(xié)調(diào)機(jī)的通訊能力，能將所有的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)及運(yùn)行狀態(tài)傳送給上位協(xié)調(diào)機(jī),并可在上位協(xié)調(diào)機(jī)的指揮下完成對(duì)機(jī)組的遠(yuǎn)程控制和調(diào)節(jié)功能?，F(xiàn)場(chǎng)控制盤的控制程序如下。①啟動(dòng)的自動(dòng)檢測(cè)。鼓風(fēng)機(jī)啟動(dòng)前，現(xiàn)場(chǎng)控制盤PLC自動(dòng)檢測(cè)項(xiàng)目有:潤滑油壓、油溫正常，機(jī)組有關(guān)的全部鎖定狀態(tài)消除；防喘振全開,導(dǎo)葉在啟動(dòng)位置；與機(jī)組有關(guān)的閥門位置正常;冷卻系統(tǒng)進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài)。如果條件滿足，現(xiàn)場(chǎng)控制盤將自動(dòng)給出允許開車指示和允許主電機(jī)合閘信號(hào).②啟動(dòng)機(jī)組并自動(dòng)控制機(jī)組進(jìn)入正常運(yùn)行狀態(tài)。當(dāng)允許啟動(dòng)指示燈亮后,進(jìn)入機(jī)組啟動(dòng)倒計(jì)時(shí),到時(shí)后自動(dòng)啟動(dòng)機(jī)組，經(jīng)過升速階段，機(jī)組達(dá)到工作轉(zhuǎn)速后,進(jìn)入熱穩(wěn)定階段，隨后系統(tǒng)將執(zhí)行機(jī)組自動(dòng)并網(wǎng)，進(jìn)行氣量調(diào)節(jié)，并關(guān)閉放空閥、防喘振閥等，并網(wǎng)完成后,機(jī)組進(jìn)入正常運(yùn)行階段。③機(jī)組停機(jī).在現(xiàn)場(chǎng)控制盤控制下,機(jī)組可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)正常停機(jī)，聯(lián)鎖停機(jī)和在協(xié)調(diào)機(jī)控制下停機(jī)，在機(jī)組正常停機(jī)的過程中，控制程序?qū)⒆詣?dòng)進(jìn)行機(jī)組的卸載工作，實(shí)現(xiàn)輕載停機(jī)。并且無論是何種停機(jī)控制程序都將在停機(jī)后作好善后工作。單臺(tái)鼓風(fēng)機(jī)自動(dòng)運(yùn)行程序框圖，如圖5所示。設(shè)溶解氧測(cè)定儀的整定值為a，測(cè)定值為P?，F(xiàn)場(chǎng)控制盤PLC接口連線圖如圖6所示。圖5。單臺(tái)鼓風(fēng)機(jī)自動(dòng)運(yùn)行程序框圖根據(jù)圖6總結(jié)現(xiàn)場(chǎng)控制盤的主要功能包括以下幾方面.（1）具有手動(dòng)/自動(dòng)切換功能.（2）具有多種調(diào)節(jié)氣量的功能,可依據(jù)由用戶設(shè)定的氣量進(jìn)行調(diào)節(jié),又可根據(jù)上位機(jī)的指令進(jìn)行氣量調(diào)節(jié),以達(dá)到節(jié)約能源的目的。（3）具有動(dòng)態(tài)的防喘振能力。控制系統(tǒng)采用國際最先進(jìn)的防喘振技術(shù),采用機(jī)組流量及出口壓力雙參數(shù)函數(shù)控制，并在用戶手動(dòng)狀態(tài)下,自動(dòng)跟蹤機(jī)組的運(yùn)行參數(shù),實(shí)現(xiàn)了手動(dòng)狀態(tài)下的自保護(hù)功能。（4）具有備用油泵、油箱加熱器、出口電磁閥控制等設(shè)備的自動(dòng)控制能力。（5)對(duì)機(jī)組所有運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)視和調(diào)節(jié)，具有報(bào)警和聯(lián)鎖停機(jī)能力.2）多臺(tái)鼓風(fēng)機(jī)的協(xié)調(diào)控制多臺(tái)鼓風(fēng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)由分控站控制和監(jiān)測(cè),分控站由一個(gè)裝有PLC主控制器的主控制盤組成,分控站與現(xiàn)場(chǎng)控制盤采用高速數(shù)據(jù)通訊網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)一主。從的機(jī)群通訊和自動(dòng)控制。分控站PLC接收來自現(xiàn)場(chǎng)的氣量需求信號(hào),自動(dòng)進(jìn)行多臺(tái)機(jī)組的氣量優(yōu)化分配，以滿足曝氣池氣量的需求,使多臺(tái)鼓風(fēng)機(jī)在最經(jīng)及最合理的情況下優(yōu)化運(yùn)行。分控站主控制器的控制程序?yàn)?(1）根據(jù)氣量需求自動(dòng)計(jì)算應(yīng)開機(jī)組的臺(tái)數(shù)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)或手動(dòng)增加或減少機(jī)組的運(yùn)行臺(tái)數(shù)；(2）發(fā)出增加運(yùn)行機(jī)組臺(tái)數(shù)的指令后,指揮所有正在運(yùn)行的機(jī)組協(xié)助剛啟動(dòng)的機(jī)組自動(dòng)并網(wǎng)；（3)在所有機(jī)組正常運(yùn)行后,根據(jù)氣量需求自動(dòng)計(jì)算各臺(tái)機(jī)組應(yīng)供氣量,自動(dòng)進(jìn)行氣量分配；（4）監(jiān)視所有機(jī)組的運(yùn)行狀態(tài)和運(yùn)行參數(shù)，進(jìn)行氣量、運(yùn)行時(shí)間的實(shí)時(shí)記錄。多臺(tái)鼓風(fēng)機(jī)自動(dòng)運(yùn)行框圖如圖7所示。根據(jù)鼓風(fēng)機(jī)自動(dòng)控制程序要求，現(xiàn)場(chǎng)控制盤PLC發(fā)出的開停機(jī)信號(hào)傳輸至鼓風(fēng)機(jī)高壓開關(guān)柜，實(shí)現(xiàn)對(duì)鼓風(fēng)機(jī)的開停機(jī)控制。四、污水廠粗格柵提升泵節(jié)能方案（一）提升泵現(xiàn)狀＊*污水廠：進(jìn)水提升泵共計(jì)6臺(tái),品牌均為青島海斯特.其中工頻泵4臺(tái)，功率為132KW，流量600～1000L/S(2160～3600m3/h)，揚(yáng)程8～14m，池深15。1m,轉(zhuǎn)速755rpm/min；變頻泵2臺(tái)，功率為200KW，流量745L/S（2682m3/h）,揚(yáng)程17.7m，池深15.1m,轉(zhuǎn)速990rpm/min，為適應(yīng)進(jìn)水水源液位頻繁變化，四臺(tái)工頻泵,兩臺(tái)變頻泵，參數(shù)不同,作為高、低動(dòng)態(tài)液位時(shí)提升流量用，4臺(tái)工頻泵是由原200KW水泵改造而成。現(xiàn)使用的提升泵沒有總管，都是每個(gè)提升泵單獨(dú)通向細(xì)格柵.管道上沒有安裝壓力測(cè)試儀表,沒有壓力值顯示。提升泵流量與液位關(guān)系液位泵數(shù)量4M—8M8M—12M一臺(tái)（變頻）1600-2600m3/h2600m3/h兩臺(tái)（1臺(tái)工頻，1臺(tái)變頻）3200—4900m3/h4900-5200m3/h三臺(tái)（2臺(tái)工頻，1臺(tái)變頻)4900—7200m3/h7200-7800m3/h＊*污水廠：污水廠進(jìn)水量穩(wěn)定，污水進(jìn)水量略大于污水廠的設(shè)計(jì)最大處理水量，粗格柵蓄水池深15.7米，現(xiàn)在的運(yùn)行方式是開啟2臺(tái)220kW水泵，控制水池水位在8-12米之間,二臺(tái)水泵基本處于滿負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)，兩臺(tái)水泵的的總功率是440KW.（二）提升泵改造方案＊*污水廠:污水廠臨近海邊,市場(chǎng)污水進(jìn)水量不穩(wěn)定，波動(dòng)較大，每個(gè)月的進(jìn)水量不同并且每天的進(jìn)水量也有波動(dòng)，全年進(jìn)水量最多為5月份至10月份期間，污水總進(jìn)水量接近設(shè)計(jì)最大處理水量，11月到4月份總進(jìn)水量偏低，約為三分之二的設(shè)計(jì)最大處理水量。粗格柵蓄水池池深15米，在豐水期水池水位升高，現(xiàn)在的運(yùn)行方式是開啟2臺(tái)132kW水泵及一臺(tái)200kW水泵，控制水池水位在12米以內(nèi)，二臺(tái)水泵滿負(fù)荷運(yùn)行,一臺(tái)水泵變頻運(yùn)行,三臺(tái)水泵實(shí)際運(yùn)行總功率是384KW,每天平均運(yùn)行時(shí)間為5小時(shí)，其他時(shí)間進(jìn)水量減少，只開啟一臺(tái)200kw水泵運(yùn)行.在枯水期每天的最大水量時(shí)間開啟運(yùn)行一臺(tái)200KW水泵已滿足正常的運(yùn)行,進(jìn)水量減少時(shí)只開一臺(tái)132kw水泵，總進(jìn)水量基本控制在4000m3/h，低于污水廠的設(shè)計(jì)處理水量。擬增加一臺(tái)高效率軸流泵在豐水期間時(shí)開啟，監(jiān)測(cè)蓄水池水位在9.7米至12米之間啟用，每天的運(yùn)行時(shí)間平均為5小時(shí)，當(dāng)粗格柵蓄水池水位時(shí)低于9.7米，開啟原有的200kw水泵運(yùn)行?？菟诘乃眠\(yùn)行狀態(tài)維持現(xiàn)有的運(yùn)行狀態(tài)?，F(xiàn)有的水泵全部作為備用。新增水泵設(shè)備參數(shù)：設(shè)備規(guī)格型號(hào)：800ZQ—85—200kW；設(shè)備參數(shù)：5800m3/h;設(shè)備揚(yáng)程：8.5米設(shè)備功率:200kW;數(shù)量：1臺(tái)。當(dāng)水位在12米時(shí)，該水泵的水量為7000m3/h,當(dāng)水位在8.5米時(shí)，該水泵的水量為6000m3/h。提升泵運(yùn)行狀態(tài)的設(shè)置序號(hào)水池液位變化調(diào)整前的開啟數(shù)量水泵功率調(diào)整后的開啟數(shù)量調(diào)整后的水泵功率18m-9.7m1200kw29.7m—12m3384kw1200kw*＊污水廠:污水廠的污水進(jìn)水量比較穩(wěn)定，粗格柵蓄水池的液位保持在8-12米之間，現(xiàn)在的運(yùn)行方式是開啟2臺(tái)220kW水泵，二臺(tái)水泵基本處于滿負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)，兩臺(tái)水泵的的總功率是440KW,其中一臺(tái)水泵變頻運(yùn)行,實(shí)際運(yùn)行總功率約為330KW.擬增加高效率抽水泵一臺(tái)，在粗格柵蓄水池水位在9.7-12米時(shí)啟用，該水泵流量為原有兩臺(tái)泵流量總和,電功率為280kw，當(dāng)污水進(jìn)水量減少時(shí)，蓄水池的水位將會(huì)下降，當(dāng)蓄水池水位低于9。7米時(shí)，關(guān)閉這臺(tái)水泵,啟用原有的水泵兩臺(tái)運(yùn)行,其中一臺(tái)水泵啟用變頻控制，最大化的利用設(shè)備的最佳運(yùn)行狀態(tài).原有的水泵全部保留，作為備用機(jī)使用.設(shè)備規(guī)格型號(hào)：800ZQ-50-280kW；設(shè)備參數(shù)：6300m3/h;設(shè)備揚(yáng)程:12米設(shè)備功率:280kW;數(shù)量：1臺(tái)。（三）提升泵運(yùn)行曲線圖＊＊污水廠高效物體提升泵:＊*污水廠高效物體提升泵：（四)提升泵安裝方式采用井筒懸吊式安裝方法,在粗格柵蓄水池的橫梁上架設(shè)型鋼支架，用于固定水泵井筒，井筒伸入水池內(nèi)距離池底2米，將水泵固定在井筒內(nèi)，水泵出水管道采用明管形式將直接引入細(xì)格柵水池。＊*污水廠新裝設(shè)備電功率為185kw，電源采用現(xiàn)有的水泵控制箱即可。*＊污水廠新裝設(shè)備電功率為280kw,原有的220kw水泵柜子無法借用，擬新裝控制柜一個(gè).四、污水處理廠投資運(yùn)行分析（一）項(xiàng)目投資1)、**污水廠項(xiàng)目改造費(fèi)用：**污水廠改造明細(xì)表:序號(hào)儀表名稱安裝位置數(shù)量合計(jì)萬元備注說明1電動(dòng)調(diào)節(jié)閥DN500曝氣主管6150~100%開度可調(diào)節(jié)2熱式空氣流量計(jì)曝氣主管618HACH，3萬/套3在線溶解氧儀曝氣池1232.4HACH,2。7萬/套4在線氨氮儀曝氣池234HACH,17萬/套5壓力變送器曝氣主管336HACH,12萬/套6液位計(jì)缺氧區(qū)44。81。2萬元7污泥濃度計(jì)MLSS缺氧區(qū)414。4HACH，3。6萬/套8在線總磷分析儀投加前127投藥前監(jiān)測(cè)設(shè)備27萬,測(cè)量范圍：0-20mg。投加后檢測(cè)設(shè)備利用污水廠現(xiàn)有的總磷監(jiān)測(cè)儀，測(cè)量范圍：0—2mg9空壓機(jī)總磷分析儀11。410潛污泵總磷分析儀1111便攜式水質(zhì)采樣器1612便攜式DO分析儀11.113便攜式pH10。914便攜式TDS1115研華工控機(jī)210.5萬/臺(tái)16西門子PLC11017系統(tǒng)安裝費(fèi)112人工費(fèi)及材料費(fèi)總計(jì)216萬元＊*污水廠改造控制系統(tǒng)明細(xì)表：序號(hào)儀表名稱安裝位置數(shù)量合計(jì)：萬元1精確除磷磷專家控制系統(tǒng)1202精確曝氣控制系統(tǒng)120總計(jì)40萬元2)、**污水廠精確除磷控制系統(tǒng)項(xiàng)目改造費(fèi)用：*＊污水廠化學(xué)除磷改造明細(xì)表序號(hào)儀表名稱安裝位置數(shù)量合計(jì)萬元備注說明1在線總磷分析儀投加前、出水口127投藥前監(jiān)測(cè)設(shè)備27萬，測(cè)量范圍:0—20mg。投加后檢測(cè)利用污水廠現(xiàn)有的總磷監(jiān)測(cè)儀，測(cè)量范圍：0—2mg2空壓機(jī)總磷分析儀11。53潛污泵總磷分析儀114便攜式水質(zhì)采樣器165便攜式pH計(jì)10.96便攜式TDS10.67便攜式TDS0.618研華工控機(jī)2109西門子PLC1210系統(tǒng)安裝費(fèi)18人工費(fèi)及材料費(fèi)總計(jì)58萬元＊*污水廠改造控制系統(tǒng)明細(xì)表：序號(hào)儀表名稱安裝位置數(shù)量合計(jì):萬元1精確除磷磷專家控制系統(tǒng)120總計(jì)20萬元3）、污水廠粗格柵提升泵改造費(fèi)用表6污水廠粗格柵提升泵改造明細(xì)表序號(hào)安裝地點(diǎn)名稱數(shù)量單價(jià)合計(jì)1＊＊污水廠污水提升泵1臺(tái)30萬元30萬元3安裝費(fèi)1項(xiàng)8萬元8萬元4總計(jì)38萬元5**污水廠污水提升泵1臺(tái)28萬元28萬元7安裝費(fèi)1項(xiàng)5萬5萬元8總計(jì)33萬元（二）運(yùn)行費(fèi)用分析1）、**污水廠溶解氧耦合氨氮精確曝氣控制系統(tǒng)節(jié)能量估算：（1）在曝氣池設(shè)置了前后兩個(gè)溶解氧控制區(qū)，并采用溶解氧耦合氨氮的控制方式，既能使最終出水氨氮很好的滿足達(dá)標(biāo)要求，又充分利用了全曝氣池的好氧降解氨氮的能力，減少了曝氣池后段有效區(qū)域的浪費(fèi)，并且可以實(shí)現(xiàn)對(duì)出水氨氮達(dá)標(biāo)的完全保障作用。（2）溶解氧耦合氨氮的控制方式實(shí)現(xiàn)了對(duì)溶解氧和氨氮的同時(shí)信號(hào)采集和實(shí)時(shí)監(jiān)控,控制系統(tǒng)對(duì)曲線的處理