張歡民

摘 要：構(gòu)建鋼鐵廠的污水處理自動(dòng)化系統(tǒng)能夠提高污水處理效率，減少水污染。最重要的是能夠減少人工工作量，是現(xiàn)代化的污水處理。本文結(jié)合實(shí)例，針對(duì)鋼鐵廠的污水處理自動(dòng)化系統(tǒng)展開了論述，詳細(xì)分析了污水處理自動(dòng)化系統(tǒng)的組成和工作模式。

關(guān)鍵詞：鋼鐵廠；污水；處理；自動(dòng)化；系統(tǒng)

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.01.009

鋼鐵廠污水處理是我國(guó)廢水處理的重要內(nèi)容，同時(shí)也是促進(jìn)鋼鐵廠長(zhǎng)久發(fā)展的關(guān)鍵。而隨著我國(guó)數(shù)字化、信息化技術(shù)的發(fā)展，自動(dòng)化系統(tǒng)也逐漸應(yīng)用在鋼鐵廠的污水處理系統(tǒng)中。這樣不僅能夠降低鋼鐵廠的污水處理投入成本，還能夠加快我國(guó)污水處理技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，從而為減少我國(guó)水污染問(wèn)題奠定良好的基礎(chǔ)。

1 鋼鐵廠污水處理自動(dòng)化系統(tǒng)組成

鋼鐵廠污水處理自動(dòng)化系統(tǒng)是400噸每小時(shí)的超濾反滲透處理系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要包括預(yù)處理系統(tǒng)、超濾系統(tǒng)、反滲透系統(tǒng)、自動(dòng)化處理系統(tǒng)等。其原理主要是依據(jù)超濾反滲透污水處理技術(shù)，同時(shí)自動(dòng)化控制系統(tǒng)能夠方便工作人員設(shè)定清洗時(shí)間、次數(shù)、殺菌劑投放量等，極大地提高污水處理效率。其中預(yù)處理系統(tǒng)主要進(jìn)行簡(jiǎn)單的污水處理、清洗工作，主要包括反洗、氣洗、化學(xué)清洗等工序。當(dāng)然整個(gè)系統(tǒng)的核心在于超濾系統(tǒng)、反滲透系統(tǒng)。

2 核心系統(tǒng)介紹

2.1 超濾系統(tǒng)

超濾系統(tǒng)主要將已經(jīng)預(yù)處理過(guò)的廢水匯聚在其，并利用超濾裝置，實(shí)現(xiàn)二次污水處理。該超濾裝置主要包括超濾膜組成，同時(shí)與原水泵、過(guò)濾器、反沖洗濾灌共同組成了超濾系統(tǒng)。需要注意的是該系統(tǒng)的超濾裝置包括兩組，總計(jì)包括四套超濾裝置、四套反沖洗濾灌、反洗系統(tǒng)等。超濾系統(tǒng)具備自動(dòng)控制系統(tǒng)，能夠自啟動(dòng)，其主要啟動(dòng)流程為原水泵啟動(dòng)，之后濾池和超濾系統(tǒng)運(yùn)行，十分鐘之后，第二套超濾裝置順沖20秒以及第一套超濾裝置順沖20秒，再次運(yùn)行十分鐘之后，循環(huán)上次超濾裝置運(yùn)行狀態(tài)。十分鐘之后，

兩組超濾裝置順沖15秒，接下來(lái)原水泵停止，濾池出水氣動(dòng)閥關(guān)閉，反洗泵啟動(dòng)，然后超濾反水系統(tǒng)進(jìn)水和排水會(huì)維持15秒，最后兩組超濾裝置順沖15秒，系統(tǒng)正式運(yùn)行。

在實(shí)際的過(guò)濾過(guò)程中，會(huì)先進(jìn)行液位檢查，保證中間水池一水位高于液位3，二水位低于液位4，同時(shí)滿足這兩個(gè)條件時(shí)才能夠保證超濾系統(tǒng)的正常啟動(dòng)。而后超濾系統(tǒng)會(huì)根據(jù)中間水池的實(shí)際液位選擇式自動(dòng)啟動(dòng)。比方說(shuō)如果二水位低于液位4，則選擇四套超濾裝置同時(shí)啟動(dòng)。如果在其他狀況下，四套超濾裝置沒有同時(shí)啟動(dòng)，那么未啟動(dòng)的超濾裝置將會(huì)作為備用裝置，進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)。另外，該系統(tǒng)還設(shè)置系統(tǒng)停機(jī)和強(qiáng)制運(yùn)行模式。當(dāng)中間水池的一水位低于液位1；中間水池二水位高于液水位6時(shí)，系統(tǒng)則會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)保護(hù)程序，保證系統(tǒng)停機(jī)。該停機(jī)過(guò)程主要是先打開超濾出水動(dòng)氣閥、延時(shí)、原水泵停止、延時(shí)、關(guān)閉超濾濃水排水閥。而當(dāng)其中存在一套超濾裝置連續(xù)超過(guò)120個(gè)小時(shí)未啟動(dòng)時(shí)，系統(tǒng)則會(huì)強(qiáng)制該超濾裝置運(yùn)行。

2.2 反滲透系統(tǒng)

反滲透系統(tǒng)主要是指在中間水池排出水之后，進(jìn)行反滲透模塊處理，從而完成污水的最后處理。從反滲透模塊流出的水會(huì)流入回水池。反滲透系統(tǒng)主要包括輸水泵、精密過(guò)濾器、反滲透裝置等。其中反滲透裝置是由反滲透膜組成。同時(shí)系統(tǒng)中也包含四套反滲透裝置。

在反滲透系統(tǒng)中，系統(tǒng)自啟動(dòng)的條件時(shí)中間水池的二水位高于液位3，且產(chǎn)品水池的水位低于液位4時(shí)。兩個(gè)條件同時(shí)滿足，系統(tǒng)便會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)。另外，如果產(chǎn)品水池的水位低于液位4時(shí)，則四套反滲透模塊便會(huì)同時(shí)啟動(dòng)。而當(dāng)達(dá)到液位5時(shí)，則會(huì)啟動(dòng)三套，剩余一套將會(huì)作為備用啟動(dòng)裝置。如果中間水池的二水位低于液位1；反滲透水箱液位達(dá)到液位6，系統(tǒng)的停機(jī)程序便會(huì)啟動(dòng)。如果存在一套反滲透模塊連續(xù)8個(gè)小時(shí)未啟動(dòng)，則系統(tǒng)則會(huì)強(qiáng)制運(yùn)行。強(qiáng)制運(yùn)行過(guò)程是輸水泵先啟動(dòng)，當(dāng)亞硫酸鈉計(jì)量泵啟動(dòng)且延時(shí)5秒之后，過(guò)濾器出口壓力回到200帕斯卡，2秒之后，高壓泵啟動(dòng)，反滲透排水閥門也會(huì)打開。維持三分鐘之后，高壓泵停止，5秒后輸水泵停止，延時(shí)2秒后，反滲透系統(tǒng)關(guān)閉。

同時(shí)自動(dòng)控制系統(tǒng)還會(huì)控制系統(tǒng)按照各個(gè)程序運(yùn)行。比如說(shuō)在正常運(yùn)行過(guò)程中，反滲透系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)開機(jī)，并啟動(dòng)沖洗裝置，之后會(huì)控制系統(tǒng)運(yùn)行6個(gè)小時(shí)進(jìn)行沖洗。最后進(jìn)行停機(jī)的沖洗。在反滲透系統(tǒng)中，每次系統(tǒng)啟動(dòng)，沖洗程序也會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)進(jìn)行沖洗。

經(jīng)過(guò)實(shí)際的統(tǒng)計(jì)，該系統(tǒng)不同部分的自動(dòng)控制選擇點(diǎn)位各不相同。在預(yù)處理系統(tǒng)中，模量量的輸入和輸出點(diǎn)位分別為16和2點(diǎn)。開關(guān)量是輸入和輸出量分別為32和8。在超濾系統(tǒng)中，模量的輸入和輸出點(diǎn)位分別為54點(diǎn)和6點(diǎn)。開關(guān)量的輸入和輸出點(diǎn)位分別為100點(diǎn)和72點(diǎn)。在反滲透系統(tǒng)中，模擬量的輸入和輸出點(diǎn)位分別為40點(diǎn)和2點(diǎn)，開關(guān)量的輸入和輸出點(diǎn)位分別為50點(diǎn)和32點(diǎn)。鋼鐵廠根據(jù)選擇一些大品牌的控制類系統(tǒng)產(chǎn)品，這樣能夠保證鋼鐵廠污水處理系統(tǒng)的效率。例如西門子品牌下的中型PLC系統(tǒng)，完全能夠滿足鋼鐵廠的需求。

該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)三方面的功能：一是監(jiān)測(cè)功能。能夠進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集、標(biāo)度的換算，尤其是能夠?qū)F(xiàn)場(chǎng)采集的數(shù)據(jù)信號(hào)傳遞到總控制室，以方便工作人員能夠根據(jù)實(shí)際的參數(shù)信息及時(shí)調(diào)整和優(yōu)化系統(tǒng)。二是控制功能。主要包括邏輯控制、PID控制。其中邏輯控制主要是能夠?qū)ΜF(xiàn)場(chǎng)的閥門進(jìn)行控制，并實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程遙控，從而實(shí)現(xiàn)工作人員在總控制室即可完成對(duì)閥門的控制。三是通信功能，能夠進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送和圖形傳送。該系統(tǒng)支持多種協(xié)議，能夠各通信模塊的控制，同時(shí)還能夠?qū)?shù)據(jù)輸送到數(shù)據(jù)調(diào)度中心，從而實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)的調(diào)度。四是管理功能，主要包括畫面管理、報(bào)表打印等。而且人機(jī)互動(dòng)界面更加方便、快捷，操作員能夠迅速、準(zhǔn)確地獲取數(shù)據(jù)。這樣就能夠進(jìn)行系統(tǒng)的維護(hù)和更新。

3 總結(jié)

綜上所述，在信息時(shí)代，自動(dòng)化系統(tǒng)更能提高鋼鐵廠的污水處理效率。這也就意味著鋼鐵廠應(yīng)當(dāng)重視選擇高效、穩(wěn)定的處理系統(tǒng)，從而提高污水處理的質(zhì)量。尤其是在環(huán)境問(wèn)題日益嚴(yán)重的背景下，更應(yīng)當(dāng)如此。只有這樣才能滿足社會(huì)的發(fā)展，才能實(shí)現(xiàn)鋼鐵廠的可持續(xù)發(fā)展。

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