提高污水处理装置自动化水平的建议

提高污水处理装置自动化水平的建议

陈敏

中石化股份有限公司天津分公司 天津 300270

摘要：本文主要介绍某污水处理提标装置运行过程中出现的自动化控制薄弱点，对薄弱点进行分析并提出改进建议。

关键词：提标装置；自动化；中控；DCS；手动

引言：

1装置简介

外排污水处理提标改造装置（简称提标装置）隶属于某车间，装置设计处理负荷550t/h。装置进水分两路，一路进水来自车间一区提标进水池，另一路进水来自车间二区混合池，两路进水均经水泵送至均质罐内混合，混合后出水经重力流进入反硝化（DNF）滤池，经反硝化八间滤池处理后，出水汇入出水渠后进入DNF出水池，DNF出水池经DNF出水泵送至臭氧接触池，在臭氧接触池经臭氧处理后流入臭氧缓冲池，臭氧缓冲池出水经重力流进入生物活性炭（BAC）滤池，BAC处理后出水经重力流进入高密度澄清池，在高密澄清池投加药剂处理后，出水经重力流进入监护池，在线监测出水达标后外排，如图1。

图1 流程简图

2自动化水平薄弱点

整套装置分为六大模块，都能实现在中控室远程监测、控制和报警功能。均质罐有液位显示、温度显示、液位连锁控制进出口阀。DNF有滤池液位显示、配水渠液位显示、配水渠液位连锁反洗。DNF出水池有液位显示、液位连锁出水泵启停、液位连锁反洗水泵启停。臭氧系统有进气流量低报警连锁停机、臭氧泄露浓度过高报警连锁停机、臭氧系统进水量低报警停机。BAC有液位显示、进水配水渠液位连锁反洗。高密度澄清池有液位流量显示、泥位显示、刮泥机和污泥循环排放泵远程启停。监护池有液位显示、液位连锁阀门开关等。在各个关键位置都使用气动阀进行操作，减少人工现场手动操作。

2.1纯氧曝气I进混合池手动开关阀门

二区混合池是车间原污水处理达标后的外排口，提标装置水源取自混合池，混合池有两股来水，一股是纯氧曝气I的产水，另一股是纯氧曝气II的产水。混合池有两股出水，一股水经泵提升后进提标装置均质罐，另一股水经泵提升后供一区使用，如图2。

图2 混合池进出水

装置正常运行时，纯氧曝气I和纯氧曝气II产水进混合池流量稳定，当出现生产调整或波动时，需要通过调整进混合池流量保持池内液位稳定。根据目前生产运行状况，纯氧曝气II产水水质优于纯氧曝气I，通过开关纯氧曝气I进混合池阀门大小，可控制流量大小，从而使得混合池液位稳定，满足工艺控制液位1.5至4.5之间。而调节流量阀门为传统开关闸阀，需人工手动根据经验多次来回调整才能达到混合池液位稳定，操作过程时间长，工艺调整效率低，易对生产造成影响。

2.2混合池进均质罐提升泵选择不当

二区混合池水进经两台潜水泵提升后进均质罐，一开一备，水泵流量为50m³/h。当一台泵运行，实际流量约为70m³/h，两台泵运行时，流量约为90m³/h。根据目前生产运行状况，目前两套纯氧曝气装置产水约为600m³/h，送深度处理150m³/h，送一区使用200m³/h，间歇送一区582和CRP处理50m³/h。使用流量为50m³/h的水泵，不能有效控制混合池液位。运行过程中，需要频繁操作纯氧曝气I进混合池阀门控制水量平衡，达到混合池液位稳定。

2.3一区进均质罐水无流量显示

从流程图2可以看出，要保持均质罐液位稳定，需控制一区、二区进混合池流量。二区混合池进均质罐在中控室有流量显示，而一区进混合池流量在中控室无显示，无法及时调整进出均质罐水量保持罐内液位稳定，只能通过打电话向询问一区后作出调整，影响工作效率，当一区来水不稳定时，影响均值罐液位稳定。

2.4反洗废水提升泵人工手动排气

目前，每天都需要对DNF滤池进行反洗，反洗DNF流程为先进行气洗，然后进行气水联合洗，再进行水漂洗，最后静置。整个过程反洗过程，气洗时间占60%以上，反洗完成后，气体随反洗废水进入至反洗废水池中。反洗废水池池静置三小时后反洗废水提升泵开泵排水，泵出口流量计无流量显示。检查水泵进出口阀门、有无磨卡、有无电压都正常，最后确定是反洗废水提升泵内有气体，需要通过排气口人工排气。

3改进建议

3.1纯氧曝气I进混合池改为电动调节阀门

目前纯氧曝气I产水进混合池阀门为传统的闸阀，阀门开度和水量根据经验模糊控制，无法准确确定流量。出现生产波动或工艺调整时，不能快速的调整流量，需要多次来回往返调节才能使得进混合池水量稳定，池内液位处于1.5米至4.5米合理范围。针对这种生产状况，可以将闸阀由手动调节改为电动调节，调节信号引入至中控DCS，若条件允许，可以在管线上增加流量计。通过更新改造，可以减少运行人员来回手动调整阀门，提高了装置自动化水平。

3.2混合池进均质罐提升泵重新选择

一般生产状况下，两套纯氧曝气装置产水约600m³/h，深度处理用水150m³/h，送一区200m³/h，582和CRP间歇用水50m³/h。通过计算，选择流量为150m³/h的泵符合生产要求，一开一备，高高报警后自动开启两台泵运行。

3.3一区进提标水增加流量显示

装置设计建设中，在一区提标进水池出口管线上已安装流量计，流量计显示引至一区中控室DCS，流量信号未引入装置所属的二区中控DCS。导致二区中控人员无法实时准确掌握一区来水水量，给生产调整造成影响。建议可以将一区提标进均质罐流量信号引至二区中控DCS显示，减少电话沟通，提高工作效率。

3.4反洗废水提升泵安装自动排气阀

通过现场勘查确认，在反洗废水提升泵出口人工手动排气口可安装自动排气阀。每次反洗完成后，管道内的气体逐渐从排气阀溢出。经过三小时静置排气，反洗废水池至提升泵之间储存的气体基本排空，开启提升泵后能正常排水。

4结束语

新装置理论设计和实际运行有偏差，装置在投运初期表现更明显。工艺人员应该认真面对出现的问题，提出改进建议并实施，提高整套装置的自动化水平，使装置运行更稳定、更高效，更经济。

【参考文献】

[1]关醒凡．现代泵技术手册．北京宇航出版社，1995

[2]陈洪全 岳 智．仪表工程施工手册．化学工业出版社，2006.10

[3]何衍庆 俞金寿．集散控制系统原理及应用．化学工业出版社，1999.5