隨著城市和工業(yè)的大發(fā)展，生活污水和工業(yè)污水大幅增加，對(duì)污水的處理要求也逐漸增加。在污水處理中，使用的很重要的工具就是水泵，我們?cè)谶@里對(duì)污廢水的提升泵的操作進(jìn)行介紹和說(shuō)明。
目前污水提升泵的幾種典型控制方式1.簡(jiǎn)單的液位開(kāi)關(guān)控制這種污水提升泵的控制方式是較早的，甚至是在沒(méi)有自控系統(tǒng)的情況下采用的。通常在集水井中設(shè)置兩個(gè)液位開(kāi)關(guān)點(diǎn)，一個(gè)控制泵的起動(dòng)，一個(gè)控制泵的停止，甚至是只設(shè)有一個(gè)低液位的保護(hù)開(kāi)關(guān)，保證在集水井內(nèi)沒(méi)水時(shí)水泵能及時(shí)停運(yùn)。
水池中的多臺(tái)水泵均采用這種控制方式。通常會(huì)一起起動(dòng)一起停止，要不就是人為的進(jìn)行干預(yù)。這種控制方式旨在保護(hù)設(shè)備安全的情況下讓水泵運(yùn)行，很難有量的控制。若不進(jìn)行人為干預(yù)，則在水量充沛的情況下，污水廠將滿負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)；而在水量小的時(shí)候，由于液位降低，作為對(duì)水泵的停止保護(hù)，污水廠的負(fù)荷將驟減為零。所以污水的進(jìn)水量波動(dòng)很大，即系統(tǒng)顯得很不穩(wěn)定，必須要進(jìn)行人為的干預(yù)。
控制器的介入和連續(xù)液位的監(jiān)測(cè)使得水量變化趨于平穩(wěn)，液位控制泵數(shù)量組合在含有控制器（通常為PLC）的自控系統(tǒng)和連續(xù)液位的監(jiān)測(cè)手段出現(xiàn)后，許多污水處理廠都采用了通過(guò)對(duì)污水集水井的液位進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測(cè)后，并劃分不同的液位區(qū)間起動(dòng)不同數(shù)量的污水提升泵。這樣，出現(xiàn)了在滿負(fù)荷和零負(fù)荷之間存在了幾個(gè)規(guī)格的負(fù)荷區(qū)間。使得水量的變化變得平穩(wěn)，負(fù)荷的變化對(duì)系統(tǒng)尤其是生化段的處理的沖擊得到了減輕。如果認(rèn)為水泵的組合還不夠細(xì)分，可以選擇幾臺(tái)功率或流量不一樣的泵進(jìn)行組合，所謂大泵和小泵進(jìn)行組合，得到的流量變化更為平穩(wěn)。如圖1所示的控制要求，即為某污水處理水廠的污水提升泵的泵組合條件。
從污水提升泵的控制要求可以看出，為了尋求一個(gè)相對(duì)平穩(wěn)的流量變化，即污水處理量的負(fù)荷能夠變化的盡量平緩，以避免負(fù)荷的突變對(duì)后處理帶來(lái)的不良影響，該系統(tǒng)提供了盡量多的泵的組合，這也是國(guó)內(nèi)許多污水處理水廠采用的一種污水提升泵的控制方式。但仍然能夠看出它的不足之處：首先，由于污水池中的液位相對(duì)來(lái)說(shuō)變化較緩，因?yàn)樗厝莘e一般較大，同時(shí)外來(lái)污水的持續(xù)補(bǔ)充，所以造成經(jīng)常會(huì)是以一種組合工作，這種貌似穩(wěn)定的狀態(tài)可能是符合處理量的要求的，但也可能是不符合水量要求的，在不符合的時(shí)候是需要打破這種平衡來(lái)進(jìn)行改善的，而這種單一的由液位控制的方式是不可能打破這種不良平衡的。同時(shí)，出現(xiàn)的流量變化曲線也是階躍性比較大的，即負(fù)荷的變換也是比較大的。其次，由于要增加組合的豐富程度來(lái)獲取平穩(wěn)的負(fù)荷變化，所以就要求有不同規(guī)格的泵，上圖中可以看出有大泵、小泵兩種，生產(chǎn)主要以大泵為主，小泵只進(jìn)行流量的調(diào)整。大泵的數(shù)量較多且有主用備用的關(guān)系，而用于調(diào)整流量的小泵由于作用地位的問(wèn)題和考慮成本相結(jié)合，所以沒(méi)有備用，所以當(dāng)出現(xiàn)故障時(shí)，只能停用，則流量調(diào)節(jié)平穩(wěn)性將受到影響。
結(jié)合液位控制泵組合方式和利用時(shí)間提前打破不良平衡來(lái)獲取更平穩(wěn)的流量變化在看過(guò)這種控制方式并實(shí)際體會(huì)之后，*個(gè)感覺(jué)是這種控制方式有一種我們常提的智能算法或套用一個(gè)時(shí)尚的說(shuō)法叫模糊控制的功效，有一種利用液位反饋信號(hào)提前動(dòng)作來(lái)適應(yīng)將要到來(lái)的液位變化（即補(bǔ)充水量和污水處理量的變化），從而使得流量變化平穩(wěn)。具體的控制方式。本系統(tǒng)中共用4臺(tái)流量一樣污水提升泵，流量均為1250t／h，而處理量的要求為10萬(wàn)t／a，即3到4臺(tái)泵工作，工作時(shí)為3用1備。
好像也僅僅是一個(gè)由液位控制泵的工作數(shù)量這樣一種控制方式，其實(shí)不然。具體差別在于有一個(gè)時(shí)間參數(shù)的參與用于打破前面所提的不良平衡，實(shí)現(xiàn)一種預(yù)測(cè)性的智能控制，具體的控制方式闡述如下：①當(dāng)水池的液位達(dá)到“SCR”這個(gè)設(shè)定點(diǎn)以上時(shí)，系統(tǒng)起動(dòng)1臺(tái)水泵。②當(dāng)水池的液位達(dá)到“SHR”這個(gè)設(shè)定點(diǎn)以上時(shí)，系統(tǒng)增起動(dòng)1臺(tái)水泵。③當(dāng)水池的液位保持在“SHR”
這個(gè)設(shè)定點(diǎn)以上一段時(shí)間（可設(shè)定調(diào)整），系統(tǒng)再增起動(dòng)1臺(tái)水泵。④當(dāng)水池的液位低于“SBR”這個(gè)設(shè)定點(diǎn)時(shí)，系統(tǒng)停止1臺(tái)水泵。⑤當(dāng)水池的液位持續(xù)低于“SBR”這個(gè)設(shè)定點(diǎn)一段時(shí)間（可設(shè)定調(diào)整），系統(tǒng)再停止1臺(tái)水泵。⑥當(dāng)水池的液位低于“SB”這個(gè)設(shè)定點(diǎn)時(shí)，所有的水泵停止。⑦同時(shí)，由于所有的水泵均為水冷式需要水來(lái)冷卻，所以設(shè)有液位開(kāi)關(guān)進(jìn)入電氣回路作為對(duì)水泵的硬件保護(hù)。
正是多了③和⑤這兩個(gè)時(shí)間因子的設(shè)置，使得系統(tǒng)有了一個(gè)前瞻性的預(yù)測(cè)，主動(dòng)地通過(guò)增加或減少水泵的數(shù)量，使得水量得以平穩(wěn)變化，保證負(fù)荷不產(chǎn)生突變。在水量充足的情況下，由于前瞻性的預(yù)測(cè)水量大，將會(huì)使液位上升，所以提前增啟一臺(tái)水泵，而不是被動(dòng)地等待水位上升而增加水泵臺(tái)數(shù)；在水量不足的情況下可以提前減少一臺(tái)泵，避免水位下降的太快而被迫停止兩臺(tái)泵，甚至使得液位過(guò)低而造成所有泵全停，這樣使得液位在“SBR”和“SHR”之間浮動(dòng)，而“SBR”至“SHR”也成為水泵數(shù)量的控制段，在補(bǔ)充水量相對(duì)穩(wěn)定的情況下，液位也將在此區(qū)間內(nèi)平穩(wěn)波動(dòng)。
以上3種控制方式所產(chǎn)生的污水處理量的變化走勢(shì)的簡(jiǎn)單示意。
由于該圖是短期的，而且是人為地給它一個(gè)簡(jiǎn)單上升和簡(jiǎn)單下降的趨勢(shì)，并不*符合實(shí)際中液位往復(fù)變化的實(shí)情，所以需要有一定時(shí)間的延展來(lái)表現(xiàn)其控制的*性。因而方式3并沒(méi)有*展現(xiàn)出它的優(yōu)勢(shì)，但仍可看出，方式1的變化是*階躍性的，流量帶給后處理的負(fù)荷只有有和無(wú)兩種，負(fù)荷沖擊很大；方式2的變化也是階躍性的；只有方式3的變化是連續(xù)的，負(fù)荷沖擊是zui小的，尤其是在一段連續(xù)的長(zhǎng)期的生產(chǎn)過(guò)程當(dāng)中，它的曲線變化將是zui連續(xù)的，而且在補(bǔ)充量充足的情況下，方式3能zui快地接近我們的處理量。同時(shí)，實(shí)際當(dāng)中方式3的液位設(shè)定和方式1、方式2不同，它的“SBR”至“SHR”之間的液位設(shè)定點(diǎn)可以比較近，充分體現(xiàn)起到前瞻性的時(shí)間因子的作用，可以使得液位和流量的變化更為連續(xù)。
新產(chǎn)品和新技術(shù)的出現(xiàn)提供了更豐富的控制方式隨著新的技術(shù)和新產(chǎn)品的出現(xiàn)，我們?cè)诳刂莆鬯嵘嫌辛烁奖愀侠淼目刂剖侄?。一些的水泵制造商在銷售水泵的同時(shí)，也開(kāi)發(fā)了一套于水泵控制的單元控制系統(tǒng)，稱為現(xiàn)場(chǎng)管理控制器（FMC），比如ITT公司就有了FM400、FM600、FM800等一系列的產(chǎn)品用于不同的場(chǎng)合，同時(shí)開(kāi)發(fā)出了自己*的和通用的通信接口。在FMC中，有于水泵控制的典型程序，同時(shí)可以隨著現(xiàn)場(chǎng)的情況變化進(jìn)行編程和優(yōu)化。這樣專業(yè)于水泵控制的單元設(shè)備可以把控制做的更細(xì)化更具體化。然后通過(guò)通用的現(xiàn)場(chǎng)總線（fieldbus）和主控制系統(tǒng)連接，將泵站中的全部信息，包括反饋狀態(tài)、故障情況、運(yùn)行情況、歷史記錄等，甚至是FMC中的參數(shù)設(shè)置、程序邏輯等，都能在主控制系統(tǒng)和*監(jiān)控室內(nèi)進(jìn)行監(jiān)控和操作。從獨(dú)立控制和單元專業(yè)的角度來(lái)看，這也是一種非常好的嘗試，*可以應(yīng)用于污水廠的污水提升泵的控制
對(duì)于污廢水處理中提升泵的操作，我們?cè)谏厦孢M(jìn)行了說(shuō)明，并介紹了一些污廢水處理中水泵的和實(shí)施的新技術(shù)的應(yīng)用，對(duì)于污廢水提升泵的操作工序的改良使用，提高作業(yè)效率具有重要的作用。
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