CN104108791B - 一种渗滤液厌氧处理系统的进出水控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种渗滤液厌氧处理系统的进出水控制方法，所述控制方法使用PLC系统顺序控制所述厌氧处理系统的进出水。本发明的渗滤液厌氧处理系统的进出水控制方法，通过使用PLC系统自动顺序控制厌氧处理系统的进出水，使得本发明相对于需要现场手动的控制方法更加智能化、且控制简便、省时省力，不仅大大提高了运行人员效率，减小了劳动强度，而且还可以实时自动监控保护设备。
Description
技术领域
本发明涉及渗滤液处理领域，具体地，本发明涉及一种渗滤液厌氧处理系统的进出水控制方法。
背景技术
目前，我国城市生活垃圾的处理主要采用填埋技术或焚烧技术，无论在填埋或焚烧处理过程中都会产生垃圾渗滤液。垃圾渗滤液中CODCr浓度约6000-70000mg/L，NH3-N浓度约1000-2500mg/L，同时含有大量溶解性固体(钠、钙、氯化物、硫酸盐等)，是一种水质水量变化大、微生物营养元素比例失调、成分极其复杂、污染物浓度高的有机废水，并伴有极重的腐败臭味，如不妥善处理，会对周围的水体和土壤造成严重污染，对周边人民群众的身体健康产生严重威胁。
目前垃圾渗滤液处理方式有生物处理、物化处理和膜处理三种方式，三种方式一般会组合应用，以保证出水达标排放。生物处理用于去除可降解有机物和低浓度的氨氮，一般包括厌氧生物处理和好氧生物处理。其中，在实际的渗滤液厌氧生物处理中，需定期地在厌氧处理系统(厌氧罐、有的地方是水池)进一定量的渗滤液，然后通过在厌氧罐内循环处理渗滤液一定时间，除去渗滤液中的大部分有机物，待反应完成、取样合格后，就可将出水排出到好氧反应池。在现有的厌氧处理过程中，均由工作人员到现场去操作控制渗滤液厌氧罐进水、出水的那些设备，比较繁琐且增加了运行人员的劳动强度。
因此，为了降低运行人员的劳动强度，提高运行人员的效率，亟需开发一种更方便的渗滤液厌氧处理系统的进出水控制方法。
发明内容
针对现有的渗滤液厌氧处理系统的进出水控制方法需要繁琐的现场手动操作、劳动强度较大的问题，本发明提供了一种新的渗滤液厌氧处理系统的进出水控制方法，该新颖的渗滤液厌氧处理系统的进出水控制方法使用PLC系统自动顺序控制厌氧处理系统的进出水，从而提高了运行人员的效率，减小了劳动强度。
本发明提供了一种渗滤液厌氧处理系统的进出水控制方法，其中，在所述控制方法中，使用PLC系统顺序控制所述厌氧处理系统的进出水。
可选地，在使用所述PLC系统控制所述厌氧处理系统的进出水之前，还包括以下步骤：
(1)根据现场工艺的要求，制作出所述厌氧处理系统的进出水的流程图，并根据现场的实际情况制定所述PLC系统的人机界面上的报警提醒；
(2)将所制作的流程图以及所制定的人机界面上的报警提醒编程为所述PLC系统控制用软件；以及
(3)将所述厌氧处理系统区的需控制监视的仪表设备接入到所述PLC系统。
可选地，所述PLC系统根据所述编程好的PLC系统控制用软件自动启动顺控，从第1步到最后一步按照顺序控制所述厌氧处理系统的进出水，且所述PLC系统对顺序控制流程中的每一步都进行顺控进行/停止条件的检查，满足顺控进行条件则继续进行顺控，否则则急停顺控。
可选地，在所述PLC系统启动顺控前，还包括在所述PLC系统的人机界面上预先设定好顺控步骤中的各个设定值的步骤。
可选地，所述各个设定值分别为周期进水次数、每次进水的间隔时间、各个步骤的最大允许时间、AO生化池进水累计量和厌氧罐进水累计量。
可选地，所述PLC系统在顺序控制所述厌氧处理系统的进出水时，对所述顺序控制的流程中的每一步具有计时功能，当该步骤计时超过最大允许时间，则报警并停止该顺控。
可选地，所述PLC系统控制用软件中还添加有针对顺序控制过程中可能出现的故障的保护措施的程序，以使所述PLC系统实时自动监控保护设备。
可选地，所述保护措施通过设置顺控自动停止条件来实现。
可选地，所述保护措施通过设置顺控启动不能自动的条件来实现。
本发明的渗滤液厌氧处理系统的进出水控制方法，通过使用PLC系统自动顺序控制厌氧处理系统的进出水，使得本发明相对于需要现场手动的控制方法更加智能化、且控制简便、省时省力，不仅大大提高了运行人员效率，减小了劳动强度，而且还可以实时自动监控保护设备。
附图说明
图1为本发明的一具体实施方式的PLC系统顺序控制流程图。
具体实施方式
在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员来说显而易见的是，本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本发明发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。
在实际的渗滤液厌氧处理中，需定期地在厌氧处理系统(厌氧罐、有的地方是水池)进一定量的渗滤液，然后通过在厌氧处理系统内循环处理渗滤液一定时间，除去渗滤液中的大部分有机物，待反应完成，取样合格后，就可将水排出到好氧反应池。但在现有的厌氧处理系统的进出水的控制中，均由工作人员到现场去操作控制渗滤液厌氧处理系统进水、出水的这些设备，这些现场手动操作比较繁琐且增加了运行人员的劳动强度。
为了解决上述问题，降低运行人员的劳动强度，提高运行人员的效率，本发明提供了一种渗滤液厌氧处理系统的进出水控制方法，在该控制方法中，通过使用PLC系统自动顺序控制厌氧处理系统的进出水，来提高运行人员的效率，减小了劳动强度。
本发明中的PLC系统是指包含核心部件可编程逻辑控制器(ProgrammableLogicController，PLC)的系统，主要包括PLC控制器、上位机人机界面、控制用软件以及其它网络通信设备。
在本发明的一个具体实施方式中，PLC控制器采用的是西门子S7-300系列的PLC作为控制器，该控制器是工业上成熟通用的控制器，带以太网通信接口。
上位机采用DELL工程师站。采用光纤环网实现现场控制站和上位机之间的通信。
控制用软件有2块：控制器的控制用软件的开发环境采用STEP7V5.5编程软件，该编程软件与控制器相配套；上位机人机界面采用西门子组态开发软件与3Dmax图形开发软件相配合进行开发。
以下结合本发明的一个具体实施方式来具体说明本发明的渗滤液厌氧处理系统的进出水控制方法。
在使用所述PLC系统自动顺序控制厌氧处理系统的进出水之前，还需要进行以下的准备工作：
(1)首先需要根据渗滤液厌氧处理系统的现场工艺要求，制作出所述厌氧处理系统的进出水的流程图，并根据现场的实际情况制定所述PLC系统的人机界面上的报警提醒。本实施方式中的厌氧处理系统的进出水的流程图如图1所示，其中所述人机界面上的报警提醒是根据如步骤超时、实际流量低于设定值等现场的实际情况制定的。
(2)然后将所制作的流程图以及所制定的人机界面上的报警提醒编程为所述PLC系统控制用软件。
(3)此外，还需要根据渗滤液厌氧处理系统的现场工艺要求，到渗滤液厌氧处理系统的现场安装好所需的仪表设备，并将需控制监视的仪表设备接入到所述PLC系统中。在本实施方式中，在厌氧罐区的仪表设备包括进水阀门、出水阀门、进水泵、AO生化池进水流量计、厌氧罐进水流量计和电机等，并将这这些需要控制监视的仪表设备接入到PLC系统中，然后对接入有这些仪表设备的PLC系统进行调试，调试完以后即可正常使用。
在完成以上的准备工作之后，即可使用所述PLC系统自动顺序控制厌氧处理系统的进出水，在本实施方式中即为自动顺序控制厌氧罐的进出水量。
但可选地，根据渗滤液厌氧处理系统的现场工艺的需要，在所述PLC系统启动顺控前，还包括在所述PLC系统的人机界面上预先设定好顺控步骤中的各个设定值的步骤，例如有时现场需要分若干次，每次间隔一定时间这样的方式向厌氧罐进水，则可以预先在人机界面上周期进水次数、每次进水的间隔时间等，还可以设定各个步骤的最大允许时间、AO生化池进水累计量和厌氧罐进水累计量等，但并不限于这些。
所述PLC系统根据所述编程好的控制用软件自动启动顺控，从第1步到最后一步按照顺序自动控制所述厌氧处理系统的进出水，所述PLC系统对顺序控制流程中的每一步都进行顺控进行/停止条件的检查。
下面结合本实施方式中的图1的顺序控制流程图，对PLC系统自动完成整个顺序控制流程进行说明。
在本实施方式中，在PLC系统启动顺控前，在人机界面上预先设定好顺AO池进水流量累计值、厌氧罐进水流量累计值、厌氧罐周期进水次数、各个步骤的运行时间。
所述PLC系统在检测到泵阀无故障后，根据所述编程好的PLC系统控制用软件自动启动顺控，按照图1所示的顺序控制流程图从第1步到最后一步按照顺序自动控制所述厌氧罐的进出水量，其中，所述PLC系统对顺序控制流程中的每一步都进行顺控进行/停止条件的检查，满足顺控进行条件则继续进行顺控，否则则急停顺控。
PLC系统自动启动顺控后，控制打开厌氧罐出水阀门，并在该步骤中判断厌氧罐出水阀门是否开到位，该步骤中，“厌氧罐出水阀门是否开到位”即为顺控进行/停止条件。若开到位，则继续顺控进行到下一步，否则则急停顺控并报警。
当所述PLC系统判断出厌氧罐出水阀门已开到位时，则自动顺控启动AO生化池进水泵，并在该步骤中判断AO生化池进水泵是否确实启动，若确实启动，继续顺控进行到下一步，否则则急停顺控并报警。
当所述PLC系统判断出AO生化池进水泵已启动时，则顺控进行到下一步，使厌氧罐出水进入到AO生化池，并在该步骤中判断AO生化池进水流量累计是否达到设定值，若已达到设定值则顺控进行到下一步，否则则急停顺控并报警。急停顺控的动作是先将所有泵停下，然后再关闭阀门，并清空所有过程数据，恢复到顺控的初始状态。
当所述PLC系统判断出AO生化池进水流量累计已达到设定值时，则顺控关闭电机及AO生化池进水阀门，并在该步骤检测电机及AO生化池进水阀门的关闭是否已到位，若均已到位则顺控进行到下一步，否则则急停顺控并报警。
当所述PLC系统判断出电机及AO生化池进水阀门均已关闭到位时，则继续顺控启动厌氧罐进水泵，并在该步骤检测厌氧罐进水泵是启动到位，若确实已启动到位，则继续顺控进行到下一步，否则则急停顺控并报警。
当所述PLC系统判断出厌氧进水泵已启动到位时，则顺控进行到下一步，顺控向厌氧罐进水，并在该步骤中判断厌氧罐进水流量累计是否达到设定值，若已达到设定值则顺控进行到下一步，否则则急停顺控并报警。
当所述PLC系统判断出厌氧罐进水流量累计已达到设定值时，则顺控关闭厌氧罐进水泵，等待设定循环倒计时结束。循环倒计时结束后，所述PLC系统自动将设定的周期进水次数减1，并在下一步判断周期进水次数是否为0，若不为0，则再次循环顺控到启动厌氧罐进水泵的步骤，以再次向厌氧罐中进水，直到周期进水次数为0时，则停止顺控。至此，PLC系统自动完成了本实施方式中的整个顺序控制流程。
可选地，所述PLC系统对所述顺序控制的流程中的每一步具有计时功能，在PLC系统启动顺控前，根据现场工艺的要求，在人机界面上预先设定各个步骤的最大允许时间，当该步骤计时超过最大允许时间，则报警并停止该顺控。
由于厌氧处理系统的进出水的控制是PLC系统自动顺控的，整个厌氧处理现场是无人值守的，运行人员基本是在距离厌氧处理现场很远的控制室对厌氧处理系统的进出水进行远程控制，因此，可选地，所述PLC系统控制用软件中还添加有针对顺序控制过程中可能出现的故障的保护措施的程序，以使所述PLC系统实时自动监控保护设备，且这些保护措施不能误报警以保证顺控的连续性。
可选地，所述保护措施通过设置顺控自动停止条件来实现。可选地，所述保护措施还可通过设置顺控启动不能自动条件来实现。示例性的顺控自动停止条件和顺控启动不能自动的条件如表1所示。
表1
下面举例说明所述PLC系统通过使顺控自动停止和顺控启动不能自动采取保护措施时的动作。
例如当有急停按钮按下时，触发停止顺控，停止顺控的动作是先将所有泵停下，然后再关闭阀门，并清空所有过程数据，恢复到顺控的初始状态。又例如当其中顺控涉及到的某个流量的上传数据低于人机界面中的设定的报警下限值时，也触发停止顺控，并在人机界面中该报警点报警，同样停止顺控的动作是先将所有泵停下然后再关闭阀门，并清空所有过程数据，恢复到顺控的初始状态。
此外为了进一步保护厌氧处理系统中各个仪表设备，表1中还列出了顺控启动不能自动条件，例如当PLC系统检测到电机阀门至少一个有故障时，触发不能自动启动顺控，并在人机界面上报警提示运行人员，这样可以避免运行人员误启动顺控。
对于表1中所列的各个自动停止触发条件和顺控启动不能自动条件，其触发停止顺控或使顺控启动不能自动后，PLC系统所进行停止顺控或使顺控启动不能自动的动作都是类似的，在此不一一说明。
对比以前的手动工作模式，本发明的这种通过PLC系统的程序顺控方式即可实现厌氧处理系统进出水的自动运行，不仅大大减小了运行人员的劳动强度，提高了运行人员效率，而且还可以实时自动监控保护设备。
本发明已经通过上述实施例进行了说明，但应当理解的是，上述实施例只是用于举例和说明的目的，而非意在将本发明限制于所描述的实施例范围内。此外本领域技术人员可以理解的是，本发明并不局限于上述实施例，根据本发明的教导还可以做出更多种的变型和修改，这些变型和修改均落在本发明所要求保护的范围以内。本发明的保护范围由附属的权利要求书及其等效范围所界定。
Claims (1)
1.一种渗滤液厌氧处理系统的进出水控制方法，其特征在于，使用PLC系统顺序控制所述厌氧处理系统的进出水；
在使用所述PLC系统控制所述厌氧处理系统的进出水之前，还包括以下步骤：
(1)根据现场工艺的要求，制作出所述厌氧处理系统的进出水的流程图，并根据现场的实际情况制定所述PLC系统的人机界面上的报警提醒，
(2)将所制作的流程图以及所制定的人机界面上的报警提醒编程为所述PLC系统控制用软件，以及
(3)将所述厌氧处理系统区的需控制监视的仪表设备接入到所述PLC系统；
所述PLC系统根据所述编程好的PLC系统控制用软件自动启动顺控，从第1步到最后一步按照顺序控制所述厌氧处理系统的进出水，且所述PLC系统对顺序控制流程中的每一步都进行顺控进行/停止条件的检查，满足顺控进行条件则继续进行顺控，否则则急停顺控；
在所述PLC系统启动顺控前，还包括在所述PLC系统的人机界面上预先设定好顺控步骤中的各个设定值的步骤；
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所述PLC系统在顺序控制所述厌氧处理系统的进出水时，对所述顺序控制的流程中的每一步具有计时功能，当该步骤计时超过最大允许时间，则报警并停止该顺控；
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