CN203204412U - 油田作业废水处理智能控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种油田作业废水处理智能控制系统，包括主控制器，主控制器连接有复合预处理控制子系统、深度处理控制子系统、液体药剂添加控制子系统、固体药剂添加控制子系统、车间环保控制子系统及污泥处理控制子系统。整套智能控制系统在可编程控制器PLC控制下执行，可以通过主控制器及与其连接的各子控制器对整个作业废水处理过程进行控制，在提高废水处理出水指标的同时，可以实现整套系统远程操作和远程监控，自动化程度高、降低了劳动强度、工作效率高、工作安全。

Description

油田作业废水处理智能控制系统

技术领域

本实用新型涉及一种油田废水处理设备，尤其涉及一种油田作业废水处理智能控制系统，该技术适用于页岩气，煤层气，致密砂岩气等各种非常规油气资源开采领域。

背景技术

压裂施工是油田增产的有效措施。从目前我国压裂施工工作量来看,无论是施工总量,还是施工规模每年都在逐渐增大。目前，大型水平井压裂规模达到上万方，甚至几万方，单口水平井施工作业废水达几千方。施工作业废水大多现场排放，造成一定的浪费和严重环境污染，同时引发压裂施工水资源紧缺。

目前，大部分水处理装置需要大量操作人员现场操作来完成整个处理过程，操作复杂、操作人员的劳动强度大。对于涉及到腐蚀性液体添加药剂和固体添加药剂具有腐蚀性强，不但给操作人员带来了不便，而且危险性极高。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种能够实现无人操作，而且控制精度高的油田作业废水处理智能控制系统。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：

本实用新型的油田作业废水处理智能控制系统，包括主控制器，所述的主控制器连接有复合预处理控制系统、深度处理控制系统、液体药剂添加控制系统、固体药剂添加控制系统、车间环保控制系统和污泥处理控制系统。

由上述本实用新型提供的技术方案可以看出，本实用新型实施例提供的油田作业废水处理智能控制系统，包括主控制器，所述的主控制器连接有复合预处理控制系统、深度处理控制系统、液体药剂添加控制系统、固体药剂添加控制系统、车间环保控制系统和污泥处理控制系统。可以通过主控制器及与其连接的各子控制器对油田废水处理进行控制，能够实现无人操作，而且控制精度高。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的油田作业废水处理智能控制系统的结构框图。

具体实施方式

下面将对本实用新型实施例作进一步地详细描述。

本实用新型的油田作业废水处理智能控制系统，其较佳的具体实施方式如图1所示（图1中对子控制器及其连接的设备和元件未详细示意，实际应用中可以根据需要任意的添加、删除和变更）：

包括主控制器，主控制器连接有复合预处理控制系统、深度处理控制系统、液体药剂添加控制系统、固体药剂添加控制系统、车间环保控制系统及污泥处理控制系统。

复合预处理控制系统包括子控制器，该子控制器与除油除泥装置的液位控制装置和废水调节装置的污水泵及其变频器分别连接。

深度处理控制系统包括子控制器，该子控制器与第一反应釜、第二反应釜及成分调节罐的在线检测仪表和三相异步变频调速电机及变频器分别连接。

液体药剂添加控制系统包括子控制器，该子控制器与液体药剂添加管路的流量计、调节阀和泵分别连接。

固体药剂控制子系统包括子控制器，该子控制器与高效澄清池中的液位检测装置、固体药剂给料装置的变频电动机、高效澄清池的污水泵及其电动阀分别连接。

车间环保控制系统包括子控制器，该子控制器与酸洗装置的喷淋泵及除尘风机分别连接。

污泥处理控制系统包括子控制器，该子控制器与污泥浓缩液处理装置给料泵、液位控制装置、压力检测装置相连接。

上述的主控制器和子控制器可以分别包括可编程控制器。可编程控制器可以采用模块式结构。可编程控制器可以设有外部通信接口。

本实用新型的油田作业废水处理的智能控制系统，可以实现全自动精确控制，尤其适用于油田施工作业废水处理的自动控制系统。

具体实施例，对主控制器连接的各个系统进行详细描述：

复合预处理控制系统：

该系统包括除油装置、除泥装置、废水调节装置、液位检测装置、可编程控制器PLC、以及PLC控制的变频器等，该变频器通过控制变频电机的频率实现调节电动机速度的目的。

液位检测装置通过压力传感器将电流信号发送给可编程控制器PLC，编程控制器对采集到的信号进行处理后，通过数据电缆发送给远程上位机，在上位机上实时显示出除油除泥装置中的液面高度。操作人员设定废水处理液位高度，当液位高度达到设定值时，除油装置进行除油，同时PLC通过变频器控制该装置进口污水泵，保证液面稳定，除油装置进行连续工作，同时除泥装置进行除泥，当除油装置内液位高度低于设定值时，PLC发出停止信号，除油装置停止运行。

深度处理控制系统：

该系统包括第一反应釜、第二反应釜、成分调节罐、在线检测仪表和三相异步变频调速电机以及可编程控制器流量采集模拟量模块，变频器、水泵等。

流量计实时监测管路中废水流量的大小，通过变送器将信号转换为4-20mA电流信号并且发送给可编程控制器PLC的模拟量模块，PLC经过处理，实时将流量值传输到上位机以显示。同时反应釜内液位高度信号传输到PLC，PLC处理后将液位值显示在上位机上，PLC根据各个反应釜液位高度调节供水泵频率使液位高度稳定，同时PLC调节各个反应釜的搅拌装置搅拌速度，使得药剂与废水充分反应。

液体药剂添加控制系统：

该系统包括液体存储罐、流量计、调节阀和泵等。

压力传感器检测液体存储罐中液体量的大小，通过电子显示装置显示出来，同时将信号发送给可编程控制器。流量计实时检测管路中药剂流量，将流量信号发送到PLC，PLC通过控制调节阀开度控制液体药剂添加速度，达到按比例准确计量的目的。

固体药剂添加控制系统：

该系统包括高效澄清池、固体药剂给料装置、液位检测装置、污水泵、电动阀、在线检测仪表。

在线检测仪表实时检测高效澄清池中各个成分含量，含量值以4-20mA的电流信号发送给可编程控制器PLC，编程控制器对采集到的信号进行计算后，通过数据电缆发送给远程上位机，在上位机上实时显示出高效澄清池成分值和固体药剂添加量。PLC根据计算得固体药剂的添加量，输出4-20mA电流信号给变频器，变频器调节三相异步交流变频电动机的转速，从而精确控制固体药剂添加量，从而保证了添加精度。

同时，PLC控制电动调节阀开度，达到控制高效澄清池进水端供水稳定。

车间环保控制系统：

该系统包括喷淋塔、泵、除尘风机、检测仪表。

检测仪表实时检测废气中成分含量，将含量信号传输到PLC，PLC根据含量大小计算添加药剂含量，通过喷淋泵将气体进行喷淋处理，达到车间环保的目的。

污泥处理控制系统：

该系统包括污泥浓缩液储存装置、污泥给料泵、液位检测装置、污泥脱水装置、压力检测装置。

PLC采集污泥脱水装置的压力信号，当压力值小于额定压力时，PLC发出信号启动污泥给料泵，达到额定压力时，停止给料泵，同时PLC发出启动信号，启动污泥脱水装置进行污泥脱水。当污泥浓缩罐内液位信号以4-20mA的形式传输到PLC，PLC将液位值显示在上位机内，上位机实时监控现场设备运行情况。

本实用新型油田作业废水处理的智能控制系统采用上位机对各个子系统进行远程控制，完全实现了自动化，处理效果好，工作安全，劳动强度低，工作效率高。系统运行稳定可靠，系统维护简单方便。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种油田作业废水处理智能控制系统，其特征在于，包括主控制器，所述的主控制器连接有复合预处理控制系统、深度处理控制系统、液体药剂添加控制系统、固体药剂添加控制系统、车间环保控制系统和污泥处理控制系统。

2.根据权利要求1所述的油田作业废水处理智能控制系统，其特征在于，所述复合预处理控制系统包括子控制器，该子控制器与除油除泥装置的液位控制装置和废水调节装置的污水泵及其变频器分别连接。

3.根据权利要求1所述的油田作业废水处理智能控制系统，其特征在于，所述深度处理控制系统包括子控制器，该子控制器与第一反应釜、第二反应釜及成分调节罐的在线检测仪表和三相异步变频调速电机及变频器分别连接。

4.根据权利要求1所述的油田作业废水处理智能控制系统，其特征在于，所述液位药剂添加控制子系统包括子控制器，该子控制器与液体药剂添加管路的流量计、调节阀和泵分别连接。

5.根据权利要求1所述的油田作业废水处理智能控制系统，其特征在于，所述固体药剂添加控制系统包括子控制器，该子控制器与高效澄清池中的液位检测装置、固体药剂给料装置的变频电动机、高效澄清池的污水泵及其电动阀分别连接。

6.根据权利要求1所述的油田作业废水处理智能控制系统，其特征在于，所述车间环保智能控制系统包括子控制器，该子控制器与酸洗装置的喷淋泵及除尘风机分别连接。

7.根据权利要求1所述的油田作业废水处理智能控制系统，其特征在于，所述污泥处理控制系统包括子控制器，该子控制器与污泥浓缩液处理装置给料泵、液位控制装置、压力检测装置相连接。

8.根据权利要求2至7任一项所述的油田作业废水处理智能控制系统，其特征在于，所述主控制器和子控制器分别包括可编程控制器。

9.根据权利要求8所述的油田作业废水处理智能控制系统，其特征在于，所述可编程控制器采用模块式结构。

10.根据权利要求9所述的油田作业废水处理智能控制系统，其特征在于，所述可编程控制器设有外部通信接口。

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