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污廢水處理中的提升泵的操控介紹
點擊次數(shù)：2645 發(fā)布時間：2012-6-28
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，我們在這里對污廢水的提升泵的操作進(jìn)行介紹和說明。
目前污水提升泵的幾種典型控制方式1.簡單的液位開關(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)置兩個液位開關(guān)點，一個控制泵的起動，一個控制泵的停止，甚至是只設(shè)有一個低液位的保護(hù)開關(guān)，保證在集水井內(nèi)沒水時水泵能及時停運。
水池中的多臺水泵均采用這種控制方式。通常會一起起動一起停止，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)荷運轉(zhuǎn)；而在水量小的時候，由于液位降低，作為對水泵的停止保護(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)測手段出現(xiàn)后，許多污水處理廠都采用了通過對污水集水井的液位進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測后，并劃分不同的液位區(qū)間起動不同數(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，為了尋求一個相對平穩(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)荷的突變對后處理帶來的不良影響，該系統(tǒng)提供了盡量多的泵的組合，這也是國內(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來說變化較緩，因為水池容積一般較大，同時外來污水的持續(xù)補充，所以造成經(jīng)常會是以一種組合工作，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，在不符合的時候是需要打破這種平衡來進(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，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題和考慮成本相結(jié)合，所以沒有備用，所以當(dāng)出現(xiàn)故障時，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間提前打破不良平衡來獲取更平穩(wěn)的流量變化在看過這種控制方式并實際體會之后，*個感覺是這種控制方式有一種我們常提的智能算法或套用一個時尚的說法叫模糊控制的功效，有一種利用液位反饋信號提前動作來適應(yīng)將要到來的液位變化（即補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t／a，即3到4臺泵工作，工作時為3用1備。
好像也僅僅是一個由液位控制泵的工作數(shù)量這樣一種控制方式，其實不然。具體差別在于有一個時間參數(shù)的參與用于打破前面所提的不良平衡，實現(xiàn)一種預(yù)測性的智能控制，具體的控制方式闡述如下：①當(dāng)水池的液位達(dá)到“SCR”這個設(shè)定點以上時，系統(tǒng)起動1臺水泵。②當(dāng)水池的液位達(dá)到“SHR”這個設(shè)定點以上時，系統(tǒng)增起動1臺水泵。③當(dāng)水池的液位保持在“SHR”
這個設(shè)定點以上一段時間（可設(shè)定調(diào)整），系統(tǒng)再增起動1臺水泵。④當(dāng)水池的液位低于“SBR”這個設(shè)定點時，系統(tǒng)停止1臺水泵。⑤當(dāng)水池的液位持續(xù)低于“SBR”這個設(shè)定點一段時間（可設(shè)定調(diào)整），系統(tǒng)再停止1臺水泵。⑥當(dāng)水池的液位低于“SB”這個設(shè)定點時，所有的水泵停止。⑦同時，由于所有的水泵均為水冷式需要水來冷卻，所以設(shè)有液位開關(guān)進(jìn)入電氣回路作為對水泵的硬件保護(hù)。
正是多了③和⑤這兩個時間因子的設(shè)置，使得系統(tǒng)有了一個前瞻性的預(yù)測，主動地通過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)測水量大，將會使液位上升，所以提前增啟一臺水泵，而不是被動地等待水位上升而增加水泵臺數(shù)；在水量不足的情況下可以提前減少一臺泵，避免水位下降的太快而被迫停止兩臺泵，甚至使得液位過低而造成所有泵全停，這樣使得液位在“SBR”和“SHR”之間浮動，而“SBR”至“SHR”也成為水泵數(shù)量的控制段，在補充水量相對穩(wěn)定的情況下，液位也將在此區(qū)間內(nèi)平穩(wěn)波動。
以上3種控制方式所產(chǎn)生的污水處理量的變化走勢的簡單示意。
由于該圖是短期的，而且是人為地給它一個簡單上升和簡單下降的趨勢，并不*符合實際中液位往復(fù)變化的實情，所以需要有一定時間的延展來表現(xiàn)其控制的*性。因而方式3并沒有*展現(xiàn)出它的優(yōu)勢，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)的長期的生產(chǎn)過程當(dāng)中，它的曲線變化將是zui連續(xù)的，而且在補充量充足的情況下，方式3能zui快地接近我們的處理量。同時，實際當(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)定點可以比較近，充分體現(xiàn)起到前瞻性的時間因子的作用，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)，我們在控制污水提升上有了更方便更合理的控制手段。一些的水泵制造商在銷售水泵的同時，也開發(fā)了一套于水泵控制的單元控制系統(tǒng)，稱為現(xiàn)場管理控制器（FMC），比如ITT公司就有了FM400、FM600、FM800等一系列的產(chǎn)品用于不同的場合，同時開發(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，同時可以隨著現(xiàn)場的情況變化進(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。然后通過通用的現(xiàn)場總線（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。從獨立控制和單元專業(yè)的角度來看，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
對于污廢水處理中提升泵的操作，我們在上面進(jìn)行了說明，并介紹了一些污廢水處理中水泵的和實施的新技術(shù)的應(yīng)用，對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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