一、污水處理工藝控制要求

　　1.調節池液位控制。通過調節池超聲波液位計檢測到液位模擬輸入信號控制調節池排水管上的開關閥，達到控制調節池液位的目的。

　　2.通過調節池排水總管流量計、pH計檢測排出工業污水量以及pH值等參數，自動調節投加石灰乳量，以控制出水pH值為8.5 左右。采用泵投加進入石灰/泥漿混合槽。

　　3.通過調節池排水總管流量計檢測排出工業污水量，按照設定程序自動控制螺桿泵的轉速控制絮凝劑溶液的添加量，投加至混合分配槽。

　　4.濃密池底泥濃度和高度控制。濃密池底泥的濃度和高度通過刮泥機的扭矩間接檢測，這一關系需在調試過程中獲得。濃密池底泥的濃度和高度與壓濾泵的排泥有關，當扭矩大時，啟動壓濾泵排泥，當扭矩減小到一定值時，壓濾泵停止。濃密機底部的排泥泵為變頻泵，濃密機的底流排放流量由底泥儲槽的液位來決定，當底泥儲槽的液位高時減小排泥泵的流量，當底泥儲槽的液位低時加速排泥泵的流速，以確保底泥儲槽保持一定液位。

　　二、泥漿法自動化控制系統和功能設計

　　通過廠區的污水處理系統中的電石乳的投放量、絮凝劑量等計量控制手段全憑人工根據系統測試的液位、PH 值、SS 值、流量等數據進行控制。該礦區日處理酸性污水量達到500 m3，如果完成依靠人工進行操作，則需要投入非常大的人力成本。此外，由于污水處理程序過程繁瑣，操作人員經常會出現誤操作現象，使處理的污水達不到排放的標準，污染環境。該礦區進行自動化控制改造后，采用的污水處理工藝控制，由整個礦區的污水處理系統完全實現了自動化運轉。設計的自動化控制系統可以根據液位、PH 值、SS 值、流量等數據自動控制電石乳的投放量、絮凝劑量等參數，不僅有效地降低了人力成本，提高了污水處理效率，而且電石乳的投放量、絮凝劑量、廢水流量等污水處理控制更加精準。

　　1.控制系統，此系統過程控制層采用西門子生產的產品來實現系統對污水處理過程中的液位、pH 值、SS 值、流量等數據測量，以及攪拌機、控制泵等控制，實現對電石乳的投放量、絮凝劑量、廢水流量等污水處理參數的自動控制。同時其可以實現對污水處理過程進行監控、顯示以及報警等功能。該自動化系統可以在線pH 計測量反應池中廢水的pH 值，從而通過控制系統控制電石乳的投放量，可以精確的控制電石乳的投放，減少石灰的用量，提高系統的經濟性。此外，該礦區設計的系統日處理500 m3 酸性污水，在如此大的反應空間中，不同區域的污水pH 值會存在差異，如果只采用pH 計進行點檢測，可能會影響系統的控制準確性，因此，為了反應池內各處的PH 值相對保持一致，本設計的控制系統中還采用了中和反應攪拌系統，此攪拌系統可以根據反應池中廢水總量來控制轉速和轉向，提高了控制系統的準確性。

　　2.控制系統軟件設計。采用西門子公司生產的STEP7 軟件進行程序的設計和開發。STEP7 軟件不僅可以使用多種語言形式進行編程，而且具有對程序進行調試、系統故障診斷及測試等功能，有效地降低了技術人員的工作強度，減少程序安裝時間。當采用SEP7 編輯程序完成后，經過編譯器進行編輯后可直接安裝至PLC 中使用，在程序過程中完全與STEP7 軟件無關，因此STEP7 軟件僅僅具有編輯程序的功能。

　　(1)系統工藝流程程序設計。系統中PLC 主要是對污水處理系統中各種設備的運行狀態進行監測，同時完成控制層指令。采用高密度泥漿法的礦山污水處理要求，對污水處理系統的工藝流程程序進行了設計，達到對污水處理系統中各類設備進行監測的目的。在進行電石乳配備時，首先啟動電石乳消化器設備后，斗式提升泵、加液泵分別會往電石乳制備桶中加入石灰及水，當電石乳制備桶的液位上升到報警位時，兩泵將會停止運行，此時電石乳消化器將會把多余的物料輸送至投加箱，如果輸送完成后，螺桿泵將會停止工作。在進行絮凝劑配制過程中，首先在絮凝劑配制裝置中將水與絮凝劑進行充分攪拌混合45min 后，再通過絮凝劑輸送泵進入配制好的絮凝劑輸送至絮凝反應槽中，同時往槽中加入藥劑進行反應，然后采用攪拌機進行攪拌45 min。不斷循環上述過程。其中絮凝劑輸送泵配備兩臺，一臺工作，另一臺備用。濃密池在進行底泥處理過程中，首先打開泥漿提升泵，則濃密池中的底泥將會經過提升泵再次進入回流攪拌桶中，當濃密池中的液位達到報警未時，渣漿泵將會工作將濃密池中的底泥抽走。整個處理過程將會不斷往復的重復上述處理過程。具體聯系污水寶或參見http://www.bnynw.com更多相關技術文檔。

　　(2)PLC 軟件程序設計。PLC 程序采用西門子STEP7 軟件進行開發，整個程序使用的是梯形圖語言編寫，采用模塊化結構設計，由一個主程序和多個子程序組成，如圖所示。

　　3、系統運行結果。通過采用本文設計的控制系統對該礦區處理的酸性污水進行了試驗檢測，詳細的研究了石灰用量、曝氣量、絮凝劑等污水處理工藝參數對處理效果的影響。最終得到基于該礦山污水處理工藝的最優處理工藝，其中各最優工藝參數為：石灰加入至污水PH 值約為9、曝氣量約為4 L /min、絮凝劑約為8mg /L，同時對處理前、后的水質進行了檢測，基于高密度泥漿法污水處理工藝，設計的系統不僅可以提高酸性礦山污水的水質，而且可以有效地提高酸性礦山污水處理工藝的運行穩定性及可靠性。此外，進行改造前后處理污水1m3 的費用對比如表所示。

　　經過自動化控制改造后，雖然電費有所增加，但是無論是石灰、絮凝劑的成本，還是人工費都降低了，這也使得改造后污水處理所需的總成本也下降，污水處理系統經過自動化改造后，不僅可以采用提高酸性礦山污水的水質，而且還可以有效地降低運營成本。

　　基于高濃度泥漿法工藝的自動控制系統不僅實現了電石乳投放、絮凝劑加入、廢水流量等自動化，而且通過采用了中和反應攪拌系統來控制攪拌系統的轉速和轉向，有效地提高了系統控制的準確率。整個自動控制系統的應用不僅系統運行穩定，而且有效地提高了生產效率以及設備管理水平。( 來源:基層建設  作者:吳佳波 )