原標題：污水處理廠羅茨鼓風機房綜合技改方案
山東錦工有限公司是一家專業生產羅茨風機、羅茨鼓風機、回轉式鼓風機等水產養殖曝氣設備公司，位于有“鐵匠之鄉”之稱的山東省章丘市相公鎮，近年來，錦工致力于新產品的研發，新產品雙油箱羅茨鼓風機、水冷羅茨鼓風機、油驅羅茨鼓風機、低噪音羅茨鼓風機，贏得了市場好評和認可。 產品和服務遠銷全國各地及東南亞，深受客戶好評。
二級生化處理系統能否實現穩定運行，二級出水能否穩定達標排放，DO的提供是關鍵條件。筆者原來工作于鄭州市五龍口污水處理廠，羅茨鼓風機是生物池曝氣系統的重要設備。因此，被列為我廠生產和管理的A類設備。羅茨鼓風機作為生產運行的大型設備，具有功率大、產能大、能耗高的特點。因此羅茨鼓風機的運行狀況、效率高低直接關系到廠內的能源（電）指標的完成。是污水廠實現節能降耗的首選挖潛設備。根據我廠三年多的運行狀況，以及今年8月份廠家對三臺羅茨鼓風機的運行保養維護情況來看，羅茨鼓風機運行情況良好，設備磨損情況符合正常標準。但目前與羅茨鼓風機相配套的輔助設施設備不能完全滿足羅茨鼓風機正常運行需要，急需做相應的改造，以為羅茨鼓風機提供更好的工作環境和工作條件，提高羅茨鼓風機的工作效率，以便更好的完成節能降耗的工作目標。
1.羅茨鼓風機房存在的問題
目前的羅茨鼓風機房在設計中存在一些問題，不能滿足羅茨鼓風機的正常運行。從三年來運行情況分析，主要存在的問題如下：
1.1羅茨鼓風機進風口面積太小，影響羅茨鼓風機進風口氣體流量
目前是在羅茨鼓風機房的北側進風道設計了一個距地面1.02m，面積為4.4m2的方形進風口。根據實際運行情況進風面積明顯不夠。因為進風口面積過小引起羅茨鼓風機進氣量的不足，大大影響了羅茨鼓風機的空氣吸入量。氣體吸入量的不足造成了羅茨鼓風機抽吸力過強，氣體流速增加，氣體流態發生變化，進入羅茨鼓風機的氣量不均衡，使羅茨鼓風機進風口產生紊流，造成喘振。喘振引起羅茨鼓風機運行中多次振動值超標。在提高風量運行時，因振動引起的報警頻繁發生，大大影響了羅茨鼓風機的正常運行。
同時，進風量不足造成風道內氣體稀薄，進風道內系統氣體負壓度增高，以致巡檢風道的玻璃門被內外氣壓差擠壓破碎。為提高進風量，現在該門處于全開狀態造成氣體短路，粗過濾網失去作用，灰塵顆粒物去除效果變差，影響了羅茨鼓風機的正常使用壽命。
1.2羅茨鼓風機的散熱系統不完善，噪音過大
羅茨鼓風機正常應該加裝完整的隔音防塵罩以降低噪音，防止灰塵。同時通過隔音罩上方的排風扇將熱量擴散出去以達到及時散熱的目的。現在的主要問題是，羅茨鼓風機沒有完整封閉的抽風散熱系統，熱量不能及時排到廠房外。隔音罩加裝后造成熱量不能及時排出，無法散熱，羅茨鼓風機頻繁高溫報警。尤其是夏季高溫，羅茨鼓風機無法正常運行。利用自然散熱造成羅茨鼓風機房內溫度過高，噪音過大。車間值班室緊鄰羅茨鼓風機房對員工的身體健康帶來損害。
1.3羅茨鼓風機房的散熱問題
羅茨鼓風機房的設計目前沒有完整的通風換熱系統。廠房窗戶多，沒有辦法和室外氣體形成熱交換。室內熱空氣大量聚集，不能快速的排出室外，增加了室內溫度。
另外，羅茨鼓風機出口管道設計在羅茨鼓風機房地下室內，而出口管道因壓力大，氣體流量流速大產生較大的熱量。地下室沒有設計通風散熱系統，只是在羅茨鼓風機房內開了一個通風口，這樣大量的管道散熱從地下室流入羅茨鼓風機房室內，引起羅茨鼓風機房室內溫度進一步提高，加劇了羅茨鼓風機房周圍的環境溫度，以致引起羅茨鼓風機的工作環境進一步惡化。
夏季頻繁的高溫報警停機，影響了正常的鼓風量。夏季是生物池需氧量較大的季節，這樣給夏季的運行帶來較大的困難。
2.技改措施
2.1增大羅茨鼓風機進風口面積，提高進氣流量
加大羅茨鼓風機進風道北側的進口截面。將現有的距地面1.02m的隔墻拆除。從地面開始全部增加為進風面。這樣從風道北側可以增加近2m2的進風面積。同時，與此配套的外部進風塔百葉窗面積相應增加。在技改時，維修現已損壞的百葉窗。
根據觀察其他廠家的經驗，可以在風道的南側新增加一個進風口。在現有進風道的南側，重新建對稱進風塔，開相應的進風口，把現有的風道巡檢玻璃門關閉，既可防止進風氣流的短路，又可增加近兩倍的進風面積。保證了充分的空氣進入量，又改善了空氣在進風道的流態。既提高了工作效率，又可以保證羅茨鼓風機的平穩運行。
2.2羅茨鼓風機加裝封閉抽風系統
把現有羅茨鼓風機的隔音防塵罩完全加裝后，在上部軸流風扇處加裝不繡鋼或其他耐熱材質密閉排氣筒，把羅茨鼓風機周圍的熱量利用軸流風扇抽入排氣筒，集中排放到羅茨鼓風機房外。利用隔音防塵罩底部和前部的進氣孔對流循環，形成封閉的循環系統，把熱量及時地排除室外。既能達到羅茨鼓風機降溫的目的，又能從根本上消除羅茨鼓風機運行時的噪音。
2.3羅茨鼓風機房散熱系統改造
地下室排氣管產生的熱量較大。在地下室墻壁開孔，加裝通風道，把熱空氣從地面下引到室外排放。同時，密封室內通風口，防止熱空氣進入室內，增加羅茨鼓風機房的室內溫度。
羅茨鼓風機房采用現有的軸流風扇抽吸室內的氣體排放到室外，把現有的窗戶關閉。在四周墻壁的底部開對流進風口。為防止灰塵影響，底部的進風口加裝百葉窗，周圍建矮墻阻擋灰塵。
3.結論
應用羅茨鼓風機房綜合技改有效的改善了羅茨鼓風機的工作環境，保留了原來機構的工作方案，通過這幾項措施的具體實施，合理的解決了羅茨鼓風機在運營過程所出現的一系列問題，使得羅茨鼓風機的運營更加安全，工作更加有效。
山東錦工有限公司
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原標題：污水處理廠羅茨鼓風機的更新改造
山東錦工有限公司是一家專業生產羅茨風機、羅茨鼓風機等機械設備公司，位于有“鐵匠之鄉”之稱的山東省章丘市相公鎮，近年來，錦工致力于新產品的研發，新產品雙油箱羅茨鼓風機、水冷羅茨鼓風機、油驅羅茨鼓風機、低噪音羅茨鼓風機，贏得了市場好評和認可。此類產品已廣泛應用于電力、污水處理、環保、化工、鋼鐵、建材、農藥、制藥等行業。
1.污水處理廠現狀生化系統概述
污水處理系統工藝流程：
進水→粗格柵→污水提升泵房→細格柵→曝氣沉砂池→初沉池→普通曝氣池及A/O生化池→二沉池→出水
現狀多級羅茨鼓風機在標準溫度和壓力下空氣流量1560～9780m?/h（最錦工量1.6萬m?/h），風壓H=12m（水柱），電機功率600KW，共5臺。
2.現狀供氣量計算及羅茨鼓風機參數確定
2.1羅茨鼓風機存在問題
污水處理廠生物反應池供氣系統現用的羅茨鼓風機為法國某公司多級羅茨鼓風機。現用羅茨鼓風機自1998年投運至今，已運行了13年，存在設備老化嚴重、配件價格昂貴、維修維護量大、能耗大噪音大、運行不穩定等情況。按目前羅茨鼓風機狀況需要每年投入大量資金進行維修：①更新增速器5臺，或更新傳動齒輪、油封，需投資約70萬元；②更新葉輪2臺和殼體2臺，需投資約100萬元。且每臺羅茨鼓風機維修時間較長，經常影響污水處理廠的正常生產。
2.2羅茨鼓風機類型的比較
近幾年隨著單級離心羅茨鼓風機等新型產品的成熟，采用導葉調節系統，配置高壓電機并恒定轉速運行的單級離心羅茨鼓風機是市場的主流。
單級高速離心羅茨鼓風機是速度型壓縮機，具有供氣量大、運行平穩、效率高、風量調節范圍寬、高效區域寬、結構簡單、噪音低、使用年限長、維修量小、殼體內不需潤滑、氣體不會被油污染等優點。
單級羅茨鼓風機和污水廠現使用的多級羅茨鼓風機比較，單級羅茨鼓風機以提高轉速達到所需風壓，較多級低速羅茨鼓風機流道短，減少了多級間的流道損失，特別是易于調節風量，使用壽命更長。因此可以考慮選用有進、出口可調導葉片的單級高速離心羅茨鼓風機，可以提高羅茨鼓風機效率，更便于自動控制風量。
2.3風量計算
2.3.1普通曝氣池風量計算
（1）需氧量AOR的計算
（2）標準需氧量SOR的計算
（3）供氣量Gs的計算
2.3.2 A/O生化池風量計算
（1）需氧量AOR的計算
（2）標準需氧量SOR的計算
（3）供氣量Gs的計算
2.3.3設備的選擇
目前水廠在實際運行中啟動2～3臺羅茨鼓風機可滿足水廠現狀條件下的正常運行。2臺羅茨鼓風機一用一備，可滿足普通曝氣池需氧量；三臺羅茨鼓風機二用一備可滿足A/O生化池需氧量。
3.能耗比較
水廠現采用1.6萬m3/h風量羅茨鼓風機和擬更換2萬m3/h風量羅茨鼓風機，進行能耗比較。
3.1從單臺羅茨鼓風機效率方面考慮
單臺羅茨鼓風機最佳效率區間通常在羅茨鼓風機的60%～90%風量范圍內，但羅茨鼓風機最高效率區間通常在70%～90%風量范圍內。考慮到北部水廠現運行工況，按照單臺羅茨鼓風機供氣系統風量需求大概在1.5～1.6萬m3/h左右為最佳供氣風量進行核算，雖然風量配備為2.0萬m3/h時系統總裝機容量大概在600kw，但實際在1.6萬m3/h風量運行時，羅茨鼓風機能耗并不是600kw，實際的能耗約450kw左右。
3.2考慮到老式羅茨鼓風機和新更換羅茨鼓風機配合使用情況
羅茨鼓風機比較更新改造后羅茨鼓風機的效率低約30%，這樣配置2.0萬m3/h羅茨鼓風機可以作為主運設備，且能夠在40%～100%風量變化范圍內調節運行，適配能力更強，抗沖擊負荷能力更強。
4.結論
經過對污水處理廠的現有運行數據分析、風量的計算，為了保證水廠安全、穩定、高效的運轉，并且最大限度的節能降耗，建議將現狀1.6萬m3/h多級羅茨風機更新為2.0萬m3/h單級離心羅茨鼓風機（配備進出、口聯合導葉系統），其余未更換羅茨鼓風機作為備用，這樣可以在水廠不停運的情況下，將羅茨鼓風機的更新改造工作順利完成。
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1、自動化改造方案項目名稱xxx污水處理廠控制系統升級改造方案周 飛一、前言隨著科技水平的不斷發展和提高，采用計算機系統對生產的管理越來越深入到各行各業的應用之中。因此，采用計算機為核心建立一個對污水廠進行全面管理的自動化控制系統，不但切實可行，而且能夠全面提升企業的管理水平和生產效率，從而提高企業的生產效益。 污水處理廠工程監控系統包括了對廠區內部整個污水處理工藝流程的監測和控制。在整個生產廠區內，包括了粗格柵間、污水提升泵房、細格柵間、沉砂池、生化池、沉淀池、回流及剩余污泥泵房、貯泥池、污泥濃縮脫水間、出水流量計井、紫外消毒渠以及總變配電室等，通過本監控系統能夠對這些過程進行全面監測和控制；同。
2、時，通過本監控系統，使得這些控制既能夠通過監控中心進行，還能夠采用閉環控制方式進行。 二、簡介三、系統綜述1、項目概述xxx污水處理廠控制系統由中央控制室操作站、現場控制站和閉路視頻監控組成，用于該廠的過程控制和全廠監控管理，采用集散型控制結構。由于現系統部分功能不能實現，部分功能需要加強。其中中控部分監測數據與中控室數據不匹配，上位機組態軟件對監控數據的歷史曲線、實時曲線部分顯示不正常(曲線根本就沒有，有30多組需要顯示曲線)；自控部份信號不正常；部分視頻監控不能正常顯示等。現在系統需要全面升級，修復原有問題。2、原系統存在問題匯總（1）、自控部分a、D型濾池PLC觸摸屏顯示缺少出水流量顯示。
3、，多了一個液位顯示b、脫泥機房1#2#加藥機運行信號相反，需要進行互換恢復c、進水流量計無計量故障恢復（2）、中控部分a、出水在線監測數據（流量、COD、TP、TN、NH3-N）與中控數據不匹配（只有出水監測數據，且不準，進水數據需要重新做）b、進水在線目前中控無程序c、生化池儀表（DO、MLSS）現場與中控數據不匹配d、上位機組態軟件中歷史曲線與時實曲線部分顯示不正常e、目前數據不能發送到昆明監測網上（3）、監控部分a、大部分監控已經無法正常顯示、少部分攝像頭已經拆除（4）、其它a、系統布線，沒有強弱電分開，造成信號干擾嚴重b、系統慢c、風機需要工作人員到現場調節擋風板，噪音大，能源浪費3、。
4、原系統組成從系統功能方面看，本污水廠計算機監控系統由三層構成：管理計算機子系統、監控計算機子系統、現場控制站。管理計算機子系統、監控計算機子系統屬于上級系統，通過以太網相連，監控計算機子系統、現場控制站通過工業以太網進行數據交換，而現場控制站屬于下級系統。原中控系統采用計算機PLC方式構成的分布式控制系統，設1個中央控制室，3個監控主站，18路視頻監控。采用一個二級管理的計算機監控系統，其上級系統位于中控室，用于對全廠的所有站點設備進行監控；下級系統位于3個PLC站點，通過以太網實現上下級數據交換；上下級均可通過網絡對系統內的設備進行監測和控制；下級系統只能對本地站點設備進行監控，采用威綸觸摸。
5、屏實現人機信息互換；而上級系統可以對所有站點設備進行監制。系統網絡由工業以太網組成，環型拓撲結構，通訊介質為多模光纖，兩臺計算機，設在中控室內。中控計算機采用西門子wincc組態軟件實現整個系統的監控，PLC采用西門子s7300系列產品。組成如下圖：圖1.1 系統組成四、解決方案根據我們在污水處理廠自控系統改造方面的經驗以及該項目技術文件中的描述，我們將改造工程分為兩部分：原來系統問題修復和系統升級優化改造。原系統問題修復改造在升級現有系統的同時保持原有功能，完善原來系統遺留問題。系統升級改造目的在于提升數據采集、自動報表、設備管理、數據管理和成本管理等功能，提高污水處理廠的管理運行效率，使系。
6、統自動化程度更高，切實實現節能降耗的目的。綜合解決目前系統中存在的問題。為方式使用習慣，最終中控系統畫面基于原來畫面進行修改增補。1、原系統問題修復（1）問題：D型濾池PLC觸摸屏顯示兩個調節池液位，少了出水流量。問題分析：在流量計正常，接線正常的前提下，此類情況原因是程序內部流量采集異常，數據地址分配不正確。解決方法：檢查流量計是否完好，在流量計完好的前提下重新做觸摸屏程序，重新分配數據地址，如果流量數據采集不正常，需要重新修改PLC 程序，必要時更換流量計。（2）問題：脫泥機房1#2#加藥機運行信號相反。問題分析：plc DO點接線相反或plc程序內部運行指令相反。解決方法：檢查plc接線。
7、，如果plc接線正確，修改plc內部程序。（3）問題：進水流量計無計量故障恢復。問題分析：確認流量計故障恢復方式，是自恢復還是通過plc信號給定恢復，還是程序內部檢測故障確認恢復。解決方法：如果為plc信號給定恢復方式，或者程序做的故障檢測，則需要重新做plc程序。（4）問題：出水在線監測數據（流量、COD、TP、TN、NH3-N）與中控數據不匹配；生化池儀表（主要為DO、MLSS）現場與中控數據不匹配。 問題分析：出現此種問題，原因是多方面的，干擾問題，程序問題，儀表自身問題，接線問題都有可能造成以上故障。現系統采用以太網進行數據傳輸，以太網抗干擾性能較強，數據傳輸受干擾可能性不大。儀表顯示。
8、數據和采集到數據不匹配，多出現在程序對信號的處理不正確，如信號的轉換，濾波的處理等，其次是儀表到plc模塊的信號線存在干擾問題。解決方法：首先對系統現在存在的強弱電走線不分情況進行糾正，進行重新布線，將干擾降到最低。檢測儀表信號輸出信號是否正常，儀表輸出信號類型和plc模塊信號類型是否匹配，如果都正常，問題就出在程序對信號的處理問題上，需對程序進行修改。（5）問題：中控室上位機組態軟件歷史曲線、實時曲線部分無法正常顯示等。問題分析：歷史曲線，實時曲線為組態軟件內部的一類通用控件，此問題純為系統組態程序問題，系統最初就沒有做好。解決方法：中控室軟件是整體的，并且沒有源代碼，無法對原來的程序做修改。
9、，只能重新組態中控室監控軟件。（6）問題：需要具備與環保部門聯網傳輸的接口；新增網絡查詢系統，實現廠領導隨時隨地地查詢設備運行情況；問題分析：這幾項問題都是中控上位軟件的問題，雖然上位機目前采用Wincc組態軟件，有網絡訪問功能，但是現在沒有應用此功能。解決方法：更換該軟件，采用在國內應用較為廣泛組態王軟件。該軟件具有良好的擴展性，支持國內大部分工控產品的驅動程序，具有開放的接口，便于與環保聯網，支持冗余熱備功能。（7）問題：現場存在多個視頻通道無信號無法使用的情況，部分攝像頭已經拆除解決：對原有系統要進行全面檢查，包括線路通斷測試、防雷系統檢驗等，更換攝像頭，恢復系統。（8）問題：系統運行緩。
10、慢問題分析：機器硬件老化，系統配置低等原因解決方法：系統運行慢問題單獨從系統和軟件進行優化比較有局限，運行速度提升小，本方案暫時不考慮更換工控機，繼續沿用原來的，在系統和軟件上面進行優化。但是如果不升級硬件系統，速度的提升非常有限，甚至無法提升。2、系統節能升級改造由于采用變頻調速后，風機、泵類負載的節能效果最明顯，節電率可達到20%60%，這是因為風機水泵的耗用功率與轉速的三次方成比例，當用戶需要的平均流量較小時，風機、水泵的轉速較低，其節能效果也是十分可觀的。而傳統的擋板和閥門進行流量調節時，耗用功率變化不大。由于這類負載很多，約占交流電動機總容量的20%30%，它們的節能就具有非常重要的。
11、意義。污水處理廠的設備是全天候運轉的，而且曝氣機和提升泵是污水處理的核心設備，對曝氣機的鼓風機和提升泵進行節能改造，有很大的節能空間。( 1 )、鼓風機變頻節能改造鼓風機將壓縮空氣通過管道送入曝氣池，讓空氣中的氧溶解在污水中供給活性污泥中的微生物。鼓風機在正常狀態下起動時，電流沖擊較大，容易引起電網電壓波動，而鼓風機風壓一定，風量只能靠工作臺數及出氣擋板來調節，實際生產運行中往往是通過調節擋板來控制，即增加管道阻力。因而許多能量多浪費在擋板閥門上。隨著節能設備的廣泛應用，利用節能設備調速范圍寬，機械特性硬等特點，在風機上應用，變頻啟動功能大大的減小了電機起動時對電網的沖擊，而且在正常運行的時候。
12、，將出擋板門開到最大，根據工藝和參數的要求，適當的調節（通過控制系統的電位器）電機的轉速來調節管道的風量，從而來調節污水中的氧氣含量。可以實現在中控室遠程調節電機轉速，達到調節風量的目的，而且可以根據溶解氧傳感器反饋的信號很方便的實現閉環自動控制。免去了許多繁瑣的人工操作，并且具有明顯的節電效果，以下是風機的節電率統計。用兩臺節能設備控制兩臺風機，其中一用一備，電機的功率 P=55KW ，設計風量為 Q 。空載損耗為 10% ，轉速 1250 轉 / 分。若風機正常在 970 轉 / 分以下連續可調，污水處理每天所需的供風量為 1.5Q 。 a、一臺正常運行，一臺節能設備運行；則全速 P0=。
13、（ 55-55*10% ）=49.5KWP1=55KW P2=5.5+49.5*（ 50% ） 3=11.7KW 總消耗的功率為 67KW b、兩臺節能設備運行時每臺的平均供風量為 75%Q ； P1+P2=5.5+ （ 75% ） 3*49.5=26.4KW 總消耗的功率為 52.8KW 可見兩臺風機全投入節能設備運行時效果最好。假定每月工30天，每天工作 24 小時，按每度 0.7 元計，則方案二可以節省電費5000 元左右。（2）、提升泵變頻節能改造提升泵起動時的電流沖擊及調節壓力 / 流量的方式與鼓風機相似。潛水泵起動時的急扭和突然停機時的水錘現象往往容易造成管道松動或破裂，嚴重的可。
14、能造成電機的損壞，且電機起動 / 停止時需開啟 / 關閉閥門來減小水錘的影響，如此操作一方面工作強度大，且難以滿足工藝的需要。在潛水泵安裝節能設備以后，可以根據工藝的需要，使電機軟啟 / 軟停，從而使急扭及水錘現象得到解決。而且在流量不大的情況下，可以降低泵的轉速，一方面可以避免水泵長期工作在滿負荷狀態，造成電機過早的老化，而且節能設備的軟啟動大大的減小水泵啟動時對機械的沖擊。并且具有明顯的節電效果。而且可以根據液位傳感器反饋的信號很方便的實現閉環自動控制，維持水的液位基本恒定，免去了許多繁瑣的人工操作，并且具有明顯的節電效果。3、自動化升級改造（1）、自動化系統實現的以下基本功能：a、具有實。
15、時監測全廠的生產過程參數（如流量、液位等）、水質參數（如PH值、COD、TP、DO等）、電量參數（如電流、電壓、功率因數、有功電度、無功電度等），并對其進行采集、處理、儲存、顯示和打印；實時監測全廠主要設備的運行狀態（如格柵機、提升泵、鼓風機、閥門等），并對其信號進行采集顯示。對污水廠重要設備（如提升泵、鼓風機、閥門等）的開/關次數和運行時間進行累計并生成設備管理報表，使用戶能夠科學合理的安排生產設備檢修時間。b、全自動控制現場設備（如格柵機、提升泵、鼓風機、閥門等）。c、在中控室可以實現對全廠設備和儀器儀表的監測和控制。d、上位機采用全中文操作界面。界面友好美觀，操作簡便易學，響應迅速，可以。
16、實現實時動態顯示過程參數、水質參數、電氣參數的趨勢圖；可以動態顯示全廠生產工藝流程圖和各工藝單元流程圖，并且可以在流程圖上選擇彈出多級細部詳圖。具有自動生成各種生產統計報表。e、具有自動進行越限報警和設備故障報警，并可根據相應的報警數據進行分析。具有故障追憶功能，能夠自動記錄系統或某臺設備故障前和故障過程中的狀態信息。f、本自控系統具有以下三種控制方式手動模式：通過就地控制箱或MCC上的按鈕實現對設備的啟停操作，這種操作模式主要在單機調試、單機檢修或非正常情況下常用。遙控模式：操作人員通過操作面板或中控系統操作站的監控畫面用鼠標器或鍵盤來控制現場設備，也稱為“半自動控制”，主要是指操作人員通過。
17、對受控對象（系統或過程）的某一環節或設備進行簡單的參數設定或發出控制指令，這一環節或設備即按照控制要求執行控制，操作人員只需查看其狀態以及有無報警顯示等。如鼓風機遠程風量調整、提升泵房的一步化控制等。根據操作人員是否在受控系統或過程的現場來看，半自動控制有遠程（通過中央控制室操作員站上實現）和就地（通過PLC控制柜上的人機界面觸摸屏上實現）兩種操作方式。自動方式：也稱為“全自動控制”，主要是指操作人員通過對受控對象（系統或過程）的關鍵運行參數進行簡單的設定或發出控制指令，系統或過程即按照要求進行閉環自動控制，操作人員只需觀察系統或過程的狀態以及有無報警顯示等。三種方式的控制級別由高到低為：手動。
18、控制、遙控控制、自動控制。（2）各站點功能分布a、1#PLC預處理控制站本單元應實現以下一些主要功能：1）、根據粗格柵運行時間周期控制格柵機的啟停；粗格柵屬于攔污設備，安裝在泵站污水池的進口出，其主要作用是去除污水中較大的懸浮或漂浮物，以減輕后續污水處理負荷，并起到保護水泵、管道、儀表等作用。粗格柵的運行是通過定時控制，比如每隔30分鐘（可以設定）粗格柵運行5分鐘，間隔時間和運行時間均可調；并檢測格柵前的液位，設置上限報警。經粗格柵攔截下來得懸浮物或漂浮物由除污耙把它們清除至螺旋輸送機將其運走。在控制上螺旋輸送機與粗格柵聯動，即粗格柵先動作然后螺旋輸送機延時啟動，粗格柵先停止然后螺旋輸送機延時。
19、停機。2）、根據細格柵前后液位差和時間周期控制細格柵機的啟停；由污水提升泵房輸送過來的污水在細格柵間進行進一步的處理，通過細格柵去除可能堵塞水泵機組以及管道閥門的較粗大的懸浮物，為后續級提供較為理想的污水水質。細格柵的運行是通過兩種方式的結合來控制完成的。第一種是定時控制，比如每隔30分鐘（可以設定）細格柵運行5分鐘，間隔時間和運行時間均可調；第二種是液位差（也叫水頭損失）控制，通過液位差計對細格柵前后液位的測量，一般當液位差達到0.2m時啟動細格柵，而當液位差小于0.1m時停止運行細格柵，并設置上限報警。液位差控制的優先級大于時間控制的優先級。經細格柵攔截下來得懸浮物或漂浮物由除污耙把它們清。
20、除至螺旋輸送機將其運走。在控制上螺旋輸送機與細格柵聯動，即細格柵先動作然后螺旋輸送機延時啟動，細格柵先停止然后螺旋輸送機延時停機。3）、實現對旋流沉砂池的控制；污水經過細格柵作處理后按池體正切方向進入池內，沿池內壁流動后砂粒沿池體下部斜面滑向積砂斗，因污水中砂粒數量、有機物、無機物數量是變量，所以池中設置了攪拌裝置，使砂水分離，粗而重的礦物砂粒下沉至積砂斗，細而輕的顆粒隨出水懸浮帶出，出水至反應沉淀池。為排出積砂斗中的沉砂，池中設置了空氣提升泵（由空氣壓縮機提供氣源）。為防止積砂壓實，使已沉降的部分細而輕的顆粒重新懸浮起來，回到污水中去，在排砂前采用壓縮空氣通過空氣沖洗裝置定時氣沖積砂斗。由積。
21、砂斗排出的砂經砂水分離器將顆粒分選出來，余水和有機物回流至污水集水池。沖洗排砂自控運行（通過對PLC編程實現）要求：按時間順序自動沖砂1次，排砂1次，時間可設定；砂水分離器與沉砂池排砂連動工作，砂水分離器延時停機（延時時間可設定）；比式沉砂池排砂周期約30分鐘（可設定），電動三通切換閥先切換到松砂管路開2分鐘（可設定），再轉換到排砂管路開3分鐘（可設定），然后關掉三通閥，開啟螺旋砂水分離器10分鐘（可設定）后關閉螺旋砂水分離器。過15分鐘（可設定），進入下一個排砂周期。4）、實現對回收水泵的控制；全廠生活污水及沉砂池及生物池回流污水流至回收水池，根據液位信號控制回收水泵的啟停，回收水泵把這些污。
22、水送至粗格柵前。5）、反應沉淀池；預處理后的污水經配水井流至超細格柵作進一步的處理，通過超細格柵去除較細的懸浮物，為絮凝沉淀提供較為理想的污水水質。超細格柵的運行是通過兩種方式的結合來控制完成的。第一種是定時控制，比如每隔30分鐘（可以設定）細格柵運行5分鐘，間隔時間和運行時間均可調；第二種是液位差（也叫水頭損失）控制，通過液位差計對細格柵前后液位的測量，一般當液位差達到0.2m時啟動細格柵，而當液位差小于0.1m時停止運行細格柵，并設置上限報警。液位差控制的優先級大于時間控制的優先級。絮凝沉淀反應池主要作用是使污水的膠體懸浮物絮凝，經過沉淀形成污泥排至污泥處理系統。在絮凝沉淀反應池入水口設有。
23、攪拌機，它使污水與絮凝充分混合達到良好的絮凝效果，攪拌機控制方式為長時間運行。刮吸泥機的運行通過定時控制完成，在上位機設置定時調節畫面，可通過其設置啟/停時間間隔b、 2#PLC生物濾池處理子站2#PLC站其監控范圍為：生物濾池、反沖洗水池、接觸消毒池1）、本單元實現的主要功能：檢測配水井液位、排泥管到壓力并顯示。根據進水流量控制進水調節閥；實現對曝氣鼓風機的控制，并根據工藝要求啟/閉曝氣閥；按工藝要求實現對氣水反沖過程的自動控制；根據液位及需要控制接觸池潛水泵的啟停。2）、控制方案：生物濾池是本污水處理廠的關鍵，此處控制方案的優劣直接影響到出水水質。工藝要求對各濾池的進水調節閥、出水閘門、氣。
24、沖閥、水沖閥、排水閥、泄氣閥及鼓風機、反沖水泵進行監控，來控制濾池的正常過濾和反沖洗這兩個過程。實現過程控制可通過手動和自動兩種方式。手動過程控制手動控制通過控制柜面板上的按鈕和旋鈕完成。過濾階段正常過濾階段，每格濾池PLC模擬量輸出控制進水閥調節閥的開度控制進水，使濾池濾床上的水位保持恒定，從而保證出水水質。在此階段通過控制曝氣鼓風機及曝氣進氣閥達到控制曝氣量的目的，使濾料保證很好的生物作用，起到凈化水質效果。反沖洗階段濾池反沖洗過程，當某濾池運行到一定時間后，手動將出水閥開到最大開度，等到水位降到過濾水位時，關閉出水閥。打開排水閥，打開氣沖閥，起動鼓風機，進行氣沖3分鐘。打開反沖水閥，起動。
25、反沖水泵，進行混和沖洗3分鐘。關閉氣沖閥，停鼓風機，進行水沖3分鐘。關閉反沖水閥，停反沖水泵，沖洗過程結束。將泄氣閥打開排氣3分鐘，同時將濾砂沉下。開進水閥3分鐘，進行漂洗。漂洗后關進水閥，等待一分鐘，關排水閥。開進水閥等待水位上升到過濾水位時，慢慢打開出水調節閥，進入正常過濾階段。濾池有水頭損失上限值、水位上限值、濁度上限值、沖洗周期、人工強制等五種申請沖洗方式向調度PLC申請沖洗。當某一格濾池被允許沖洗時，此格濾池即進入沖洗狀態。此時，將出水閥開到最大開度，等到水位降到過濾水位時，關閉出水閥。打開排水閥，打開氣沖閥，起動鼓風機，進行氣沖3分鐘。打開反沖水閥，起動反沖水泵，進行混和沖洗3分鐘。
26、。關閉氣沖閥，停鼓風機，進行水沖3分鐘。關閉反沖水閥，停反沖水泵，沖洗過程結束。將泄氣閥打開排氣3分鐘，同時將濾砂沉下。開進水閥3分鐘，進行漂洗。漂洗后關進水閥，等待一分鐘，關排水閥。開進水閥等待水位上升到過濾水位時，慢慢打開出水調節閥，進入正常過濾階段。c、3#PLC污泥脫水系統處理子站3#PLC站位其監控范圍為：脫水機間、貯泥池、廠區污水池本單元實現的主要功能1）根據生產工藝要求，完成對污泥貯泥池的控制；本污水處理廠的污泥貯泥池具有兩個作用。第一是匯集管道輸送過來的稀污泥；第二是起到污泥調質池的作用，調質池的作用是調勻污泥，使進入污泥濃縮機的污泥濃度比較均衡。根據液位控制儀測定的信號，PL。
27、C在實際運行中泥位太高時自動停止污泥泵工作，泥位太低時自動停止污泥濃縮機的進料泵的工作，以調控本池的泥位保持在工藝設計的合理范圍之內。3）根據生產工藝要求，完成對污泥壓濾間設備的控制；在脫水機房主要完成對污泥投加絮凝劑、混合、濃縮、脫水功能，最后生成污泥餅外運。絮凝劑配置、加藥設備主要包括加藥罐、投藥泵和靜態混合器組成。加藥罐按全自動方式工作，首先將聚合物粉末在配藥池內與自來水混合，并進行攪拌，使聚合物溶解，然后將配好的聚合物藥液貯存在投藥池里。投藥泵將藥液提升送到安裝在物泥貯泥池與污泥濃縮機之間污泥管上的靜態混合器，使藥液與污泥混合。濃縮是降低污泥含水率的一種方式，在污泥處置過程中，常采用重。
28、力濃縮的方法作為污泥脫水的預處理，帶式濃縮機是連續運轉的污泥濃縮設備，一般進泥含水率為99.2%，經絮凝、重力脫水后含水率降低到95%97%，濃縮時間一般為1030s，達到后續工藝進一步污泥處理的要求。一般情況下帶式濃縮機和帶式壓濾機直接連接，因而污泥濃縮后可直接進入帶式壓濾機進行脫水。帶式濃縮機可替代混凝土濃縮池及大型濃縮柵耙構成的濃縮池，因而減少占地面積，節省土建投資。帶式壓濾機是一種連續運轉的固液分離設備，由機架、布料箱、真空箱、濾帶張緊裝置、濾帶調偏裝置、傳動機構及擠壓輥組成。污泥經過絮凝、低真空重力脫水、低壓脫水、高壓脫水，壓軋段的停留時間約為15min濾餅隨濾布運行到卸料輥時被卸落。
29、。為節約成本，以上方案會充分利用原來的物品器件。以上為我公司根據常規污水處理工藝結合祿勸國禎污水處理廠基本情況做的初步方案，未詳盡或有誤之處還望多多指正。五、初步方案物品清單及報價1、系統修復及升級物品清單、報價序號名稱型號規 格單 價數量合 計備注1上位機系統軟件組態王6.點￥1套￥亞控工控機IPC-610P4R-25H2套研華2組態中控系統軟件￥1套￥3S7 300程序￥3套￥4威綸觸摸屏程序￥3套￥5屏蔽電纜RVVP20.20100m/卷￥5卷￥6硬聚氯乙烯保護管HD-UPVC 80mm4m/根￥50根￥7STEP 7 v5.46ES7 810-4CC08-0KA5￥1套￥西。
30、門子8高清攝像頭NS-F86028mm￥3個索尼9安裝調試￥10其他￥總 計￥大 寫2、變頻節能改造物品清單、報價序號名稱型號規 格單 價數量合 計備注1變頻器AC60-T3-110G/132P110KW￥1臺￥2變頻柜1700*800*550mmH 1.5mm￥1套￥3導線銅芯/50mm2100m/卷￥1/2卷￥4導線銅芯/1.5mm2100m/卷￥1卷￥5空開DZ47-3P/2021A￥1個￥正泰6塑盒空開NM1-400S/A￥1個￥正泰7接觸器NC1-250/10250A線圈220V/50HZ￥5個￥正泰8銅頭250A￥70顆￥正泰9端子TC-A/3P￥3個￥。
31、正泰10熱繼電器NRE8-V/300A￥1個￥正泰11電壓表42L6-v450V￥1只￥正泰12電流表42L6-A450A￥1只￥正泰13電流互感器LMZJ1-0.5450/5￥1只￥正泰14熔斷器+扣殼RT28-10A16A￥1套￥正泰15按鈕LA10-1H￥4個￥正泰16指示燈ND16￥3個￥正泰17報警燈ND16￥1個￥正泰18轉換開關LW5D-3檔位￥1個￥正泰19繼電器JZX-22F/4Z+CZY14A線圈220V￥2個￥正泰20PLC6ES7 214-2BD23-0XB8CPU224 xp￥1臺￥西門子含程序21威綸觸摸屏10寸Mt6100 i￥1套￥威綸通22以太網模。
32、塊6GK7243-1EX00-OXE0CP243-1￥1套￥23輔材￥1批￥24風扇/防護罩￥1套￥25安裝調試￥26運輸費￥27其他￥以 上 為 一 套 ， 總 計 兩 套 。總 計 * 2￥大 寫3、自動化升級及其進水監測改造物品清單、報價序號名稱型號規 格單 價數量合 計備注1S7300 cpu6ES7 315-2EH14-0AB0CPU 315-2PN/DP￥1塊￥西門子2IM模塊6AG1 365-0BA01-3AA0IM365￥2塊￥西門子3Ps模塊6ES7 307-1KA01-0AA0PS307￥1塊￥西門子4DI模塊6AG1 321-1BL00-2AA0SM321￥3塊￥西門子5。
33、DO模塊6AG1 322-1BH01-2AA0SM322￥2塊￥西門子6AI模塊6AG1 331-7KF01-4AB0SM331￥3塊￥西門子7AO模塊6AG1 332-5HF00-2AB0SM332￥2塊￥西門子8MMC卡6ES7 953-8LF20-0AA0512K￥1張￥西門子9DIN導軌6ES7 390-1AF30-0AA0530mm￥2條￥西門子10西門子11熔斷器+扣殼RT28-10A16A￥1套￥正泰12按鈕LA10-1H￥4個￥正泰13指示燈ND16￥3個￥正泰14報警燈ND16￥1個￥正泰15轉換開關LW5D-3檔位￥1個￥正泰16繼電器JZX-22F/4Z+CZY14A線圈。
34、220V￥2個￥正泰17PLCS7-200CPU224￥1臺￥西門子18輔材￥19風扇/防護罩￥1套￥20安裝調試￥21運輸費￥22其他￥總 計￥大 寫六、標準和規范本次系統改造將嚴格執行國家和行業內有關標準和規范，將符合或不低于下面所列標準或規范：GB3368-82 工業自動化儀表用電源電壓GB4028 外殼防護等級的分類GB12706 電力電纜GB15972.5-1998 光纖總規范GB75353-87 工業自動化儀表盤基本尺寸及型式CISPR22 信息技術設備無線電干擾特性的限值和測量CECS81:96 工業計算機監控系統抗干擾技術規范GB8566-88 計算機軟件開發規范GB7450-87 電子設備雷擊保護條例GB/T13423-1992 工業控制用軟件評定準則GB/T15532-1995 計算機軟件單元測試GB7260 不間斷電源設備EN50082 通用抗干擾標準IEC60381 用于過程控制系統的模擬信號IEC60625 可編程測量儀表IEC61000 電磁兼容(EMC)IEC61131 可編程控制器IEC61158 用于工業控制系統的現場總線標準IEC61643 低壓浪涌保護裝置七、品質承諾。
自動化改造方案
項目名稱 xxx污水處理廠控制系統升級改造方案 周 飛
一、前言
?隨著科技水平的不斷發展和提高，采用計算機系統對生產的管理越來越深入到各行各業的之中。因此，采用計算機為核心建立一個對污水廠進行全面管理的自動化控制系統，不但切實可行，而且能夠全面提企業的管理水平和生產效率，從而企業的生產效益。 污水處理廠工程監控系統包括了對廠區內部整個污水處理工藝流程的監測和控制。在整個生產廠區內，包括了粗格柵間、污水提升泵房、細格柵間、沉砂池、生化池、沉淀池、回流及剩余污泥泵房、貯泥池、污泥濃縮脫水間、出水流量計井、紫外消毒渠以及總變配電室等，通過本監控系統能夠對這些過程進行全面監測和控制；同時，通過本監控系統，使得這些控制既能夠通過監控中心進行，還能夠采用閉環控制方式進行。
三、系統綜述
1、項目概述
xxx污水處理廠控制系統由中央控制室操作站、現場控制站和閉路視頻監控組成，用于該廠的過程控制和全廠監控管理，采用集散型控制結構。
由于現系統部分功能不能實現，部分功能需要加強。其中中控部分監測數據與中控室數據不匹配，上位機組態軟件對監控數據的歷史曲線、實時曲線部分顯示不正常(曲線根本就沒有，有30多組需要顯示曲線)；自控部份信號不正常；部分視頻監控不能正常顯示等。現在系統需要全面升級，修復原有問題。
2、原系統存在問題匯總
（1）、自控部分
a、D型濾池PLC觸摸屏顯示缺少出水流量顯示，多了一個液位顯示
b、脫泥機房1#2#加藥機運行信號相反，需要進行互換恢復
c、進水流量計無計量故障恢復
（2）、中控部分
a、出水在線監測數據（流量、COD、TP、TN、NH3-N）與中控數據不匹配（只有出水監測數據，且不準，進水數據需要重新做）
b、進水在線目前中控無程序
c、生化池儀表（DO、MLSS）現場與中控數據不匹配
d、上位機組態軟件中歷史曲線與時實曲線部分顯示不正常
e、目前數據不能發送到昆明監測網上
（3）、監控部分
a、大部分監控已經無法正常顯示、少部分攝像頭已經拆除
（4）、其它
a、系統布線，沒有強弱電分開，造成信號干擾嚴重
b、系統慢
c、風機需要工作人員到現場調節擋風板，噪音大，能源浪費
3、原系統組成
從系統功能方面看，本污水廠計算機監控系統由三層構成：管理計算機子系統、監控計算機子系統、現場控制站。管理計算機子系統、監控計算機子系統屬于上級系統，通過以太網相連，監控計算機子系統、現場控制站通過工業以太網進行數據交換，而現場控制站屬于下級系統。采用一個二級管理的計算機監控系統，其上級系統位于中控室，用于對全廠的所有站點設備進行監控；下級系統位于個PLC站點，通過上下級數據交換；上下級均可通過網絡對系統內的設備進行監測和控制；下級系統只能對本地站點設備進行監控，而上級系統可以對所有站點設備進行監制。由于采用變頻調速后，風機、泵類負載的節能效果最明顯，節電率可達到20%～60%，這是因為風機水泵的耗用功率與轉速的三次方成比例，當用戶需要的平均流量較小時，風機、水泵的轉速較低，其節能效果也是十分可觀的。而傳統的擋板和門進行流量調節時，耗用功率變化不大。由于這類負載很多，約占交流電動機總容量的20%～30%，它們的節能就具有非常重要的意義。污水處理廠的設備是全天候運轉的，而且曝氣機和泵是污水處理的核心設備，對曝氣機的鼓風機和泵進行節能改造。1 )、 鼓風機將壓縮空氣通過管道送入曝氣池，讓空氣中的氧溶解在污水中供給活性污泥中的微生物。鼓風機在正常狀態下起動時，電流沖擊較大，容易引起電網電壓波動，而鼓風機風壓一定，風量只能靠工作臺數及出氣來調節，實際生產運行中往往是通過調節來控制，即增加管道阻力。因而許多能量多浪費在閥門上。隨著節能設備的廣泛應用，利用節能設備調速范圍寬，機械特性硬等特點，在風機上應用啟動功能大大的減小了電機起動時對電網的沖擊，而且在正常運行的時候，將出門開到最大，根據工藝和參數的要求，適當的調節（通過控制系統的電位器）電機的轉速來調節管道的風量，從而來調節污水中的氧氣含量。而且可以根據溶解氧傳感器反饋的信號很方便的實現閉環自動控制。免去了許多繁瑣的人工操作，并且具有明顯的節電效果，以下是風機的節電率統計。 用臺節能設備控制臺風機，其中用一備，電機的功率 P=55KW ，設計風量為 Q 。空載損耗為 10% ，轉速 1250 轉 / 分。若風機正常在 970 轉 / 分以下連續可調，污水處理每天所需的供風量為 1.5Q 。 一臺正常運行，一臺節能設備運行；則全速 P0=（ 55-55*10% ）=49.5KWP1=55KW P2=5.5+49.5*（ 50% ） 3=11.7KW 總消耗的功率為 67KW 兩臺節能設備運行時每臺的平均供風量為 75%QP1+P2=5.5+ （
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