钢铁厂水生态循环利用工程自控系统设计

0 前言

现代化的企业对污水处理的要求越来越高，不仅要求安全而且增加了实时性、精度、节能等更多的需求。对污水处理工艺进行自动化监测和实时控制是提高污水处理效率、降低处理能耗的关键。传统的控制将逐步被智能总线控制取代，这将成为一种趋势。

　　水处理控制一般按工艺流程配置必要的液位、流量和水质分析等检测仪表。根据电气设备的运行要求及主要工艺参数的控制要求，设置自动控制和自动调节系统。按照集中监测管理和分散控制的原则建立3级计算机监控系统。

　　应用于污水和污泥处理现场的控制设备应具有在同类工程中长期可靠、稳定运行的要求。要求功能实用、稳定可靠、易操作、易维护、耐腐蚀、寿命长，能长期连续运行。使用的材料、安装形式、电源等应适应现场环境，特别应具备硫化氢防护能力。PLC控制器应具有统一的开放的现场总线接口，通过配置不同的现场总线接口模块，能连接自成系统设备控制柜。

1 生态循环处理工艺简介

水生态循环利用工程采用“沉砂－水解酸化－循环式活性污泥法（CAST）” 处理工艺，本工程工艺流程如图1所示。

水循环工程将钢铁厂的废水以及其它非常规水源进行处理，满足环保排放的要求，同时作为企业的安全水源，为企业提供合格水质。首先，将钢铁厂现有的塘系进行了改造利用作为调节塘，对污水厂的进水水质、水量进行调节，减少了水质、水量波动对系统运行造成的影响，保证后续生化和深度处理系统的正常运行。然后，采用水解酸化工艺对处理工艺进行强化，利用水解和产酸菌的反应，将不溶性有机物水解成溶解性有机物、大分子物质分解成小分子物质，使出水BOD/COD的比值得到了提高，增加了污水的可生化性。其次，经CAST反应池按进水-曝气、沉淀、滗水、进水完成一个周期，循环上述运行周期，从而去除掉污水中的污染物。最后，通过CMF连续膜过滤系统和RO反渗透系统的膜组件，水分子在一定的压力驱动下透过膜，而悬浮物、胶体、大分子有机物及微生物等则被阻截，从而达到净化分离的目的。处理后的中水作为企业炼钢过程的循环冷却水源。

2 控制系统设计

2.1 设计原则

　　考虑本工程的建设规模，自控系统及设备应达到先进水平，系统构成应适应今后计算机发展的趋势，实现生产管理的自动化，保障水生态循环利用工程安全、可靠。

　　自动化系统应综合考虑生产、管理、安全等因素，各工艺设备均应纳入自动化系统网络。“分散控制、集中管理”，保证整个水生态循环利用工程运行协调一致。

　　硬件配置应符合国家标准，可靠性高、适应能力强、扩展灵活、操作维护简便。软件完整，并具有开放的结构，以便用户今后的二次开发。人机界面力求方便、直观。根据工艺要求和设备特点，对主要机械设备的控制采用就地手动控制、自动控制、中央控制室监控的3种操作模式。满足工艺专业对自动控制的要求，保证控制系统配置上的完整性和适应性。

　　2.2 设计范围

　　（1）根据电气设备的运行要求及主要工艺参数的控制要求，设置自动控制和自动调节系统。
　　（2）按工艺流程配置必要的液位、流量和水质分析等检测仪表。
　　（3）全部检测仪表及电气设备的运行信号的传送和显示。
　　（4）按照集中监测管理和分散控制的原则建立3级计算机监控系统。

　　2.3