地下污水处理厂自控专业设计的应用要点

地下污水处理厂自控专业设计的应用要点

赵洋  ,王晶石

中石油吉林化工工程有限公司             吉林 吉林  132000

摘要：通过对地下污水处理厂的研究，我们发现它具有许多优势，例如可以节约土地资源，减少二次环境污染。然而，这也会导致投资成本的提升，并且对于自动化系统的管理能力提出了更高的要求。因此，我们将重点关注如何通过工艺介绍、设计架构、布局等方式，根据地下污水处理厂的运行特征进行合理的设计与规划。

关键词：地下污水处理厂；自控专业设计；应用

随着城市化的加快，尤其是大型城市，土地资源的紧张以及环境污染的严重性越来越凸显。为了解决这一问题，地下式污水处理厂作为一种可以有效利用空间、减轻环境污染、节约土地资源的技术，已经被广泛应用于大城市的污水处理工程。

一、地下污水处理厂自控系统概述

控制系统的架构必须符合三层次的要求，为了确保上位机和PLC控制器之间的高可靠性，应当在信息、控制和设备三个层面上实施冗余配置，以实现工业以太网环网的高效数据传输。控制原则应保证净水厂的主要处理工序能够得到有效的监控和控制[1]。

上位机是用来实现对各种工艺流程段的设备的实时监测的，而操作员站则是为了让操作者更加清晰地了解设备的运行状况，同时也可以利用计算机网络将指令传输到远程终端，以确保污水处理厂的安全、高效、经济的运营。除了作为一个重要的平台，工程师站还具有多种用途，通过系统的功能组态、实时监测和报警，以及调整控制参数、汇总、计算、处理和分析故障，可以大大提升现场设备的管理效率。通过数据库服务器，可以实现对收集的数据的存储、分类、处理和共享，并且可以利用打印机准确地将每日班报、日报、月报、年报以及实时报警信息呈现给用户，从而提高数据处理效率和可靠性。还可以通过中控室的大屏幕显示系统，清晰地展示出各个主要工段的运行情况，以及安全监测的画面。

二、地下污水处理厂自控系统设计要点

经过精心的设计，除了遵循正规的工艺流程控制外，还充分考虑到了地下污水处理厂的独特性，并将其细分为几个重点：

（一）防腐功能的可编程控制器

由于地下污水处理厂的位置偏僻，控制站被安置在负一层，使得该区域的环境变得极为潮湿，特别是在南方地区，这种情况更加突出。为了解决这一问题，我们选择了PLC可编程控制器，它具有良好的抗干扰能力，并且还具有防腐功能，以便实时监测各个工序的工艺、电气设备，从而提升设备的环境适应性和可靠性。

（二）地下空间环境监测系统

为了保证地下污水处理厂的安全运营，防止有毒气体聚集对操作人员和设备造成伤害，设计上应该考虑配备地下空间环境监测和报警系统，以确保安全。采取这种措施可以有效阻止毒气的积聚，保护操作人员和设备免受损害。在常规的环境检测中，我们需要监测温湿度、O2和CO2，但在一些高风险的地方，我们还需要监测有毒的可燃气体，如H2S、NH3和CH4。如果发现有毒气体在周围聚集，或者这种情况对人身和设备造成了威胁，气体监测仪将立即发出警报，并启动地下通风系统，以便让现场的工作人员尽快离开[2]。

（三）地下空间防淹泡系统

与地面污水处理厂不同，地下污水处理厂可能会导致渗漏，并可能损坏周围的建筑物，甚至危害到配电系统。因此，需要采取措施来保护这些设施，并确保它们能够正常运转。重点关注的地方包括：进水口、格栅、泵站、综合废水处理厂、最底部的排水泵站和泵房。设计师会在这些关键地方安装液位计和浮球开关，以确保安全。此外，还会安装重点区域的监控摄像头，实现视频监控，方便对该地区的安全进行密切关注。

（四）地下空间火灾报警系统

为了更好地保障人民的生命财产安全，在地下空间的所有部位都安装了感烟、感温探测器，同时，在电缆夹层中增加线缆式感温探测器，以及在每个防火分区内设置一个火灾声光报警器和一个手动火灾报警按钮，以此来有效提升消防安全水平[3]。

（五）适合地下空间安装的仪表

由于许多地下设施，如工作井、泵池、生物池等，都位于二层楼房，与地面的开放式结构相比，更多的是封闭式的联合结构。因此，在安装仪器之前，应该仔细研究其所需的环境条件以及安装位置的可能性。由于水质分析仪器无法直接投入使用，因此最好采用流动式仪器，有些仪器甚至需要在管廊内的管道中进行插拔安装。为了确保后期的可靠性和可操作性，建议使用无需维修的、可靠性较高的地下厂仪表。

（六）地下空间安防系统

在城市中，许多地下污水处理厂坐落在中央，周围是公园和绿化带。由于这些地方通常处于半封闭状态，因此在进出这些工厂时，必须进行安全检查以确保外部人员不会进入或侵犯工作场所。所有的地下室和停车场都配备了门禁系统，并配备了24小时的安全摄像头[4]。

（七）地下通风系统

(1)为了保证再生水厂的安全运行，建设、设计单位必须抛弃以往对通风系统的忽略，并在设计过程中充分考虑其重要性。

(2)在厂区的规划和布局过程中，应该采用贯穿式的行车通道，并结合当地的主要风向，尽可能提高地下空间的自然通风效果。

(3)与传统的地下建筑物相比，地埋式再生水厂的产热量更高，而且会释放出难闻的气味，因此应该增加地下部分的换气次数。

(4)在安装空调系统之前，应当仔细分析和考量配电间、控制室等区域的空调情况，并确保这些区域的冷却和通风系统可以有效地利用热量。避免在安装完成后，再安装分体式空调，以免使得空调外机的热量直接排放到地下箱体，从而导致地下箱体的温度升高。

结束语：

随着科技的进步，地下污水处理厂的控制室已经从传统的自动化监测系统转变为一个智能化的综合性系统，它既具备了自动化的功能，又具备了远程监测、网络连接、数据处理、厂内管理、信息安全以及可视化等功能，为企业提供了一个更加先进的信息化运维管理平台。

参考文献：

[1]邱维，地下污水处理厂设计探讨[J]，中国给水排水，2017,33(10):12-16.

[2]赵克兰霞污水处理厂污泥处理自动控制系统的设计与应用[].中.国设备工程,2018:118-119.

[3]王由好.MBR工艺应用于全地下污水处理厂的设计特点[]建筑工程技术与设计,2018:1103.

[4]朱峰.自控系统在污水处理厂中的设计与应用[].商品与质量,2018:137,140.