CN107445397A - 一种基于变频器的污水处理系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于变频器的污水处理系统，包括污水处理系统、污水处理电气控制模块和污泥处理电气控制模块；所述污水处理系统包括机械处理模块和生化处理模块，所述机械处理模块包括污水集水池、过滤格栅、沉淀斜板和污泥池，所述污水处理电气控制模块包括沉淀池、水位检测控制器、S7‑300、CVF‑P2‑4T0220、工/变频切换控制电路和变频/工频切换电路，所述污泥处理电气控制模块包括S7‑300‑1、水位检测控制器1、污泥池和CVF‑P2‑4T0300，所述污泥池内设置有上限水位传感器1和上限报警水位检测器1，该发明的有益效果是系统完整性较高，净化处理效果好和安全防护性能高。

Description

一种基于变频器的污水处理系统
技术领域
发明涉及污水处理系统技术领域，具体为一种基于变频器的污水处理系统。
背景技术
目前城市生活污水排放已是中国城市水的主要污染源，城市生活污水处理是当前和今后城市节水和城市水环境保护工作的重中之重，这就要求我们要把处理生活污水设施的建设作为城市基础设施的重要内容来抓，而且是急不可待的事情。污水现在直接利用情况：随着人类社会的进步，科技的发展，污水的直接利用已成为可能，使用污水源热泵系统对城市原生污水进行利用。
随着环境保护要求的提高及环境保护意识的加强，各行业生产厂家对排放的废渣、废气、废水都需要进行一定的处理。目前涉及对污水处理系统对污水的处理还不够完善，污水净化处理达不到理想的效果的问题。
发明内容
发明的目的在于提供一种基于变频器的污水处理系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，发明提供如下技术方案：一种基于变频器的污水处理系统，包括污水处理系统、污水处理电气控制模块和污泥处理电气控制模块；
所述污水处理系统包括机械处理模块和生化处理模块，所述机械处理模块包括污水集水池、过滤格栅、沉淀斜板和污泥池，通过将污水输入到污水集水池进行初步沉淀，然后通过电动蝶阀配送到过滤格栅进行过滤处理，所述过滤格栅的上游污水通过污水泵1被输送到所述沉淀斜板的上端，所述过滤格栅的下游污水通过污水泵2被输送到所述沉淀斜板的下端，所述沉淀斜板下端的污水流到所述污泥池中进行沉淀处理，所述生化处理模块包括生化处理池、出水蓄水池、污泥离心机和污泥消毒池，所述沉淀斜板上端的污水通过生化水泵被输送到所述生化处理池进行处理，然后通过所述出水蓄水池进行净化处理，最后被输送到后续用水环节，所述污泥池上层的污水通过污水泵3被输送到污泥离心机中被离心处理，所述污泥离心机产生的分离水被输送到所述沉淀斜板的下端进行循环处理，所述污泥离心机产生的污泥被输送到污泥消毒池，最后将消毒的污泥进行污泥外送处理；
所述污水处理电气控制模块包括沉淀池、水位检测控制器、S7-300、CVF-P2-4T0220、工/变频切换控制电路和变频/工频切换电路，所述沉淀池内设置有上限水位传感器、下限水位传感器及上限报警水位检测器、下限报警水位检测器，所述上限水位传感器与所述上限报警水位检测器电性连接，所述下限水位传感器与所述下限报警水位检测器电性连接，所述上限报警水位检测器和所述下限报警水位检测器分别与所述水位检测控制器电性连接，所述水位检测控制器与所述S7-300电性连接，所述S7-300通过所述工/变频切换控制电路与所述变频/工频切换电路电性连接，所述S7-300与所述CVF-P2-4T0220电性连接，所述CVF-P2-4T0220与所述变频/工频切换电路电性连接，所述污水泵1与所述污水泵2分别与所述变频/工频切换电路电性连接；
所述污泥处理电气控制模块包括S7-300-1、水位检测控制器1、污泥池和CVF-P2-4T0300，所述污泥池内设置有上限水位传感器1和上限报警水位检测器1，所述上限水位传感器1与所述上限报警水位检测器1电性连接，所述上限报警水位检测器1与所述水位检测控制器1电性连接，所述水位检测控制器1与所述S7-300-1电性连接，所述S7-300-1与所述CVF-P2-4T0300电性连接，所述CVF-P2-4T0300与所述污水泵3电性连接。
优选的，所述污泥离心机连接有提供自来水的自来水输水管。
优选的，所述CVF-P2-4T0220包括RST接口、UP接口、DOWN接口和UVW接口，所述UP接口和所述DOWN接口分别与所述S7-300电性连接。
优选的，所述CVF-P2-4T0300包括RST接口、FWD接口、CM接口和UVW接口，所述FWD接口和所述CM接口分别与所述S7-300-1电性连接。
优选的，所述S7-300与所述S7-300-1分别电性连接至PLC控制器。
与现有技术相比，发明的有益效果是：该基于变频器的污水处理系统，采用二级处理方式：第一级为机械处理，一般采用格栅等机械设备过滤污水中漂浮物或颗粒较大的物质；第二级为生化处理，根据不同处理要求，处理污水中含有的各种超标的硅物质或金属元素，使处理后的水能满足后续用水设备的要求，提高污水净化处理效果；污水主要来源于生产线各种设备、工艺用水及部分生活污水等，这些污水经下水管道排送到污水集水池，污水集水池中的污水先进行机械预处理，主要采用机械转动的过滤格栅，经过过滤格栅过滤可将污水的漂浮物或颗粒较大的固状物滤去，然后由污水泵1和污水泵2将污水经过沉淀斜板送入污泥池，污泥池采用对角斜板结构这样有利于污泥沉淀于底部，污泥混合物进入污泥池后再由一台污泥泵3将泥水混合物送入污泥离心机(脱水机)进行固液分离。分离水返回污泥池重新处理，脱干后的污泥经消毒后送出。经沉淀斜板预处理后的污水由一台生化水泵将水送入生化处理池进行处理。生化处理主要根据不同的用水要求对污水进行不同的化学处理如酸碱中和、除盐等，经生化处理后的水可进入后续环节；整个污水处理系统完整性较高，净化处理效果较好；污水集水池中的污水经两台污水泵1、污水泵2将水送入沉淀池，两台水泵由一台变频器采用一拖二方式控制。为防止沉淀池水溢出发生事故，沉淀池中设置有水位检测装置，当实际水位超过报警水位时控制系统自动关闭格栅前的电动蝶阀以防止发生溢水事故。沉淀池中的污水再由生化水泵送入生化处理池，生化水泵由一台变频器控制，生化处理池也设有水位上限检测，通过控制生化水泵控制生化处理池水位。
该污水处理系统采用(工控机+PLC+变频器)控制方式，其中PLC为西门子S7-300，变频器采用深圳康沃电气技术有限公司生产的CVF-P2风机水泵专用变频器，其电气控制图如图2所示：沉淀池内设置有上限水位传感器、下限水位传感器及上限报警水位检测器、下限报警水位检测器，其控制过程为当水位达到下限时，水位检测将信号送给PLC，PLC启动变频器并将频率上升(变频器中UP端子闭合)信号输出给变频器，当变频器频率达到50Hz时若此时水位仍处于下限位置，PLC发出切换信号将污水泵1切换到工频运行，延时一段时间后由变频器启动污水泵2。相反，当水位达到上限位置时则停止污水泵1，PLC发出变频器频率下降信号(变频器DOWN端子闭合)。若因水泵或其它原因造成水位低于下限或上限水位报警时，水位检测器将报警信号送给PLC，由PLC输出启动报警电路(报警指灯与响铃)，以提示操作人员查看原因，使得系统的安全防护系数较高；斜板沉淀池中的污泥、污水混和物进入污泥池后由污泥泵将污泥混合物送入污泥脱水机(离心机)进行固液分离。污泥池中的污泥通过污泥泵定时排放，当污泥池中污泥水位达到检测位置时，水位检测器将检测信号送给PLC，由PLC启动变频器进行排污(排污时间根据实际情况设定)。该污泥处理系统污泥泵定时时间设定为1小时，每次排污泥约6吨。污泥处理电气控制如图3所示。当因控制系统不正常造成污泥池液面达到上限水位报警时，水位检测控制器1将信号送给PLC，PLC输出信号启动报警电路(报警指灯与响铃)提示操作人员作相应处理，以防止污泥溢出事故发生。
附图说明
图1为发明的污水处理系统原理示意图；
图2为发明的污水处理电气控制模块原理示意图；
图3为发明的污泥处理电气控制模块原理示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-3，发明提供一种技术方案：一种基于变频器的污水处理系统，包括污水处理系统、污水处理电气控制模块和污泥处理电气控制模块；
所述污水处理系统包括机械处理模块和生化处理模块，所述机械处理模块包括污水集水池、过滤格栅、沉淀斜板和污泥池，通过将污水输入到污水集水池进行初步沉淀，然后通过电动蝶阀配送到过滤格栅进行过滤处理，所述过滤格栅的上游污水通过污水泵1被输送到所述沉淀斜板的上端，所述过滤格栅的下游污水通过污水泵2被输送到所述沉淀斜板的下端，所述沉淀斜板下端的污水流到所述污泥池中进行沉淀处理，所述生化处理模块包括生化处理池、出水蓄水池、污泥离心机和污泥消毒池，所述沉淀斜板上端的污水通过生化水泵被输送到所述生化处理池进行处理，然后通过所述出水蓄水池进行净化处理，最后被输送到后续用水环节，所述污泥池上层的污水通过污水泵3被输送到污泥离心机中被离心处理，所述污泥离心机产生的分离水被输送到所述沉淀斜板的下端进行循环处理，所述污泥离心机产生的污泥被输送到污泥消毒池，最后将消毒的污泥进行污泥外送处理；
所述污水处理电气控制模块包括沉淀池、水位检测控制器、S7-300、CVF-P2-4T0220、工/变频切换控制电路和变频/工频切换电路，所述沉淀池内设置有上限水位传感器、下限水位传感器及上限报警水位检测器、下限报警水位检测器，所述上限水位传感器与所述上限报警水位检测器电性连接，所述下限水位传感器与所述下限报警水位检测器电性连接，所述上限报警水位检测器和所述下限报警水位检测器分别与所述水位检测控制器电性连接，所述水位检测控制器与所述S7-300电性连接，所述S7-300通过所述工/变频切换控制电路与所述变频/工频切换电路电性连接，所述S7-300与所述CVF-P2-4T0220电性连接，所述CVF-P2-4T0220与所述变频/工频切换电路电性连接，所述污水泵1与所述污水泵2分别与所述变频/工频切换电路电性连接；
所述污泥处理电气控制模块包括S7-300-1、水位检测控制器1、污泥池和CVF-P2-4T0300，所述污泥池内设置有上限水位传感器1和上限报警水位检测器1，所述上限水位传感器1与所述上限报警水位检测器1电性连接，所述上限报警水位检测器1与所述水位检测控制器1电性连接，所述水位检测控制器1与所述S7-300-1电性连接，所述S7-300-1与所述CVF-P2-4T0300电性连接，所述CVF-P2-4T0300与所述污水泵3电性连接。
所述污泥离心机连接有提供自来水的自来水输水管。
所述CVF-P2-4T0220包括RST接口、UP接口、DOWN接口和UVW接口，所述UP接口和所述DOWN接口分别与所述S7-300电性连接。
所述CVF-P2-4T0300包括RST接口、FWD接口、CM接口和UVW接口，所述FWD接口和所述CM接口分别与所述S7-300-1电性连接。
所述S7-300与所述S7-300-1分别电性连接至PLC控制器。
与现有技术相比，发明的有益效果是：该基于变频器的污水处理系统，采用二级处理方式：第一级为机械处理，一般采用格栅等机械设备过滤污水中漂浮物或颗粒较大的物质；第二级为生化处理，根据不同处理要求，处理污水中含有的各种超标的硅物质或金属元素，使处理后的水能满足后续用水设备的要求，提高污水净化处理效果；污水主要来源于生产线各种设备、工艺用水及部分生活污水等，这些污水经下水管道排送到污水集水池，污水集水池中的污水先进行机械预处理，主要采用机械转动的过滤格栅，经过过滤格栅过滤可将污水的漂浮物或颗粒较大的固状物滤去，然后由污水泵1和污水泵2将污水经过沉淀斜板送入污泥池，污泥池采用对角斜板结构这样有利于污泥沉淀于底部，污泥混合物进入污泥池后再由一台污泥泵3将泥水混合物送入污泥离心机(脱水机)进行固液分离。分离水返回污泥池重新处理，脱干后的污泥经消毒后送出。经沉淀斜板预处理后的污水由一台生化水泵将水送入生化处理池进行处理。生化处理主要根据不同的用水要求对污水进行不同的化学处理如酸碱中和、除盐等，经生化处理后的水可进入后续环节；整个污水处理系统完整性较高，净化处理效果较好；污水集水池中的污水经两台污水泵1、污水泵2将水送入沉淀池，两台水泵由一台变频器采用一拖二方式控制。为防止沉淀池水溢出发生事故，沉淀池中设置有水位检测装置，当实际水位超过报警水位时控制系统自动关闭格栅前的电动蝶阀以防止发生溢水事故。沉淀池中的污水再由生化水泵送入生化处理池，生化水泵由一台变频器控制，生化处理池也设有水位上限检测，通过控制生化水泵控制生化处理池水位。
该污水处理系统采用(工控机+PLC+变频器)控制方式，其中PLC为西门子S7-300，变频器采用深圳康沃电气技术有限公司生产的CVF-P2风机水泵专用变频器，其电气控制图如图2所示：沉淀池内设置有上限水位传感器、下限水位传感器及上限报警水位检测器、下限报警水位检测器，其控制过程为当水位达到下限时，水位检测将信号送给PLC，PLC启动变频器并将频率上升(变频器中UP端子闭合)信号输出给变频器，当变频器频率达到50Hz时若此时水位仍处于下限位置，PLC发出切换信号将污水泵1切换到工频运行，延时一段时间后由变频器启动污水泵2。相反，当水位达到上限位置时则停止污水泵1，PLC发出变频器频率下降信号(变频器DOWN端子闭合)。若因水泵或其它原因造成水位低于下限或上限水位报警时，水位检测器将报警信号送给PLC，由PLC输出启动报警电路(报警指灯与响铃)，以提示操作人员查看原因，使得系统的安全防护系数较高；斜板沉淀池中的污泥、污水混和物进入污泥池后由污泥泵将污泥混合物送入污泥脱水机(离心机)进行固液分离。污泥池中的污泥通过污泥泵定时排放，当污泥池中污泥水位达到检测位置时，水位检测器将检测信号送给PLC，由PLC启动变频器进行排污(排污时间根据实际情况设定)。该污泥处理系统污泥泵定时时间设定为1小时，每次排污泥约6吨。污泥处理电气控制如图3所示。当因控制系统不正常造成污泥池液面达到上限水位报警时，水位检测控制器1将信号送给PLC，PLC输出信号启动报警电路(报警指灯与响铃)提示操作人员作相应处理，以防止污泥溢出事故发生。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (5)

1.一种基于变频器的污水处理系统，其特征在于：包括污水处理系统、污水处理电气控制模块和污泥处理电气控制模块；
所述污水处理系统包括机械处理模块和生化处理模块，所述机械处理模块包括污水集水池、过滤格栅、沉淀斜板和污泥池，通过将污水输入到污水集水池进行初步沉淀，然后通过电动蝶阀配送到过滤格栅进行过滤处理，所述过滤格栅的上游污水通过污水泵1被输送到所述沉淀斜板的上端，所述过滤格栅的下游污水通过污水泵2被输送到所述沉淀斜板的下端，所述沉淀斜板下端的污水流到所述污泥池中进行沉淀处理，所述生化处理模块包括生化处理池、出水蓄水池、污泥离心机和污泥消毒池，所述沉淀斜板上端的污水通过生化水泵被输送到所述生化处理池进行处理，然后通过所述出水蓄水池进行净化处理，最后被输送到后续用水环节，所述污泥池上层的污水通过污水泵3被输送到污泥离心机中被离心处理，所述污泥离心机产生的分离水被输送到所述沉淀斜板的下端进行循环处理，所述污泥离心机产生的污泥被输送到污泥消毒池，最后将消毒的污泥进行污泥外送处理；
所述污水处理电气控制模块包括沉淀池、水位检测控制器、S7-300、CVF-P2-4T0220、工/变频切换控制电路和变频/工频切换电路，所述沉淀池内设置有上限水位传感器、下限水位传感器及上限报警水位检测器、下限报警水位检测器，所述上限水位传感器与所述上限报警水位检测器电性连接，所述下限水位传感器与所述下限报警水位检测器电性连接，所述上限报警水位检测器和所述下限报警水位检测器分别与所述水位检测控制器电性连接，所述水位检测控制器与所述S7-300电性连接，所述S7-300通过所述工/变频切换控制电路与所述变频/工频切换电路电性连接，所述S7-300与所述CVF-P2-4T0220电性连接，所述CVF-P2-4T0220与所述变频/工频切换电路电性连接，所述污水泵1与所述污水泵2分别与所述变频/工频切换电路电性连接；
所述污泥处理电气控制模块包括S7-300-1、水位检测控制器1、污泥池和CVF-P2-4T0300，所述污泥池内设置有上限水位传感器1和上限报警水位检测器1，所述上限水位传感器1与所述上限报警水位检测器1电性连接，所述上限报警水位检测器1与所述水位检测控制器1电性连接，所述水位检测控制器1与所述S7-300-1电性连接，所述S7-300-1与所述CVF-P2-4T0300电性连接，所述CVF-P2-4T0300与所述污水泵3电性连接。
2.如权利要求1所述的一种基于变频器的污水处理系统，其特征在于：所述污泥离心机连接有提供自来水的自来水输水管。
3.如权利要求1所述的一种基于变频器的污水处理系统，其特征在于：所述CVF-P2-4T0220包括RST接口、UP接口、DOWN接口和UVW接口，所述UP接口和所述DOWN接口分别与所述S7-300电性连接。
4.如权利要求1所述的一种基于变频器的污水处理系统，其特征在于：所述CVF-P2-4T0300包括RST接口、FWD接口、CM接口和UVW接口，所述FWD接口和所述CM接口分别与所述S7-300-1电性连接。
5.如权利要求1所述的一种基于变频器的污水处理系统，其特征在于：所述S7-300与所述S7-300-1分别电性连接至PLC控制器。
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CN109231714A (zh) * 2018-11-09 2019-01-18 鞍钢股份有限公司 一种污水污泥处理方法及装置
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