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污水提升泵范文1
关键词：泵站；PLC；智能保护
中图分类号：X703 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2013）05-0107-03
1 污水处理厂及泵站自动化控制系统概述
厦门水务中环污水处理有限公司筼筜污水处理厂下辖沿筼筜湖周边滨北1号、北2号、北3号，湖中，滨南1号、2号、3号、4号，及海天、寨上、象屿等共计36（其中含22个截流泵井）个污水提升泵站。这些泵站作为筼筜污水处理厂的厂外泵站，经市政管网将污水提升引入至厂内进行废水处理后，达标排放。汇水面积达70 km2，服务人口150万人。
污水泵站均采用西门子S7-200可编程逻辑控制器（PLC）、PC机、触摸屏等自动化控制设备，配合液位计、流量计等仪表进行污水提升智能控制。
2 系统结构
2.1 主站（控制中心）
主站自控系统采用西门子S7-200系列的CPU-226PLC做主机，通过无线数传电台以“轮询”方式对8个子站实现远程数据采集与控制，并预留一个通讯端口，将来与全厂中控系统联接。采用二台工控机通过组态软件“组态王”与西门子主机通信， 接收主机发送的全部泵站自控数据，进行数据处理并将数据实时显示在显示屏（系统总结构图见图1）。
2.2 子站
采用西门子S7-200PLC实现泵站运行自动控制、液位、流量等现场数据采集，并通过无线数传电台与主站实现数据传输与远程控制。
2.3 通讯方式的选择
由于8个污水泵站分布在筼筜湖周边，有线通讯方式施工复杂，投资成本高，决定采用无线通讯方式，无线通讯有两种方案：
①利用公网（如GPRS、CDMA、电话网），主要优点是一次投资少，覆盖率广。主要缺点是稳定性和实时性较差，网络数据传输系统有一定的延时。
②无线数传电台方式，主要优点是造价低廉、施工快捷、运行可靠、维护简单。主要缺点是传输范围有限（5 km）。经过对比，根据8个污水泵站的实际情况（最远的污水泵站离主站不超过4 km），决定采用无线数传电台方式。
3 子站自动控制系统
污水泵站的工艺流程大致相同，均为：地下管网污水泵站格栅机滤渣污水集水井提升泵房经过多级泵站提升污水处理厂。主要控制对象设备有：进出水闸门、格栅机、除污机、提升泵等。泵站自动化控制系统要求集数据采集、智能控制于一身，主要功能包括以下几个方面：
3.1 控制方式
有手动、自动两种控制方式，由控制屏上转换开关切换。手动方式由控制屏上按钮手动操作；自动方式由PLC控制。自动方式又分强制自动和遥控自动两种，由PLC输入端子设置，强制自动由子站PLC全权控制，用于通讯出故障时，独立运行。遥控自动为主站自动或手动遥控。
3.2 主要控制功能
根据集水井水位的变化控制泵的开、停。不出现低水位抽空泵，也不发生溢流；泵的开、停顺序：循环开停机，即先开先停，循环运行；分南北池的泵站，分池运行时，两池液位应能独立控制，合池运行时两池轮流开机；根据粗格栅前后液位差和时间周期控制格栅机的启停；根据需要实现闸门启闭机的控制；实现无轴螺旋输渣机与粗格栅的联动，同时实现对输渣机的工作状态的测控；最多开机台数控制：有的泵站需限制开机台数，以免造成管道溢流或泵站自回流。最多开机台数在强制自动方式，由子站PLC控制，在遥控方式由主站主机控制；紧急关总闸控制：当机房发生管道破裂大量漏水或火灾等紧急情况，主站可通过遥控方式关断泵站电源总闸，防止事故扩大。
3.3 机组故障保护要求
过载保护：除热继电器等硬件保护外，还进行PLC软件过载保护（水泵额定电流的110%），双重保护；抽空泵保护（水泵欠载保护，额定电流的60%）；电动机频繁启动保护（/h启动次数>10次为频繁启动），防止因控制回路元件触点接触不良引起电机频繁开停，烧毁交流接触器或电机；潜水泵漏水、超温保护。
3.4 泵站自动化控制系统控制流程
3.4.1 污水泵的自动控制
在集水井内安装一台超声波液位计，测量集水井液位。潜水泵根据集水井液位，按照预定的运行方案自动增减水泵开启台数。具体运行模式如下。
①在PLC自动控制模式下，PLC按照集水井液位设置点自动起动或停止相应台数的进水泵。
②由低至高，集水井液位包括以下设置点。
低液位设置点：当液位降至此设置点以下时，PLC发出低液位报警，并停止所有自动运行的污水泵（无论强制自动还是遥控自动）。
停止所有泵的液位：当液位降至此设置点以下时，PLC停止所有处于自动运行的的污水泵。
起动第一台进水泵的液位：当液位升至此设置点以上时，PLC起动第一台进水泵；当液位降至此设置点以下时，PLC保持运行一台进水泵而停止多余的泵。
起动第二台进水泵的液位：当液位升至此设置点以上时，PLC起动第二台进水泵；当液位降至此设置点以下时，PLC保持运行二台进水泵而停止多余的泵。
起动第三台进水泵的液位：当液位升至此设置点以上时，PLC起动第三台进水泵。
高液位设置点：当液位升至此设置点以上时，PLC发出高液位报警。
污水泵自动轮换运行：当一台泵连续运行时间大于所设定的污水泵连续运行时间，则自动停止运行，同时启动另一台泵，防止泵长时间运行出现过热故障。
当泵的开机台数和液位连续1 h（时间可调）无变化时，则再启动一台泵，将液位抽低，加快管道内污水流动，增加管道污水库容量。
③当PLC采集到泵的故障信号，自动判断属于报警故障还是须要停机的故障，属于须要停机的故障则马上停止正在运行的泵，并马上启动另一台泵。
④当污水泵手动启动时，PLC自动起动的泵的数量相应减少。
⑤污水泵停机后需等待10 min后才能再次起动，泵防止频繁启动；两台污水泵的起动间隔为30 s。
3.4.2 格栅的自动控制
在格栅前后设超声波液位差计，测量格栅前后液位差；格栅机根据前后液位差或设定的运行时间与运行周期自动运行，时间和周期均可根据进水杂质情况调整。具体运行模式如下：
①在PLC自动控制模式下，PLC按照时间设置或液位差设置自动起动或停止格栅。
②时间模式：当某台格栅的等待（停机）时间大于设定值时，PLC起动该台格栅；当某台格栅运行时间大于设定值时，PLC停止该格栅，并启动该格栅的下一个计时周期。所有格栅共用一套等待时间和运行时间设置值，但每台格栅有各自的等待时间和运行时间计时。
③液位差模式：当液位差测量值大于起动格栅液位差设置值时，PLC起动格栅；当液位差测量值小于停止格栅液位差设置值时，PLC停止格栅。
实现无轴螺旋输渣机与格栅的联动，同时实现对输渣机的工作状态的测控。
3.4.3 出水电动阀门控制模式
PLC自动控制模式下，操作员站或触摸屏下达开、关阀指令。
4 主站功能
主站自控系统采用西门子S7-200系列的CPU-226PLC做主机，通过无线数传电台以“轮询”方式对8个子站实现远程数据采集与控制，并预留一个通讯端口，将来与全厂中控系统联接。
采用二台工控机通过组态软件“组态王”与西门子主机通信， 接收主机发送的全部泵站自控数据，进行数据处理并将数据实时显示在显示屏。显示方式多样，有指示灯状态显示、虚拟仪表数码显示、光棒图模拟显示、动态曲线跟踪、历史曲线查询、形象动画显示等。人机界面友好，操作方便，关键控制点密码保护，系统安全可靠。计算机参与设备管理，累计设备运行时间，计算电能消耗。并可根据事先设定的监控范围、对流量、液位等指标进行监控，一旦超出设定范围，计算机立即启动声光报警，并将这一时刻的有关数据、工况记录下来，以供分析、决策，并按要求生成相关报表。计算机所测数据可按一定时间间隔记录在硬盘上，可根据需要随时将有关数据打印出来。
5 运行状态和分析
泵站实现自动化控制以来，运行状况良好，不仅大大减轻了值班人员的工作强度，提高生产力，且为管理人员提供了科学可靠的相关管理数据依据。为污水处理厂科学管理、调度、决策打下了坚实的基础。
6 结 语
随着泵站自动化系统的日益完善，智能化控制及对控制设备的综合保护等优势逐渐体现出来，越来越多的污水提升泵站已经将上述技术功能作为泵站自动化系统的设计蓝本。泵站自动化系统也将在未来的污水提升泵站控制领域得到广泛应用。
参考文献：
[1] 于凤臣.污水处理中自动控制系统设计[J].科技资讯，2011，（4）.
污水提升泵范文2
关键词：污水提升泵；沉井；施工技术
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
中图分类号：TU74文献标识码：A 文章编号：
一、工程概述
梧州市第一污水处理厂(I标段）--文澜污水提升泵站工程位于梧州市西堤路。它南临西江，距河西防洪大堤约10m，其主体结构由泵房水泵间、配电间及其它附属设施等钢筋混凝土构筑物组成。
本工程施工的沉井为圆筒状，壁厚0.8m，外径10.6m，内径9.0m，高度为16.45m，为钢筋混凝土制作。
由于埋设较深，沉井实际下沉深度14.0m，井体分三节浇筑，第一节制作高度7.45m，第二节制作高度为6.8m，第三节高度为2.2m。设计采用沉井自重下沉，要求先开挖到深度2.5m，施工沉井时，制作下部第一节沉井7.45米高，地面以上部分5米，待下沉后再制作上部结构。底节井体沉至途中，接浇上节井体，再逐渐下沉到设计标高。
沉井坐落在第④灰色粉质粘土上，沉井挖土范围内土层渗透系数较小，水量较贫，故沉井可采用排水法下沉施工。拟采用明沟集水井集水，抽水泵排水方式。
二、施工流程
场地平整、测量放线――机械挖土至高程20.80m――刃脚地基处理――坑内制作沉井刃脚――刃脚混凝土养护（至100％混凝土强度）――沉井井壁第一节制作并留施工缝――井壁混凝土养护（至100％混凝土强度）――沉井下沉――沉井井壁第二节制作并留施工缝――井壁混凝土养护（至70％混凝土强度）――沉井下沉――沉井井壁第三节制作并留施工缝――井壁混凝土养护（至70％混凝土强度）――沉井下沉――沉井封底――（料坑内平台梁板及料坑外柱基承台）――中隔墙制作养护――上部梁板封顶。
三、施工过程中重、难点及有效解决方法
1、测量控制沉井下沉过程中，自始至终对沉井高程及平面位置进行测控，具体方法如下:①高程控制在不受施工影响的区域设置高程控制点(离沉井周围40m以外)，用油漆在沉井四角井壁上画出四个相同的标尺作为沉井水平观测点，在下沉中测量人员三班运转，采用水准仪每隔1小时全方位观测一次，做好记录，如发现倾斜立即纠偏；终沉严格控制刃脚标高及周边高差，控制在设计充许的范围内。
②平面位置控制在沉井井壁上画出中线，沿中线轴线方向在不受施工影响的地方设置坐标控制点，用经纬仪及钢尺直接量测沉井中轴线位置，及时做好记录，按设计要求严格控制沉井平面位置。
2、混凝土浇筑控制措施
对于混凝土量较大的沉井，混凝土浇筑要组织措施得力，选用泵送，确保连续；外加剂要根据温度、抗渗等级、混凝土浇筑方式而定。
3、刃脚枕木拆除控制措施
沉井开始下沉时，拆除刃脚下面的枕木是沉井下沉关键工序之一，控制不好可能造成沉井严重倾斜，井壁裂缝等不良后果。整个拆除工作在专人指挥下分区、依次、同步进行。
4、沉井下沉控制措施
沉井下沉过程中，应加强过程观测和资料分析，不断地进行纠偏控制。当沉井垂直度出现歪斜超过允许限度，可采取在刃脚高的一侧强取土，低的一侧少挖土或不挖土，待正位后再均匀分层取土；或在刃脚低的一側适当填石块，延缓下沉速度；或在井外深挖倾斜反面的土，回填到倾斜一面，增加倾斜摩阻力等措施。当沉井轴线与设计轴线不重合，而产生一定位移的现象时，控制沉井不再向偏移方向倾斜，并有意使沉井向偏移的相反方向倾斜，几经纠偏后，即可恢复到正确位置。
5、沉井下沉过程中可能会出现的各种问题及应急措施①沉井纠偏根据该工程的施工条件及土质情况，如发现偏斜，视具体情况分别对策。a、始入土较浅时，如发生倾斜，只需在刃脚和一侧进行人工挖土，在刃脚低的一侧保留较宽的土埂适当填砂；b、入土较深时，如采取排水法施工，可在刃脚高一侧随着沉井的下沉逐渐纠正偏差，纠偏位移时，可故意使沉井向偏位方向倾斜，然后沿倾斜方向下沉，直到沉井底面中轴线与设计中轴线的重合或接近，再纠正倾斜，直到调整到容许范围内，除此之外还可采用井外射水，井内边除土边纠偏，以增加偏土压来纠偏。c、沉井位置如发生扭转，可在沉井的两对角除土，另外两对角填土，借助刃脚下不相符的土压力所形成的扭矩，使沉井在下沉进程中逐步纠正到位。所有偏差在下沉到距设计标高2m以上时，基本纠正好，然后谨慎下沉，在沉井刃脚接近设计标高50cm以内时，不允许再有超出允许范围的偏差。 ②挖土时遇砂夹卵石层
根据地质勘察资料表明，本次挖土沉井底部为卵石层，极可能遇砂夹卵石层。
预防措施及处理方法：从沉井中间开始逐渐向四周挖土，当挖至刃脚时，按平面布置分段的次序逐段对称地将刃脚下挖空，并超出刃脚外壁约10cm，每段挖完后用小卵石填塞夯实，待全部挖填后，再分层挖掉回填的小卵石，可使沉井均匀减少承压面而平衡下沉。
③挖土时遇岩层、风化或软质岩层
根据地质勘察资料表明，本次挖土范围内无岩层，但不排除在挖土工程中可能会遇较大块的孤石。
预防措施及处理方法：可用风镐先将大块孤石分段破碎，每段破碎清除后用小卵石填塞夯实，直至将孤石全部清除，处理好孤石后再进行其他挖土，待全部挖填后，再分层挖掉回填的小卵石，可使沉井均匀减少承压面而平衡下沉。
污水提升泵范文3
污水处理厂的能耗在运营费用中一般可占到40%以上[1]，通过对我国559座污水处理厂的能耗数据进行分析统计，其平均水平为0.29kW•h/m3，各国污水处理厂单耗见表1[2]。由此看出，我国污水处理能耗水平与其他发达国家相比基本一致。但是，这些国家在进行能耗统计时，包含了污水消毒、污泥消化与焚烧等我国污水处理厂目前尚未普及的环节。可见我国污水处理厂平均电耗仍处于较高消耗水平，存在很大的节能空间。
1污水提升能耗的调查案例
[5]2008年1~6月对某污水处理厂电量数据进行了统计分析，该厂电耗与我国目前平均水平相吻合，包括了再生水处理和污水处理电量（见表2）。主要电耗包括生活照明、再生处理、鼓风机房、污水跨越、污水提升及其它设备（格栅、刮泥机、砂水分离机等），各部分日平均电耗量（见图1）。提升能耗占总耗电电量的19.30%，比除鼓风机房以外的其它水处理设备的能耗总和还高3.3%，足见其地位之重。
2污水提升的能耗影响因素分析
2.1高程布置与水泵能耗的关系
典型污水处理厂工艺流程（见图2），污水经提升泵提升以后，以重力流的状态依次经过各处理构筑物，最终排入水体。水力计算以接纳水体的最高水位作为起点，逆污水处理流程向上倒推计算，考虑各处水头损失，直至污水提升泵后的第一个处理构筑物，从而确定污水提升泵所需扬程，并依此来选择水泵，建设泵房[6]。水头损失包括各处理构筑物内部流动的水头损失，两构筑物间连接管渠的水头损失，计量设备的水头损失。目前，我国污水处理厂高程设计大多依据给水排水手册和水力计算手册。由于阻力计算偏保守，附加安全量过大等因素，导致构筑物出口堰后大落差跌水现象普遍存在，造成提升能量浪费。为此，提出了全微分管道损失误差分析方法[7]，并编制了计算软件[8]，可望有效减少上述浪费。污水处理厂压水管路一般比较短，水头损失很小。以上述污水厂为例，水泵压水管路是一条长18m、DN900的铸铁管，水泵设计流量为1.2m/s，换算成水泵管路的水头损失仅为0.26m，远小于污水提升设计高度12.64m。由此得出，污水提升高度是水泵实际扬程的决定因素，为影响污水提升能耗的关键，而污水提升后构筑物的水面标高正是通过损失计算的高程布置确定的，由此可见精确计算管渠阻力，合理预留构筑物间高程差对于提升泵能耗有直接影响。另外，从平面布局角度讲，一些构筑物集中布置合建，可以有效降低全流程的水头损失也是工程技术人员普遍接受的观点。例如污泥浓缩池、调节池和初沉池关系密切，因此可以集中布置；混凝反应池与沉淀池、反应池与气浮池或过滤池、格栅与沉砂池、多功能配水井与泵房等可以考虑合建[9]。这一举措在有效降低土建费用的同时，也可以有效降低水头损失，可谓是水力优化设计的一个典范。在日本的污水处理厂，初沉池、曝气池、二沉池均采用方形平流式，且三池为一体，首尾相连，水流通畅，从而能够最大限度地减小水头损失。虽然造价比辐流式要高一些，但其差价很快可以从节电效益得到补偿[10]。
2.2水泵的节能运行
目前较为常用且效果明显的节能技术是变频流量调节技术和水泵优化组合技术。
2.2.1水泵变频运行近些年来，变频调速技术在污水处理厂中得到了广泛应用，通过对原有泵类设备进行变频技术改造，来实现节能降耗的目的。广州经济技术开发区污水处理厂[11]引入了PLC控制和变频技术，通过泵的合理调配，泵站的平均输水效率从改造前的9m3/kW•h，提高到了13m3/kW•h，通过自动化改造采用变频技术后，输水效率又进一步提高到17m3/kW•h，运行人员从28人减少到12人，并使得进入处理厂的污水的水质和水量基本平稳，进一步降低了厂区内的污水的处理成本，保证了水处理厂的正常运行。文昌沙水质净化厂采用变频调速技术对其两台污泥回流泵进行技术改造，改造后日节电539.8/kW•h，节电率达到44%，年节电可达197027/kW•h（折合电费约14万元），7个月可回收全部投资。虽然有大量成功案例，但提升泵特定的管路特性决定了其调节的特殊性，其节能规律还有待进一步研究。
2.2.2水泵优化组合节能虽然变频调速技术可以实现高效的节能，但污水处理系统往往是多台水泵并联输水，又由于变频调速技术投资昂贵，不可能将所有水泵全部调速，而水泵优化组合可以通过将不同台数，不同运行速度的水泵并联运行来满足工况的变化。这种方式要求污水处理厂泵站内大小水泵合理搭配，可以配合变频调速技术，达到更好的节能效果。郑州市中法原水公司对其输水泵站进行水泵组合节能改造后，在设计水位条件下运行，满足供水量的同时，平均能源单耗降低39%，即使在最不利的运行条件下，平均能源单耗也能降低21.6%，节能效果明显。
2.2.3稳定水位为目标的水泵优化调度节能由于污水来流流量呈周期性波动，导致泵站水位呈现一定的波动性，某厂调查发现这种波动常达到最大提升高度的1/3[5]，显然按最大提升高度选取扬程的水泵将长期偏离最优工况点运行。在后续处理工艺允许的流量变动范围内，合理选泵并配合以稳定水位为目标的水泵优化调度技术可获得可观的节能效益，目前这项技术正在研究之中。
污水提升泵范文4
关键词城市；污水；处理；节能；设计；工艺；
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;
中图分类号：R123文献标识码： A 文章编号：
引言
一些企业内部的污水处理设施由于能耗大、运行费用高，经常处于闲置和半停产状态．若污水处理设施不能正常运行，将造成大量污水直接排放，使环境遭到污染．因此，实行节能减排是污水处理设施顺利运行和环境保护的一项重要举措．笔者针对城市污水处理厂能耗较大的部分进行了节能方面的探讨．
1、污水处理厂的能耗分析
目前，城市污水处理厂大多采用以生物处理工艺为主体的二级或三级处理，通常包括预处理、生化处理和污泥的处理处置3部分．污水处理厂的能源消耗包括电、燃料及药剂等方面的消耗．国内外众多污水厂能耗分析表明，污水提升泵、曝气系统和污泥加热设备是主要的能耗设备．对于一般的二级处理工艺而言，提升泵的耗电量占全厂用电的10％一20％，曝气系统占50％一70％，污泥处置(消化、脱水)占10％一25％，三者的能耗总和占直接能耗的70％以上 ．因此污水处理厂的节能重点在于提高提升泵、曝气系统和污泥处理的用电效率，减少能耗。
2、城市污水处理的主要工艺及流程
城市污水处理厂处理工艺方案的选择及优化对确保污水处理厂的运行和降耗尤为关键。我国城市污水处理厂根据地理位置、源水水质、投资规模等实际情况采用不同的处理工艺。从国内污水处理厂建设总的趋势看，20世纪80年代建设的市政污水处理厂主要采用常规活性污泥工艺及其改良工艺；20世纪90年代初随着除磷脱氮要求的提出，A／O工艺、A2／O工艺因其较好的除磷脱氮效果而逐渐应用于城市污水处理，并且成为主流技术；20世纪90年代中期，氧化沟工艺因其良好的脱氮效果且无需沉淀池开始被推广，此时期的大型市政污水处理项目基本上采用氧化沟工艺；近几年SBR工艺因其占地节省，运行控制高度自动化而开始被广为采用。
根据污水处理厂曝气池形状和曝气装置，我国城市污水处理厂一般常见采用的工艺主要有：常规活性污泥、曝气生物滤池、氧化沟、A／O(A2／O)、百乐克、AB、SBR、CASS、湿地工艺等，不同的处理工艺对污水处理厂的运行与节能尤为关键。
研究污水处理的能耗问题，有必要对污水处理厂的污水处理流程有一定的了解。常用于城市污水处理的主要流程是：污水收集设施污水提升泵房_格栅沉砂池_初沉池曝气池、厌氧池等核心处理工艺流程二次沉淀池排水管道或渠排入水体。污水处理流程选择应注重各构建物的整体最优，而不能单纯追求某一环节的最优。
3、节能降耗措施
3.1排放物的资源化实现产出物节能
一般的污水处理厂其产出物为污泥、处理水、残渣等，但是残渣比较少，这方面也比较好处理；而污泥的产出量较大，在处理污泥上则存在一定的问题 ，其处理的过程和效果对整个污水处理的效果产生极大的影响。通常那些设计水量超过 20x104m3／d的大型污水处理厂工程 ，其污泥的产量也是很大的。针对这种情况，可以采用厌氧消化的办法对污泥集中处理；而对于中小型的污水处理厂，则可采用污泥浓缩脱水一体机进行处理，这样能够降低设备的占地面积，方便管理 ，有足够的地方储存污泥进行消化。拥有广阔土地 ，也能够用来让污泥堆肥 、干化床和种植植物等，以此来完善低成本的处理系统。浙江某大学的翁焕新教授提出了一种处理污泥的新技术，就是把排出的污泥制造成一种团粒 ，再依照一定的比例将其与黏土均匀拌合，利用污泥的热值制作轻质节能砖。为了在厌氧消化的过程中产生更多的 CH4，尽量对污水中的有机碳实行污泥消化，相比于传统的通过外部能量将有机碳转化为 C02这种方式更节约能源 ，同时减少曝气环节而降低 CO 的排放，实现减排的目标。通常 BNR的工艺中，会使用一些反硝化除磷的菌种，这些菌种在进行脱氮除磷的过程中，可抑制消耗化学需氧量 ，而多出来的化学需氧量将会与污泥一起进行消化 ，然后转化成 CH4；对于污水处理过程中的出水，一般不直接排放，按照城镇的用水需求 ，将其进行无害化处理 ，例如重复利用到农业灌溉、工业洗涤 、市政工程 、建筑工程等方面，这一方面降低了污水的排放率、节省了干净水源；另一方面可以从中产生经济效益，降低污水厂的投资成本，实现可持续发展战略。
3.2采用高效的节能装置
前面提到污水处理厂各个环节的能耗费用相加高达 70％以上，所以对设备进行节能降耗改良式势在必行的。污水处理厂的主要耗能设备是污水提升泵、污泥加热没备和曝气系统。其中污水提升泵的用 电量在总用 电量的 1o％～20％之间，污泥加热设备的用电量在总用电量的 10％--25％之间，而曝气系统则占总用电量的50％--70％。三者用电量相加 ，高达总用电量的7％以上。所以，对污水处理厂进行节能降耗，重点在于降低污水提升泵、污泥处理设备以及曝气系统的用电率 ，借此实现节能降耗的目标。
3.2.1污水提升泵的组成设施包括首次提升泵、污泥回流泵、剩余污泥泵 、内回流泵和出水提升泵。目前针对节能需求，污水处理厂大多采用从国外进口的高效潜污泵 ，其工作效率高达80％以上，而且用电量比较低。水泵的有效功率
污水提升泵范文5
【关键词】 PLC 自控系统 污水处理
1 污水处理流程简介
污水处理厂最初设计的规模污水处理的规模日处理达20万吨。厂区的污水处理流程一般分为三大步骤：污水的一级处理、二级处理、污泥的脱水三大步骤。在污水的一级处理步骤中，其设备主要有栅格较粗的粗格栅、提升泵房、栅格较细的细格栅、沉砂池、去氧池、氧化沟池、终沉砂池、去污泥泵房和接触池等组成。一级处理后的污水再经过深度处理，处理成水叫做污水的二级处理。在污水的二级处理中，主要有配水井、密度较高的沉淀池、上流的流滤池，水泵房和清水池等组成。在污泥脱水步骤中，是正对污水中的污泥进行脱水的工艺，其主要是由污泥泵房、污泥脱水机房和贮泥池组成。
2 系统的结构
污水处理厂的自控系统包括1个调度中心站，1个污水工段控制站和6个PLC控制站组成。自控系统的通信是采用工业以太网的方式，传输速率可达到20Mb/s。系统结构如图1所示。
本研究中所用的PLC是采用西门子中型机S7-300；处理速度0.8～1.2ms；存贮器2k；数字量1024点；模拟量128路；网络PROFIBUS；工业以太网；MPI。在2#、3#、4#、5#、PLC站设置触摸屏，来满足操作人员的现场需求。在污水控制站配置一台工控机，来监测污水一级处理和二级处理过程实况，并在控制范围适时控制参数。在调度中心也安置两台（或四台）工控机，以防备用。污水控制站和调度中心的服务器采用windows XP操作系统，监测软件为iDIX4.5，调度中心内部的数据库使用SQL-Server2003分析汇总污水处理过程的数据，并及时生成报表。
3 监控功能
该自控系统主要包括以下四级控制模式。即：现场手动控制、现场触屏控制、污水控制站控制和调度中心集中控制。调动中心的主要功能是决定现场自动控制的启动和停止，若现场采用自动控制时，调度中心发出指令决定现场的控制方式。这时，系统中的其他控制方式只能实现监测功能。调度中心和污水控制站安装功能强大的HMI系统，主要功能是采集生成过程的各种数据，并透过清晰直观的图呈现出以下几方面内容。（1）显示实时的设备运行状态及各数据参数。（2）呈现参数变化的趋势图。（3）报警历史查询及显示实时报警信号。（4）生成并输出各种报表。（5）呈现现场设备的开/听符号。（6）设置各个自动控制的参数。
4 控制实现
4.1 PLC1回用水泵房
（1）使用粗、细格栅进行控制；对污水中污物的捞取采用粗细格栅来控制。在确保格栅不被堵塞情况下尽可能减少电量的损耗，根据现场的要求减少格栅的使用时间。所以，依据前后格栅形成的液位差，分析格栅的堵塞情况并进行开停的操作。还可以设置时间间隔和运行时间对格栅实行控制。也可借助人机交互方式设定格栅的运行液位、运行方式（液位差、时间）、运行时间、等参数。（2）提升泵的控制；污水厂提升泵房内共有5台提升泵、2台变频泵（一用一备）、3台工频泵。变频泵可根据工艺要求设定为液位控制方式和流量控制方式。在液位控制方式中，因为提升泵房的存水量大，在对液位进行调整时，会使液位的响应变迟缓，进而引起变频泵的频率出现震荡。（3）旋流沉砂控制；旋流沉砂系统的运行主要是依据时间来控制，提砂阀、洗砂阀、鼓风机、砂水分离器等依靠整个工艺流程设置的时间间隔和运行时间来调整或启停。（4）回用水泵控制；回用水泵房一共有4台泵，2台变频泵（一用一备），2台软启动泵组成。由PID来调节确保出口压力在合理的范围下。
4.2 PLC2配电室1
污水处理主要采用微孔曝气氧化沟模式，PLC2#站的主要用于控制曝气鼓风机，依据氧化沟中的氧的含量来控制送风量，以确保氧的含量在合理的范围内。若送风量与含氧量之间存在较大的延时，也就是增加或减少送气量所花费的时间影响到氧气沟的含氧值，这种状况下，传统的PLD无法停止鼓风机频率产生的振荡，所以需要借助溶氧值进行调节。
4.3 PLC3配电室2和配电室3
PLC3#站和PLC4#的用途是对回流泵和剩余泵进行控制。污水处理过程设置4组终沉池，在没一组终沉池设置一台回流泵和一台剩余泵，并安置流量计来计量所需数据，剩余泵是依据时间进行控制。
4.4 PLC4脱水机房
PLC#站主要是控制4台脱水机和二级处理提升泵。脱水机控制的是脱水机、水平和倾斜输送机之间的联动，来确保水平输送机不存在污泥。如水平输送机出现停止的警示时，则其它输送机也停止。二级处理提升泵包括三台，变频泵一台，工频泵两台。二级处理提升泵采用PLD进行控制，并确保进水量在所要求的合理范围下。
4.5 PLC6加氯加药
PLC6主要是对二级处理的厂区和工艺加氯加药。其中加氯的方式我们采用比例追加的方式进行控制加氯。加药泵根据二级处理进水量和水源进水进行不同药的追加控制。其追加方式同样采用比例追加方式。在加药前，我们需要对加药泵频率进行控制。我们可以确定当前加药泵的充程最大为多少，其频率同样采用PID方式控制，根据进水的多少，工业应该投加的量来计算出药液的总体含量，并把它作为PID的比较量，PID的调节输出量就是加药泵频率。
5 结语
PLC的污水处理自控设计系统，很大程度上减少了工人的劳动强度，提高了污水处理的运行的效益和效率，实现了科学性污水处理。
参考文献：
污水提升泵范文6
关键词：节电；节气；节能降耗；工艺优化
在当前“战寒冬、保生产、谋发展”的主题背景下，集输大队采取加大精细化管理力度，深挖内部节支降耗潜力等措施，努力降低经营成本。具体从改善一次沉降罐运行环境，提升污水水质，减少系统污水提升电力消耗等方面开展工作。主要优化措施为提升储罐溢油高度，增大罐体处理空间；增加脱气装置，提升沉降效果。
一、首站4#罐放水工艺改造工程方案
1、现状及存在的主要问题
首站目前采用一级热化学沉降脱水工艺， 4#一次沉降罐底水通过底水管路排放至污水回收池，再通过污水回收泵加压回收至1#罐，日水量为580m3。污水提升回收需要电耗较高，而4#一次沉降罐出水水质相对较好，污水含油约200mg/L，且占污水系统总量比例为12%，影响较小。建议进行改造，将一次罐污水直接引入污水站。4#罐运行液位9.0m，水位在2.5-2.7m，一次除油罐运行液位6.8-7.0m。符合要求。
2、主要改造工作量
建议将4#罐放水直接进一次除油罐，4#运行水位提高到3m，保证出水水质在一次除油罐进水要求范围，减少卸油泵提升量，降低设备用电。
预计工程改造投资为5万元。
3、经济效益预测
卸油泵排量150m3/h配套电机功率45kw，提升液量580m3/d，年耗电量580/150×45×365=63510kwh，电费约41535元。系统改造完成卸油泵用电量减少，节约电费约4.1万元/年。预计15个月可回收成本。
二、埕东站1#沉降罐改造方案
1、现状及存在的主要问题
埕东站1#一次沉降罐底水目前采用机泵提升，增加动能的方式进入污水站。建议提高一次罐运行高度，增大与污水站一次罐的高程差，实现自流进污水站。同时，由于分水器出油溶解气含扰动，分水率低，造成二次罐底水排放量增加，机泵提升能耗大，建议在一次罐前增加一套脱气装置，实现汇管混合油含气的预分离。结合陈庄站脱气装置运行经验，一次罐溢油含水可由30%降低至10%，分水率由45%提高到63%，系统电耗降低。
2、主要工程实施内容及造价
将1#罐溢油槽位置由11.1提高至11.8米，提升系统高度，实现污水依靠高程差进行排放。预计费用8万元。
3、经济效益预测：
预计1#罐漂油含水能从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，卸油泵运行排量70 m3/h，运时减少到8h/d，年节约电费支出：15×8×365×0.66×0.63=1.8万元
二次罐进液含水稳定，考虑减级运行，原油加热液量减少587 m3/d，可节约天然气340m3/d，年节省费用15.9万元。
综合计算，预计6个月可回收成本。
三、陈南新增脱气筒改造方案
1、现状及存在的主要问题
陈南站一次罐出油含水高，系统生产不稳定。主要因为伴生气对生产扰动较大，气体挥发溢出与水滴的碰撞下沉正好方向相反，导致陈南站一次罐出油含水在25%左右，一次罐漂油含水高，导致二次罐出水量在500 m3/d，造成系统回掺量的增高，引起生产能耗的升高。
结合陈庄站前期投用脱气装置，一次罐出油含水从35%降低到5%以下，该站与陈庄站原油物性极为相近且都掺稀油，因此建议在陈南站站新增脱气装置。
2、主要改造工作量
脱气筒设备拟采用原埕东站前期应用脱气筒设备。通过改变设备进液方式，减缓筒体震动，提升油气分离效果。需要设计部门出具安装位置设计图以便设备顺利安装。
3、投资费用
管线及设备安装费70万（涵盖脱气筒安装、抽气设备安装、基础安装费用）。
4、经济效益预测
脱气筒的安装，使得一次罐漂油含水率由25%降低到3%，从而减少了余热回收泵的开启时数，节约电费约为370元/d；同时一次罐漂油温度由92℃降低到90℃，节约天然气费用为650元/d。通过安装脱气筒节约费年节约费用为37.2万元，成本回收期为23个月。
四、义和站污水工艺改造
1义首调水线工艺改造
（1）现状及存在的主要问题
义和站污水外输压力在0.45MPa以上，义和站调水压力在0.2MPa以内，调水使用污水外输调水，压力高，能耗较高。因义和站调水进首站一次除油罐，对水质要求不高，改义和站调水由外输泵调水为提升泵滤前调水，以达到节能，减少义和站过滤器处理量的目的。
（2）主要工作量：
增加提升泵至调水管线。Φ114管线25米，利用原流量计。
（3）投资费用
管线及工程安装费1万元。
（4）经济效益预测
按每小时调水量最小20方计算，污水外输压力最小0.4mPa计算。日节电：192kwh，年节电4.6万元，折合3个月回收成本。
2、义和站污水外输实现一泵到底的污水外输工艺
（1）现状及存在的主要问题
义和站污水工艺采用提升泵进过滤器后进外输缓冲罐由污水外输泵外输，因污水外输干压较低，可以实现污水提升泵进过滤器后直接外输，减少污水外输泵再次增压外输环节。
（2）主要工作量：
增加提升泵进过滤器后至污水外输工艺管线。Φ325管线100米。
增加外输管线至外输缓冲罐上水管线。Φ114管线30米。
增加上水Φ114电动调节阀1台。
（3）投资费用
管线及工程安装费12万元。
