自来水厂自动控制排泥装置

 通过对定置式自动控制排泥装置的开发及其在非桁架排泥水处理构筑物中的具体应用,表明该装置排泥效果良好,自动化程度高且能显著改善出厂水水质

    目前我国大多数水厂、污水处理厂的絮凝池、沉淀池或澄清池的排泥采用穿孔管、排泥斗、虹吸管等型式,并结合手动快开阀或普通阀门来实现。此类排泥方式多采用人工手动操作,使用麻烦,安全性差,尤其在恶劣的工作环境下故障率较高。
在排泥自动控制方面,国内90年代以前通常采用单片机技术开发的程序控制器来进行;近几年新建的不少水厂基本上是采用PLC(可编程控制器)和DCS系统来实现。但适合我国水处理行业现状所需的定型自动排泥产品尚不多见。

1 自动排泥系统开发目的
   开发定置式自动控制排泥装置的主要目的,是针对水处理厂不同的排泥工艺和工作环境,通过运用PLC技术来解决水处理厂的各种絮凝池、沉淀池及澄清池等水处理构筑物的自动排泥这一老大难问题,为我国中小型水处理厂提供一种效果显著、造价低廉、易于操作、实施简单、应用灵活,可完全实现排泥自动化和远程计算机监控的小型自动排泥装置,并降低劳动强度和生产成本,改善水处理效果,提高水处理行业自动化水平。
2 自动排泥系统开发内容和技术特点
定置式自动控制排泥装置配置示意见图1。

定置式自动控制排泥装置的主要开发内容及技术特点如下:
(1)运用PLC(可编程控制器)、计算机控制、继电保护等多项技术,结合新型的电动、气动快开式排泥阀或电磁阀,形成了一套完整的自动排泥控制系统,实现了排泥工艺的自动化,并能适用于不同的工艺条件和工作环境。
(2)能进行自动检测、多通道逻辑控制、手/自动控制;能采集如阀门开关量、事故量、积泥量、液位等各种数字量、模拟量、脉冲量输入信号;能输出数字量和模拟量控制,并具有PID过程闭环控制、面板参数调节、程序锁存等功能。
(3)根据用户不同要求,提供手动、定时自动、根据排泥尾水浊度或积泥检测反馈信号自动排泥3种控制方式。
(4)针对水处理行业的不同工艺和环境情况,提供自动排泥控制器与阀门的不同配置方案。
(5)通过PLC的RS232,RS485或专用工业通讯模块接口实现与计算机工业以太网的实时通讯,实现计算机远程监控。
3 自动排泥系统工作原理
定置式自动控制排泥系统执行的工作原理为:
①根据手/自动开关信号判断系统运行状态。如果是手动状态,程序终止,操作员只能在控制器面板上手动操作;如果是自动状态,则执行下一步;
②判断排泥时间是否达到设定值。如果是,检查阀门的输入状态是否有故障,进行逻辑判断,有故障时输出报警,无故障时继续执行;
③执行输出开阀命令,在开阀过程中,计时器限定最大行程时间。如果开阀出现超过正常行程时间或过力矩等故障,就复位开阀输出位,以防止损坏设备;开阀无故障,则用阀门开到位信号来复位开阀的输出位;全开到位后,等待一定的排泥时间(操作员可在面板上设定);
④排泥完成后,输出关阀命令,在关阀过程中,计时器限定最大关阀行程时间。如果关阀出现超过正常行程时间或过力矩等故障,就复位关阀输出位,以防止损坏设备;关阀无故障,则用阀门关到位信号来复位关阀输出位;
⑤程序跳转到下一个排泥阀的运行过程,排泥流程与第③,④步相同,整个排泥过程完成;
⑥自动根据浊度(或积泥检测值)设定排泥次数和排泥时间,并可在操作面板手动设定。其程序流程详见图2。

图2 定置式自动控制排泥装置程序流程

4 自动排泥系统应用分析
 (1)与人工操作方式相比,不仅保证了排泥的及时性和有效性,而且降低了制水工人的劳动强度,提高了生产效率。

(2)较之采用单片机技术开发的程序控制器,它能灵活地提供手动、定时自动、根据浊度仪或积泥检
测仪反馈信号自动排泥3种方式,同时针对水处理行业不同情况和工艺,提供3种自动排泥控制器与
阀门的不同配置方案。组态灵活,实施方案全面。
(3)定置式自动控制排泥装置具有显著的经济效益和社会效益。本装置所需投资费用较少;由于本装置实现了排泥系统的自动监测和控制,确保了排泥的科学合理性,从而减少了池中泥层的堆积,提高了原水的利用率,降低了药耗和水的损耗;本装置性能稳定,故障率较低,减少了生产管理费用和设备维修费用;全面提高了排泥工艺自动化水平