基于plc的水处理自动投药系统设计

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1、基于PLC的水处理自动投药系统设计　　摘要：本文采用先进的模糊神经网络算法对投加量进行计算，以满足污水处理过程的复杂性和高要求。拟解决精确投药、送药管道结晶、原液搅拌池结晶等关键问题。经运行实践表明，该系统能够实现自动投药及防止药物在管道内结晶等问题。Abstract：Thispapercalculatesthedosingquantitybytheadvancedfuzzyneuralnetworkalgorithmtomeetthecomplexityandhighdemandsofthese

2、wagetreatmentprocess，andsolvethekeyproblemslikespecificdrugdelivery，crystalofcoagulantadditionpipelinesandcrystalofstostemixingpool.Theoperationpracticeshowsthatthesystemcanrealizeautomaticcoagulantadditionandpreventdrugcrystalinthepipeline.关键词：自动投药系统

3、;结晶;算法Keywords：automaticcoagulantadditionsystem;crystal;algorithm中图分类号：TK223.5文献标识码：A文章编号：1006-4311（2015）04-0073-020引言6为提高水的利用效率，目前“节制地取水-输水-用户-再生水”的反馈式循环流程模式，被全国性的大范围应用，部分地区将再生水作为市政环卫用水及工业用水，使得水利用效率大幅提高。实现这一重大用水模式的转变，加强污水再生利用是关键。随着污水处理指标的不断提高，如何提高污水处

4、理自动化程度，解决自动投药等一系列关键问题已成为各大污水处理厂的首要问题。1系统方案目前多数污水处理厂主要使用化学法除磷，以聚合硫酸铁作为絮凝剂，对污水进行化学沉析和絮凝后达到除磷的目的。污水处理厂目前采用加药管道，由于投药量较小，管道流速低，聚合硫酸铁极易发生结晶，或导致管道堵塞，甚至发生爆管。同时，化学除磷中聚合硫酸铁的投加量直接影响水处理的除磷效果，人工投加不易定量，不能达到理想的除磷效果。鉴于这些原因，需要对污水厂现有聚合硫酸铁投加系统进行全面改造，选择适用的投加方式，结合现有自动控制技术

5、，开发出一套实用的自控投药系统，实现全厂处理水量、水体含磷量和投药量的联动，并解决管道结晶的问题，以取得良好的经济效益和社会效益。6以重庆市鸡冠石污水处理厂自动投药系统为例，该厂共计四组曝气池，拟每组曝气池入水口修建左右两个投药池。根据自动投药系统功能要求，设计方案分为四个部分：原液输送、药池及搅拌装置、投加装置和PLC控制，每组自动投药系统示意图如图1所示，以下针对各个部分进行详细阐述。1.1原液输送考虑鸡冠石污水处理厂原液运输车与药池之间距离较远，且存在高差，不能直接装入药池，采用药液提升泵将

6、原液输送至对应本组的两个储药池。本方案设计了反冲洗系统，在输送完原液后，打开压力水阀及时排出管道中的原液并清洗管道以避免结晶堵塞管道。无需送药时，电磁阀全部关闭。当输送药液时，默认顺序从YC1至YC2依次输送原液。输送原液至药池YC1时，打开电磁阀V1，再接通VJ，直至YC1池限位开关动作，再关闭V1，开启VF冲洗管道，以此顺序逐一开关进液阀。整个注药和清洗过程中，为避免原液浪费，管道内用于清洗的清水和前次注药管道内残留清水随着药管进入药池，造成原液稀释。通过计算严格控制冲洗水量，稀释后原液浓度大

7、致为95%，在可接受范围之内，对准确投加影响可以忽略不计。该反冲系统由PLC进行控制，在实施过程中，通过实际试验和严格时间控制，尽可能的减少冲洗水量。1.2药池及搅拌装置为减少加药管道长度，防止药液结晶板结，新储药池6安装于每组曝气池出水口上端的走道盖板区域，每组设置2个储药池。药池体积取决于污水日处理量，结合鸡冠石污水处理厂聚合硫酸铁实际投加记录，某组日平均投加量约为2900kg/日，单日最高投加量约为平均投加量2倍，聚合硫酸铁密度ρ=1450kg/m3，储药池体积V=2900×2÷1450=4

8、m3，内壁尺寸：3m（长）×1.5m（宽）×1.3m（高），有效水深1m，有效容积4.5m3。储药池不仅对体积有要求，对结构、壁面材料等也有较高的要求，都必须一一满足。药池内液体的流速对聚合硫酸铁的结晶有一定影响，为使药池内原液不易结晶而影响加药效果，必须加装搅拌装置。根据实验结果选择出最优的流动速度：2m/s，并根据实际药池大小选定搅拌机的转速为：80r/min。为了获得特定的流速，每个储药池设置两台搅拌机，进行不间断搅拌。1.3投加装置根据鸡冠石污水处理厂加药系统实验报告，利用