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污水提升泵范文1
關鍵詞：泵站；PLC；智能保護
中圖分類號：X703 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2013）05-0107-03
1 污水處理廠及泵站自動化控制系統概述
廈門水務中環污水處理有限公司筼筜污水處理廠下轄沿筼筜湖周邊濱北1號、北2號、北3號，湖中，濱南1號、2號、3號、4號，及海天、寨上、象嶼等共計36（其中含22個截流泵井）個污水提升泵站。這些泵站作為筼筜污水處理廠的廠外泵站，經市政管網將污水提升引入至廠內進行廢水處理后，達標排放。匯水面積達70 km2，服務人口150萬人。
污水泵站均采用西門子S7-200可編程邏輯控制器（PLC）、PC機、觸摸屏等自動化控制設備，配合液位計、流量計等儀表進行污水提升智能控制。
2 系統結構
2.1 主站（控制中心）
主站自控系統采用西門子S7-200系列的CPU-226PLC做主機，通過無線數傳電臺以“輪詢”方式對8個子站實現遠程數據采集與控制，并預留一個通訊端口，將來與全廠中控系統聯接。采用二臺工控機通過組態軟件“組態王”與西門子主機通信， 接收主機發送的全部泵站自控數據，進行數據處理并將數據實時顯示在顯示屏（系統總結構圖見圖1）。
2.2 子站
采用西門子S7-200PLC實現泵站運行自動控制、液位、流量等現場數據采集，并通過無線數傳電臺與主站實現數據傳輸與遠程控制。
2.3 通訊方式的選擇
由于8個污水泵站分布在筼筜湖周邊，有線通訊方式施工復雜，投資成本高，決定采用無線通訊方式，無線通訊有兩種方案：
①利用公網（如GPRS、CDMA、電話網），主要優點是一次投資少，覆蓋率廣。主要缺點是穩定性和實時性較差，網絡數據傳輸系統有一定的延時。
②無線數傳電臺方式，主要優點是造價低廉、施工快捷、運行可靠、維護簡單。主要缺點是傳輸范圍有限（5 km）。經過對比，根據8個污水泵站的實際情況（最遠的污水泵站離主站不超過4 km），決定采用無線數傳電臺方式。
3 子站自動控制系統
污水泵站的工藝流程大致相同，均為：地下管網污水泵站格柵機濾渣污水集水井提升泵房經過多級泵站提升污水處理廠。主要控制對象設備有：進出水閘門、格柵機、除污機、提升泵等。泵站自動化控制系統要求集數據采集、智能控制于一身，主要功能包括以下幾個方面：
3.1 控制方式
有手動、自動兩種控制方式，由控制屏上轉換開關切換。手動方式由控制屏上按鈕手動操作；自動方式由PLC控制。自動方式又分強制自動和遙控自動兩種，由PLC輸入端子設置，強制自動由子站PLC全權控制，用于通訊出故障時，獨立運行。遙控自動為主站自動或手動遙控。
3.2 主要控制功能
根據集水井水位的變化控制泵的開、停。不出現低水位抽空泵，也不發生溢流；泵的開、停順序：循環開停機，即先開先停，循環運行；分南北池的泵站，分池運行時，兩池液位應能獨立控制，合池運行時兩池輪流開機；根據粗格柵前后液位差和時間周期控制格柵機的啟停；根據需要實現閘門啟閉機的控制；實現無軸螺旋輸渣機與粗格柵的聯動，同時實現對輸渣機的工作狀態的測控；最多開機臺數控制：有的泵站需限制開機臺數，以免造成管道溢流或泵站自回流。最多開機臺數在強制自動方式，由子站PLC控制，在遙控方式由主站主機控制；緊急關總閘控制：當機房發生管道破裂大量漏水或火災等緊急情況，主站可通過遙控方式關斷泵站電源總閘，防止事故擴大。
3.3 機組故障保護要求
過載保護：除熱繼電器等硬件保護外，還進行PLC軟件過載保護（水泵額定電流的110%），雙重保護；抽空泵保護（水泵欠載保護，額定電流的60%）；電動機頻繁啟動保護（/h啟動次數>10次為頻繁啟動），防止因控制回路元件觸點接觸不良引起電機頻繁開停，燒毀交流接觸器或電機；潛水泵漏水、超溫保護。
3.4 泵站自動化控制系統控制流程
3.4.1 污水泵的自動控制
在集水井內安裝一臺超聲波液位計，測量集水井液位。潛水泵根據集水井液位，按照預定的運行方案自動增減水泵開啟臺數。具體運行模式如下。
①在PLC自動控制模式下，PLC按照集水井液位設置點自動起動或停止相應臺數的進水泵。
②由低至高，集水井液位包括以下設置點。
低液位設置點：當液位降至此設置點以下時，PLC發出低液位報警，并停止所有自動運行的污水泵（無論強制自動還是遙控自動）。
停止所有泵的液位：當液位降至此設置點以下時，PLC停止所有處于自動運行的的污水泵。
起動第一臺進水泵的液位：當液位升至此設置點以上時，PLC起動第一臺進水泵；當液位降至此設置點以下時，PLC保持運行一臺進水泵而停止多余的泵。
起動第二臺進水泵的液位：當液位升至此設置點以上時，PLC起動第二臺進水泵；當液位降至此設置點以下時，PLC保持運行二臺進水泵而停止多余的泵。
起動第三臺進水泵的液位：當液位升至此設置點以上時，PLC起動第三臺進水泵。
高液位設置點：當液位升至此設置點以上時，PLC發出高液位報警。
污水泵自動輪換運行：當一臺泵連續運行時間大于所設定的污水泵連續運行時間，則自動停止運行，同時啟動另一臺泵，防止泵長時間運行出現過熱故障。
當泵的開機臺數和液位連續1 h（時間可調）無變化時，則再啟動一臺泵，將液位抽低，加快管道內污水流動，增加管道污水庫容量。
③當PLC采集到泵的故障信號，自動判斷屬于報警故障還是須要停機的故障，屬于須要停機的故障則馬上停止正在運行的泵，并馬上啟動另一臺泵。
④當污水泵手動啟動時，PLC自動起動的泵的數量相應減少。
⑤污水泵停機后需等待10 min后才能再次起動，泵防止頻繁啟動；兩臺污水泵的起動間隔為30 s。
3.4.2 格柵的自動控制
在格柵前后設超聲波液位差計，測量格柵前后液位差；格柵機根據前后液位差或設定的運行時間與運行周期自動運行，時間和周期均可根據進水雜質情況調整。具體運行模式如下：
①在PLC自動控制模式下，PLC按照時間設置或液位差設置自動起動或停止格柵。
②時間模式：當某臺格柵的等待（停機）時間大于設定值時，PLC起動該臺格柵；當某臺格柵運行時間大于設定值時，PLC停止該格柵，并啟動該格柵的下一個計時周期。所有格柵共用一套等待時間和運行時間設置值，但每臺格柵有各自的等待時間和運行時間計時。
③液位差模式：當液位差測量值大于起動格柵液位差設置值時，PLC起動格柵；當液位差測量值小于停止格柵液位差設置值時，PLC停止格柵。
實現無軸螺旋輸渣機與格柵的聯動，同時實現對輸渣機的工作狀態的測控。
3.4.3 出水電動閥門控制模式
PLC自動控制模式下，操作員站或觸摸屏下達開、關閥指令。
4 主站功能
主站自控系統采用西門子S7-200系列的CPU-226PLC做主機，通過無線數傳電臺以“輪詢”方式對8個子站實現遠程數據采集與控制，并預留一個通訊端口，將來與全廠中控系統聯接。
采用二臺工控機通過組態軟件“組態王”與西門子主機通信， 接收主機發送的全部泵站自控數據，進行數據處理并將數據實時顯示在顯示屏。顯示方式多樣，有指示燈狀態顯示、虛擬儀表數碼顯示、光棒圖模擬顯示、動態曲線跟蹤、歷史曲線查詢、形象動畫顯示等。人機界面友好，操作方便，關鍵控制點密碼保護，系統安全可靠。計算機參與設備管理，累計設備運行時間，計算電能消耗。并可根據事先設定的監控范圍、對流量、液位等指標進行監控，一旦超出設定范圍，計算機立即啟動聲光報警，并將這一時刻的有關數據、工況記錄下來，以供分析、決策，并按要求生成相關報表。計算機所測數據可按一定時間間隔記錄在硬盤上，可根據需要隨時將有關數據打印出來。
5 運行狀態和分析
泵站實現自動化控制以來，運行狀況良好，不僅大大減輕了值班人員的工作強度，提高生產力，且為管理人員提供了科學可靠的相關管理數據依據。為污水處理廠科學管理、調度、決策打下了堅實的基礎。
6 結 語
隨著泵站自動化系統的日益完善，智能化控制及對控制設備的綜合保護等優勢逐漸體現出來，越來越多的污水提升泵站已經將上述技術功能作為泵站自動化系統的設計藍本。泵站自動化系統也將在未來的污水提升泵站控制領域得到廣泛應用。
參考文獻：
[1] 于鳳臣.污水處理中自動控制系統設計[J].科技資訊，2011，（4）.
污水提升泵范文2
關鍵詞：污水提升泵；沉井；施工技術
Abstract: sewage pump engineering construction, ascension open caisson construction is a difficulty, wuzhou city, this paper first sewage treatment plant (I bid lots)-WenLan sewage pumping station with the actual engineering construction experience, according to the sewage pumping station in the process of open caisson construction difficulty and effectively solve the technical measures.
Keywords: sewage pump ascension; In open caisson; Construction technology
中圖分類號：TU74文獻標識碼：A 文章編號：
一、工程概述
梧州市第一污水處理廠(I標段）--文瀾污水提升泵站工程位于梧州市西堤路。它南臨西江，距河西防洪大堤約10m，其主體結構由泵房水泵間、配電間及其它附屬設施等鋼筋混凝土構筑物組成。
本工程施工的沉井為圓筒狀，壁厚0.8m，外徑10.6m，內徑9.0m，高度為16.45m，為鋼筋混凝土制作。
由于埋設較深，沉井實際下沉深度14.0m，井體分三節澆筑，第一節制作高度7.45m，第二節制作高度為6.8m，第三節高度為2.2m。設計采用沉井自重下沉，要求先開挖到深度2.5m，施工沉井時，制作下部第一節沉井7.45米高，地面以上部分5米，待下沉后再制作上部結構。底節井體沉至途中，接澆上節井體，再逐漸下沉到設計標高。
沉井坐落在第④灰色粉質粘土上，沉井挖土范圍內土層滲透系數較小，水量較貧，故沉井可采用排水法下沉施工。擬采用明溝集水井集水，抽水泵排水方式。
二、施工流程
場地平整、測量放線――機械挖土至高程20.80m――刃腳地基處理――坑內制作沉井刃腳――刃腳混凝土養護（至100％混凝土強度）――沉井井壁第一節制作并留施工縫――井壁混凝土養護（至100％混凝土強度）――沉井下沉――沉井井壁第二節制作并留施工縫――井壁混凝土養護（至70％混凝土強度）――沉井下沉――沉井井壁第三節制作并留施工縫――井壁混凝土養護（至70％混凝土強度）――沉井下沉――沉井封底――（料坑內平臺梁板及料坑外柱基承臺）――中隔墻制作養護――上部梁板封頂。
三、施工過程中重、難點及有效解決方法
1、測量控制沉井下沉過程中，自始至終對沉井高程及平面位置進行測控，具體方法如下:①高程控制在不受施工影響的區域設置高程控制點(離沉井周圍40m以外)，用油漆在沉井四角井壁上畫出四個相同的標尺作為沉井水平觀測點，在下沉中測量人員三班運轉，采用水準儀每隔1小時全方位觀測一次，做好記錄，如發現傾斜立即糾偏；終沉嚴格控制刃腳標高及周邊高差，控制在設計充許的范圍內。
②平面位置控制在沉井井壁上畫出中線，沿中線軸線方向在不受施工影響的地方設置坐標控制點，用經緯儀及鋼尺直接量測沉井中軸線位置，及時做好記錄，按設計要求嚴格控制沉井平面位置。
2、混凝土澆筑控制措施
對于混凝土量較大的沉井，混凝土澆筑要組織措施得力，選用泵送，確保連續；外加劑要根據溫度、抗滲等級、混凝土澆筑方式而定。
3、刃腳枕木拆除控制措施
沉井開始下沉時，拆除刃腳下面的枕木是沉井下沉關鍵工序之一，控制不好可能造成沉井嚴重傾斜，井壁裂縫等不良后果。整個拆除工作在專人指揮下分區、依次、同步進行。
4、沉井下沉控制措施
沉井下沉過程中，應加強過程觀測和資料分析，不斷地進行糾偏控制。當沉井垂直度出現歪斜超過允許限度，可采取在刃腳高的一側強取土，低的一側少挖土或不挖土，待正位后再均勻分層取土；或在刃腳低的一側適當填石塊，延緩下沉速度；或在井外深挖傾斜反面的土，回填到傾斜一面，增加傾斜摩阻力等措施。當沉井軸線與設計軸線不重合，而產生一定位移的現象時，控制沉井不再向偏移方向傾斜，并有意使沉井向偏移的相反方向傾斜，幾經糾偏后，即可恢復到正確位置。
5、沉井下沉過程中可能會出現的各種問題及應急措施①沉井糾偏根據該工程的施工條件及土質情況，如發現偏斜，視具體情況分別對策。a、始入土較淺時，如發生傾斜，只需在刃腳和一側進行人工挖土，在刃腳低的一側保留較寬的土埂適當填砂；b、入土較深時，如采取排水法施工，可在刃腳高一側隨著沉井的下沉逐漸糾正偏差，糾偏位移時，可故意使沉井向偏位方向傾斜，然后沿傾斜方向下沉，直到沉井底面中軸線與設計中軸線的重合或接近，再糾正傾斜，直到調整到容許范圍內，除此之外還可采用井外射水，井內邊除土邊糾偏，以增加偏土壓來糾偏。c、沉井位置如發生扭轉，可在沉井的兩對角除土，另外兩對角填土，借助刃腳下不相符的土壓力所形成的扭矩，使沉井在下沉進程中逐步糾正到位。所有偏差在下沉到距設計標高2m以上時，基本糾正好，然后謹慎下沉，在沉井刃腳接近設計標高50cm以內時，不允許再有超出允許范圍的偏差。 ②挖土時遇砂夾卵石層
根據地質勘察資料表明，本次挖土沉井底部為卵石層，極可能遇砂夾卵石層。
預防措施及處理方法：從沉井中間開始逐漸向四周挖土，當挖至刃腳時，按平面布置分段的次序逐段對稱地將刃腳下挖空，并超出刃腳外壁約10cm，每段挖完后用小卵石填塞夯實，待全部挖填后，再分層挖掉回填的小卵石，可使沉井均勻減少承壓面而平衡下沉。
③挖土時遇巖層、風化或軟質巖層
根據地質勘察資料表明，本次挖土范圍內無巖層，但不排除在挖土工程中可能會遇較大塊的孤石。
預防措施及處理方法：可用風鎬先將大塊孤石分段破碎，每段破碎清除后用小卵石填塞夯實，直至將孤石全部清除，處理好孤石后再進行其他挖土，待全部挖填后，再分層挖掉回填的小卵石，可使沉井均勻減少承壓面而平衡下沉。
污水提升泵范文3
污水處理廠的能耗在運營費用中一般可占到40%以上[1]，通過對我國559座污水處理廠的能耗數據進行分析統計，其平均水平為0.29kW•h/m3，各國污水處理廠單耗見表1[2]。由此看出，我國污水處理能耗水平與其他發達國家相比基本一致。但是，這些國家在進行能耗統計時，包含了污水消毒、污泥消化與焚燒等我國污水處理廠目前尚未普及的環節。可見我國污水處理廠平均電耗仍處于較高消耗水平，存在很大的節能空間。
1污水提升能耗的調查案例
[5]2008年1~6月對某污水處理廠電量數據進行了統計分析，該廠電耗與我國目前平均水平相吻合，包括了再生水處理和污水處理電量（見表2）。主要電耗包括生活照明、再生處理、鼓風機房、污水跨越、污水提升及其它設備（格柵、刮泥機、砂水分離機等），各部分日平均電耗量（見圖1）。提升能耗占總耗電電量的19.30%，比除鼓風機房以外的其它水處理設備的能耗總和還高3.3%，足見其地位之重。
2污水提升的能耗影響因素分析
2.1高程布置與水泵能耗的關系
典型污水處理廠工藝流程（見圖2），污水經提升泵提升以后，以重力流的狀態依次經過各處理構筑物，最終排入水體。水力計算以接納水體的最高水位作為起點，逆污水處理流程向上倒推計算，考慮各處水頭損失，直至污水提升泵后的第一個處理構筑物，從而確定污水提升泵所需揚程，并依此來選擇水泵，建設泵房[6]。水頭損失包括各處理構筑物內部流動的水頭損失，兩構筑物間連接管渠的水頭損失，計量設備的水頭損失。目前，我國污水處理廠高程設計大多依據給水排水手冊和水力計算手冊。由于阻力計算偏保守，附加安全量過大等因素，導致構筑物出口堰后大落差跌水現象普遍存在，造成提升能量浪費。為此，提出了全微分管道損失誤差分析方法[7]，并編制了計算軟件[8]，可望有效減少上述浪費。污水處理廠壓水管路一般比較短，水頭損失很小。以上述污水廠為例，水泵壓水管路是一條長18m、DN900的鑄鐵管，水泵設計流量為1.2m/s，換算成水泵管路的水頭損失僅為0.26m，遠小于污水提升設計高度12.64m。由此得出，污水提升高度是水泵實際揚程的決定因素，為影響污水提升能耗的關鍵，而污水提升后構筑物的水面標高正是通過損失計算的高程布置確定的，由此可見精確計算管渠阻力，合理預留構筑物間高程差對于提升泵能耗有直接影響。另外，從平面布局角度講，一些構筑物集中布置合建，可以有效降低全流程的水頭損失也是工程技術人員普遍接受的觀點。例如污泥濃縮池、調節池和初沉池關系密切，因此可以集中布置；混凝反應池與沉淀池、反應池與氣浮池或過濾池、格柵與沉砂池、多功能配水井與泵房等可以考慮合建[9]。這一舉措在有效降低土建費用的同時，也可以有效降低水頭損失，可謂是水力優化設計的一個典范。在日本的污水處理廠，初沉池、曝氣池、二沉池均采用方形平流式，且三池為一體，首尾相連，水流通暢，從而能夠最大限度地減小水頭損失。雖然造價比輻流式要高一些，但其差價很快可以從節電效益得到補償[10]。
2.2水泵的節能運行
目前較為常用且效果明顯的節能技術是變頻流量調節技術和水泵優化組合技術。
2.2.1水泵變頻運行近些年來，變頻調速技術在污水處理廠中得到了廣泛應用，通過對原有泵類設備進行變頻技術改造，來實現節能降耗的目的。廣州經濟技術開發區污水處理廠[11]引入了PLC控制和變頻技術，通過泵的合理調配，泵站的平均輸水效率從改造前的9m3/kW•h，提高到了13m3/kW•h，通過自動化改造采用變頻技術后，輸水效率又進一步提高到17m3/kW•h，運行人員從28人減少到12人，并使得進入處理廠的污水的水質和水量基本平穩，進一步降低了廠區內的污水的處理成本，保證了水處理廠的正常運行。文昌沙水質凈化廠采用變頻調速技術對其兩臺污泥回流泵進行技術改造，改造后日節電539.8/kW•h，節電率達到44%，年節電可達197027/kW•h（折合電費約14萬元），7個月可回收全部投資。雖然有大量成功案例，但提升泵特定的管路特性決定了其調節的特殊性，其節能規律還有待進一步研究。
2.2.2水泵優化組合節能雖然變頻調速技術可以實現高效的節能，但污水處理系統往往是多臺水泵并聯輸水，又由于變頻調速技術投資昂貴，不可能將所有水泵全部調速，而水泵優化組合可以通過將不同臺數，不同運行速度的水泵并聯運行來滿足工況的變化。這種方式要求污水處理廠泵站內大小水泵合理搭配，可以配合變頻調速技術，達到更好的節能效果。鄭州市中法原水公司對其輸水泵站進行水泵組合節能改造后，在設計水位條件下運行，滿足供水量的同時，平均能源單耗降低39%，即使在最不利的運行條件下，平均能源單耗也能降低21.6%，節能效果明顯。
2.2.3穩定水位為目標的水泵優化調度節能由于污水來流流量呈周期性波動，導致泵站水位呈現一定的波動性，某廠調查發現這種波動常達到最大提升高度的1/3[5]，顯然按最大提升高度選取揚程的水泵將長期偏離最優工況點運行。在后續處理工藝允許的流量變動范圍內，合理選泵并配合以穩定水位為目標的水泵優化調度技術可獲得可觀的節能效益，目前這項技術正在研究之中。
污水提升泵范文4
關鍵詞城市；污水；處理；節能；設計；工藝；
Abstract: With the social development and progress, we have more and more attention to urban sewage treatment design, energy conservation in urban sewage treatment plant design is of great significance for real life. This paper describes the energy conservation in urban sewage treatment plant design considerations relevant content.
Keywords city; wastewater; treatment; energy conservation; design; process;
中圖分類號：R123文獻標識碼： A 文章編號：
引言
一些企業內部的污水處理設施由于能耗大、運行費用高，經常處于閑置和半停產狀態．若污水處理設施不能正常運行，將造成大量污水直接排放，使環境遭到污染．因此，實行節能減排是污水處理設施順利運行和環境保護的一項重要舉措．筆者針對城市污水處理廠能耗較大的部分進行了節能方面的探討．
1、污水處理廠的能耗分析
目前，城市污水處理廠大多采用以生物處理工藝為主體的二級或三級處理，通常包括預處理、生化處理和污泥的處理處置3部分．污水處理廠的能源消耗包括電、燃料及藥劑等方面的消耗．國內外眾多污水廠能耗分析表明，污水提升泵、曝氣系統和污泥加熱設備是主要的能耗設備．對于一般的二級處理工藝而言，提升泵的耗電量占全廠用電的10％一20％，曝氣系統占50％一70％，污泥處置(消化、脫水)占10％一25％，三者的能耗總和占直接能耗的70％以上 ．因此污水處理廠的節能重點在于提高提升泵、曝氣系統和污泥處理的用電效率，減少能耗。
2、城市污水處理的主要工藝及流程
城市污水處理廠處理工藝方案的選擇及優化對確保污水處理廠的運行和降耗尤為關鍵。我國城市污水處理廠根據地理位置、源水水質、投資規模等實際情況采用不同的處理工藝。從國內污水處理廠建設總的趨勢看，20世紀80年代建設的市政污水處理廠主要采用常規活性污泥工藝及其改良工藝；20世紀90年代初隨著除磷脫氮要求的提出，A／O工藝、A2／O工藝因其較好的除磷脫氮效果而逐漸應用于城市污水處理，并且成為主流技術；20世紀90年代中期，氧化溝工藝因其良好的脫氮效果且無需沉淀池開始被推廣，此時期的大型市政污水處理項目基本上采用氧化溝工藝；近幾年SBR工藝因其占地節省，運行控制高度自動化而開始被廣為采用。
根據污水處理廠曝氣池形狀和曝氣裝置，我國城市污水處理廠一般常見采用的工藝主要有：常規活性污泥、曝氣生物濾池、氧化溝、A／O(A2／O)、百樂克、AB、SBR、CASS、濕地工藝等，不同的處理工藝對污水處理廠的運行與節能尤為關鍵。
研究污水處理的能耗問題，有必要對污水處理廠的污水處理流程有一定的了解。常用于城市污水處理的主要流程是：污水收集設施污水提升泵房_格柵沉砂池_初沉池曝氣池、厭氧池等核心處理工藝流程二次沉淀池排水管道或渠排入水體。污水處理流程選擇應注重各構建物的整體最優，而不能單純追求某一環節的最優。
3、節能降耗措施
3.1排放物的資源化實現產出物節能
一般的污水處理廠其產出物為污泥、處理水、殘渣等，但是殘渣比較少，這方面也比較好處理；而污泥的產出量較大，在處理污泥上則存在一定的問題 ，其處理的過程和效果對整個污水處理的效果產生極大的影響。通常那些設計水量超過 20x104m3／d的大型污水處理廠工程 ，其污泥的產量也是很大的。針對這種情況，可以采用厭氧消化的辦法對污泥集中處理；而對于中小型的污水處理廠，則可采用污泥濃縮脫水一體機進行處理，這樣能夠降低設備的占地面積，方便管理 ，有足夠的地方儲存污泥進行消化。擁有廣闊土地 ，也能夠用來讓污泥堆肥 、干化床和種植植物等，以此來完善低成本的處理系統。浙江某大學的翁煥新教授提出了一種處理污泥的新技術，就是把排出的污泥制造成一種團粒 ，再依照一定的比例將其與黏土均勻拌合，利用污泥的熱值制作輕質節能磚。為了在厭氧消化的過程中產生更多的 CH4，盡量對污水中的有機碳實行污泥消化，相比于傳統的通過外部能量將有機碳轉化為 C02這種方式更節約能源 ，同時減少曝氣環節而降低 CO 的排放，實現減排的目標。通常 BNR的工藝中，會使用一些反硝化除磷的菌種，這些菌種在進行脫氮除磷的過程中，可抑制消耗化學需氧量 ，而多出來的化學需氧量將會與污泥一起進行消化 ，然后轉化成 CH4；對于污水處理過程中的出水，一般不直接排放，按照城鎮的用水需求 ，將其進行無害化處理 ，例如重復利用到農業灌溉、工業洗滌 、市政工程 、建筑工程等方面，這一方面降低了污水的排放率、節省了干凈水源；另一方面可以從中產生經濟效益，降低污水廠的投資成本，實現可持續發展戰略。
3.2采用高效的節能裝置
前面提到污水處理廠各個環節的能耗費用相加高達 70％以上，所以對設備進行節能降耗改良式勢在必行的。污水處理廠的主要耗能設備是污水提升泵、污泥加熱沒備和曝氣系統。其中污水提升泵的用 電量在總用 電量的 1o％～20％之間，污泥加熱設備的用電量在總用電量的 10％--25％之間，而曝氣系統則占總用電量的50％--70％。三者用電量相加 ，高達總用電量的7％以上。所以，對污水處理廠進行節能降耗，重點在于降低污水提升泵、污泥處理設備以及曝氣系統的用電率 ，借此實現節能降耗的目標。
3.2.1污水提升泵的組成設施包括首次提升泵、污泥回流泵、剩余污泥泵 、內回流泵和出水提升泵。目前針對節能需求，污水處理廠大多采用從國外進口的高效潛污泵 ，其工作效率高達80％以上，而且用電量比較低。水泵的有效功率
污水提升泵范文5
【關鍵詞】 PLC 自控系統 污水處理
1 污水處理流程簡介
污水處理廠最初設計的規模污水處理的規模日處理達20萬噸。廠區的污水處理流程一般分為三大步驟：污水的一級處理、二級處理、污泥的脫水三大步驟。在污水的一級處理步驟中，其設備主要有柵格較粗的粗格柵、提升泵房、柵格較細的細格柵、沉砂池、去氧池、氧化溝池、終沉砂池、去污泥泵房和接觸池等組成。一級處理后的污水再經過深度處理，處理成水叫做污水的二級處理。在污水的二級處理中，主要有配水井、密度較高的沉淀池、上流的流濾池，水泵房和清水池等組成。在污泥脫水步驟中，是正對污水中的污泥進行脫水的工藝，其主要是由污泥泵房、污泥脫水機房和貯泥池組成。
2 系統的結構
污水處理廠的自控系統包括1個調度中心站，1個污水工段控制站和6個PLC控制站組成。自控系統的通信是采用工業以太網的方式，傳輸速率可達到20Mb/s。系統結構如圖1所示。
本研究中所用的PLC是采用西門子中型機S7-300；處理速度0.8～1.2ms；存貯器2k；數字量1024點；模擬量128路；網絡PROFIBUS；工業以太網；MPI。在2#、3#、4#、5#、PLC站設置觸摸屏，來滿足操作人員的現場需求。在污水控制站配置一臺工控機，來監測污水一級處理和二級處理過程實況，并在控制范圍適時控制參數。在調度中心也安置兩臺（或四臺）工控機，以防備用。污水控制站和調度中心的服務器采用windows XP操作系統，監測軟件為iDIX4.5，調度中心內部的數據庫使用SQL-Server2003分析匯總污水處理過程的數據，并及時生成報表。
3 監控功能
該自控系統主要包括以下四級控制模式。即：現場手動控制、現場觸屏控制、污水控制站控制和調度中心集中控制。調動中心的主要功能是決定現場自動控制的啟動和停止，若現場采用自動控制時，調度中心發出指令決定現場的控制方式。這時，系統中的其他控制方式只能實現監測功能。調度中心和污水控制站安裝功能強大的HMI系統，主要功能是采集生成過程的各種數據，并透過清晰直觀的圖呈現出以下幾方面內容。（1）顯示實時的設備運行狀態及各數據參數。（2）呈現參數變化的趨勢圖。（3）報警歷史查詢及顯示實時報警信號。（4）生成并輸出各種報表。（5）呈現現場設備的開/聽符號。（6）設置各個自動控制的參數。
4 控制實現
4.1 PLC1回用水泵房
（1）使用粗、細格柵進行控制；對污水中污物的撈取采用粗細格柵來控制。在確保格柵不被堵塞情況下盡可能減少電量的損耗，根據現場的要求減少格柵的使用時間。所以，依據前后格柵形成的液位差，分析格柵的堵塞情況并進行開停的操作。還可以設置時間間隔和運行時間對格柵實行控制。也可借助人機交互方式設定格柵的運行液位、運行方式（液位差、時間）、運行時間、等參數。（2）提升泵的控制；污水廠提升泵房內共有5臺提升泵、2臺變頻泵（一用一備）、3臺工頻泵。變頻泵可根據工藝要求設定為液位控制方式和流量控制方式。在液位控制方式中，因為提升泵房的存水量大，在對液位進行調整時，會使液位的響應變遲緩，進而引起變頻泵的頻率出現震蕩。（3）旋流沉砂控制；旋流沉砂系統的運行主要是依據時間來控制，提砂閥、洗砂閥、鼓風機、砂水分離器等依靠整個工藝流程設置的時間間隔和運行時間來調整或啟停。（4）回用水泵控制；回用水泵房一共有4臺泵，2臺變頻泵（一用一備），2臺軟啟動泵組成。由PID來調節確保出口壓力在合理的范圍下。
4.2 PLC2配電室1
污水處理主要采用微孔曝氣氧化溝模式，PLC2#站的主要用于控制曝氣鼓風機，依據氧化溝中的氧的含量來控制送風量，以確保氧的含量在合理的范圍內。若送風量與含氧量之間存在較大的延時，也就是增加或減少送氣量所花費的時間影響到氧氣溝的含氧值，這種狀況下，傳統的PLD無法停止鼓風機頻率產生的振蕩，所以需要借助溶氧值進行調節。
4.3 PLC3配電室2和配電室3
PLC3#站和PLC4#的用途是對回流泵和剩余泵進行控制。污水處理過程設置4組終沉池，在沒一組終沉池設置一臺回流泵和一臺剩余泵，并安置流量計來計量所需數據，剩余泵是依據時間進行控制。
4.4 PLC4脫水機房
PLC#站主要是控制4臺脫水機和二級處理提升泵。脫水機控制的是脫水機、水平和傾斜輸送機之間的聯動，來確保水平輸送機不存在污泥。如水平輸送機出現停止的警示時，則其它輸送機也停止。二級處理提升泵包括三臺，變頻泵一臺，工頻泵兩臺。二級處理提升泵采用PLD進行控制，并確保進水量在所要求的合理范圍下。
4.5 PLC6加氯加藥
PLC6主要是對二級處理的廠區和工藝加氯加藥。其中加氯的方式我們采用比例追加的方式進行控制加氯。加藥泵根據二級處理進水量和水源進水進行不同藥的追加控制。其追加方式同樣采用比例追加方式。在加藥前，我們需要對加藥泵頻率進行控制。我們可以確定當前加藥泵的充程最大為多少，其頻率同樣采用PID方式控制，根據進水的多少，工業應該投加的量來計算出藥液的總體含量，并把它作為PID的比較量，PID的調節輸出量就是加藥泵頻率。
5 結語
PLC的污水處理自控設計系統，很大程度上減少了工人的勞動強度，提高了污水處理的運行的效益和效率，實現了科學性污水處理。
參考文獻：
污水提升泵范文6
關鍵詞：節電；節氣；節能降耗；工藝優化
在當前“戰寒冬、保生產、謀發展”的主題背景下，集輸大隊采取加大精細化管理力度，深挖內部節支降耗潛力等措施，努力降低經營成本。具體從改善一次沉降罐運行環境，提升污水水質，減少系統污水提升電力消耗等方面開展工作。主要優化措施為提升儲罐溢油高度，增大罐體處理空間；增加脫氣裝置，提升沉降效果。
一、首站4#罐放水工藝改造工程方案
1、現狀及存在的主要問題
首站目前采用一級熱化學沉降脫水工藝， 4#一次沉降罐底水通過底水管路排放至污水回收池，再通過污水回收泵加壓回收至1#罐，日水量為580m3。污水提升回收需要電耗較高，而4#一次沉降罐出水水質相對較好，污水含油約200mg/L，且占污水系統總量比例為12%，影響較小。建議進行改造，將一次罐污水直接引入污水站。4#罐運行液位9.0m，水位在2.5-2.7m，一次除油罐運行液位6.8-7.0m。符合要求。
2、主要改造工作量
建議將4#罐放水直接進一次除油罐，4#運行水位提高到3m，保證出水水質在一次除油罐進水要求范圍，減少卸油泵提升量，降低設備用電。
預計工程改造投資為5萬元。
3、經濟效益預測
卸油泵排量150m3/h配套電機功率45kw，提升液量580m3/d，年耗電量580/150×45×365=63510kwh，電費約41535元。系統改造完成卸油泵用電量減少，節約電費約4.1萬元/年。預計15個月可回收成本。
二、埕東站1#沉降罐改造方案
1、現狀及存在的主要問題
埕東站1#一次沉降罐底水目前采用機泵提升，增加動能的方式進入污水站。建議提高一次罐運行高度，增大與污水站一次罐的高程差，實現自流進污水站。同時，由于分水器出油溶解氣含擾動，分水率低，造成二次罐底水排放量增加，機泵提升能耗大，建議在一次罐前增加一套脫氣裝置，實現匯管混合油含氣的預分離。結合陳莊站脫氣裝置運行經驗，一次罐溢油含水可由30%降低至10%，分水率由45%提高到63%，系統電耗降低。
2、主要工程實施內容及造價
將1#罐溢油槽位置由11.1提高至11.8米，提升系統高度，實現污水依靠高程差進行排放。預計費用8萬元。
3、經濟效益預測：
預計1#罐漂油含水能從30%降低到10%，1#罐漂油液量由2640 m3/d降低到2053 m3/d，卸油泵少抽底水587 m3/d，卸油泵運行排量70 m3/h，運時減少到8h/d，年節約電費支出：15×8×365×0.66×0.63=1.8萬元
二次罐進液含水穩定，考慮減級運行，原油加熱液量減少587 m3/d，可節約天然氣340m3/d，年節省費用15.9萬元。
綜合計算，預計6個月可回收成本。
三、陳南新增脫氣筒改造方案
1、現狀及存在的主要問題
陳南站一次罐出油含水高，系統生產不穩定。主要因為伴生氣對生產擾動較大，氣體揮發溢出與水滴的碰撞下沉正好方向相反，導致陳南站一次罐出油含水在25%左右，一次罐漂油含水高，導致二次罐出水量在500 m3/d，造成系統回摻量的增高，引起生產能耗的升高。
結合陳莊站前期投用脫氣裝置，一次罐出油含水從35%降低到5%以下，該站與陳莊站原油物性極為相近且都摻稀油，因此建議在陳南站站新增脫氣裝置。
2、主要改造工作量
脫氣筒設備擬采用原埕東站前期應用脫氣筒設備。通過改變設備進液方式，減緩筒體震動，提升油氣分離效果。需要設計部門出具安裝位置設計圖以便設備順利安裝。
3、投資費用
管線及設備安裝費70萬（涵蓋脫氣筒安裝、抽氣設備安裝、基礎安裝費用）。
4、經濟效益預測
脫氣筒的安裝，使得一次罐漂油含水率由25%降低到3%，從而減少了余熱回收泵的開啟時數，節約電費約為370元/d；同時一次罐漂油溫度由92℃降低到90℃，節約天然氣費用為650元/d。通過安裝脫氣筒節約費年節約費用為37.2萬元，成本回收期為23個月。
四、義和站污水工藝改造
1義首調水線工藝改造
（1）現狀及存在的主要問題
義和站污水外輸壓力在0.45MPa以上，義和站調水壓力在0.2MPa以內，調水使用污水外輸調水，壓力高，能耗較高。因義和站調水進首站一次除油罐，對水質要求不高，改義和站調水由外輸泵調水為提升泵濾前調水，以達到節能，減少義和站過濾器處理量的目的。
（2）主要工作量：
增加提升泵至調水管線。Φ114管線25米，利用原流量計。
（3）投資費用
管線及工程安裝費1萬元。
（4）經濟效益預測
按每小時調水量最小20方計算，污水外輸壓力最小0.4mPa計算。日節電：192kwh，年節電4.6萬元，折合3個月回收成本。
2、義和站污水外輸實現一泵到底的污水外輸工藝
（1）現狀及存在的主要問題
義和站污水工藝采用提升泵進過濾器后進外輸緩沖罐由污水外輸泵外輸，因污水外輸干壓較低，可以實現污水提升泵進過濾器后直接外輸，減少污水外輸泵再次增壓外輸環節。
（2）主要工作量：
增加提升泵進過濾器后至污水外輸工藝管線。Φ325管線100米。
增加外輸管線至外輸緩沖罐上水管線。Φ114管線30米。
增加上水Φ114電動調節閥1臺。
（3）投資費用
管線及工程安裝費12萬元。
