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PLC在啤酒废水处理控制系统中的应用2004年9月(1)

摘要  介绍啤酒废水处理的工艺流程、特点以及S7-300可编程控制器在控制系统中的应用,给出了一种经济、可靠、易于维护的控制系统方案,最后讨论了上位机控制系统的设计以及其它系统与本系统的接口问题。

关键词    废水处理    S7-300   上位机

0  引言

随着环境问题对人类生存的影响日趋加重,人们对环境保护的意识也日益重视。特别是近10多年来,我国在环保方面的工作取得了一定的成绩,使环境污染得到了一定的遏制。与此同时,环保产业也取得了很大的发展,许多地区竞相将其作为重点发展的领域之一。其中城市污水处理和工厂废水处理,控制污水排放,都得到高度重视,污水处理行业已成为一个新兴、热门的行业。

我国在《污水综合排放标准》(GB8978-88)中规定了各种工业废水排入城市排水管网时,各类污染物的最高允许排放浓度,以保证城市污水处理厂的正常运行。由于各地城市污水的水源水质不同,因此相应采用的污水处理工艺方法也不同。

1 工艺介绍

1.1 啤酒厂废水翠的主要工艺

   一般啤酒厂的废水处理主要采用好氧处理、水解-好氧处理和厌氧-好氧联合处理等几种工艺技术。

   好氧处理工艺主要采用活性污泥法、高负荷生物过滤法和接触氧化法等。水解-好氧处理主要利用水解反应器使啤酒废水中的大分子难降解有机物被转变为小分子易降解的有机物,出水的可生化性能得到改善。实验结果表明,水解和好氧处理相结合,比完全好氧处理更为经济。厌氧-好氧联合处理技术是一种能有效去除有机污染物并使其矿化的技术,它将有机化合物转变为甲烷和二氧化碳,该处理技术系统结构简单、占地面积小、便于运行管理。

   目前,啤酒的废水处理,一般采用厌氧-好氧处理技术,这是一种在处理效果、投入成本和经济运行方面都较为合理、经济的方案。

   南京英特布鲁啤酒厂废水处理系统设计指标为:日处理能力为5000 /天,进水指标为:COD2500 ~12;经过处理后,其排放指标为:COD 。处理后的水质达到国家排放标准。

   整个污水处理系统主要由集水井、调节池、预酸化池、IC塔、二沉池等设备和建筑物构成,自动控制系统配置一套SiemensS7-300PLC系统和一套上位机监控系统。

1.2 工艺流程

啤酒厂废水处理的工艺过程如图1所示。啤酒生产过程中的麦糟水、洗涤水等排放废水,首先进入集水井并流入调节池,进行初步的物理处理,去除污水中的杂质,在必要时进行降温处理。随后进入预酸化池进行pH值等指标调整,使其满足在IC塔处理过程,在其处理过程中产生的沼气,目前主要采用燃烧排放的方式(以后可以进行沼气利用处理)。在IC处理过程中,当污水水质达到一定要求后,废水排放到曝气池进行好氧处理,随后在二沉池进一步沉淀、分离污泥,使排放水质达到排放标准,最后才排放至附近河流或经消毒后进行2次利用。

                            图1 工艺流程示意图

2 控制系统设计及实现

   本控制系统采用Siemens公司的S7-3000系列CPU315-2DP  PLC,配置输入输出点:DI32×6=192点、DO32×3=96点、AI8×4=32点、A04×1=4点;配置CP343-1以太网通信模块及TS Adapter与上位机监控计算机进行通信。上位监控计算机采用Siemens工控机。

2.2 系统网络结构

   本控制系统由1个主站和1个远程站构成,主站与远程站间采用Profibus-DP通信,通信速率最高可达12Mbps。PLC通过以太网和上位机进行通信,其通讯速率可以到10Mbps,并为其它计算机访问本控制系统预留接口。为了方便工艺工程师对工艺参数的远程监控以及自控工程师对本PLC系统的远程维护,本系统配备了远程监控系统,通过公共电话网,工艺工程师及自控工程师可在异地监控运行参数及设备运转情况,极大地提高了快速处理现场发生故障地能力,节省了维护的费用和企业的成本。其系统网络结构图如图2所示。


 


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以上资料摘录自《自动化仪表》杂志
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