CN204848405U - 一种废水处理plc电气控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种废水处理PLC电气控制系统，其特征在于：包括污水处理池、清水池、中水箱、电控箱，污水处理池上部通过管道与电动阀连接，电动阀输入端连接污水管道，污水处理池底部为生物菌泥，污水处理池下部连接曝气管路，曝气管路上安装了排空电磁阀，排空电磁阀与风机连接，污水处理池通过第一清水泵与清水池连接，清水池依次通过第二清水泵、上水电磁阀与中水箱连接，中水箱输出口连接出水电磁阀，污水处理池、清水池、中水箱分别设置水位电极；电控箱内设置PLC控制电路、主电路和交流控制电路。本实用新型的SBR废水处理系统体积小、操作方便、性能稳定、节约成本、效率较高、智能化程度高，便与推广使用。

Description

一种废水处理PLC电气控制系统

技术领域

本实用新型涉及废水处理技术领域，尤其是涉及一种废水处理PLC电气控制系统。

背景技术

生活污水中的氮磷超标排放很大程度上导致了水体污染和富营养化。因此，寻求高效、经济、简易的生活污水处理方法成为国内外学者研究的方向。SBR工艺因具有工艺简单、节省费用及用地、运行灵活、脱氮除磷效果好等优点成为人们研究的热点。在目前的实际应用中，SBR工艺大多以基本运行方式进行设计，如A/O、A2/O、UCT、五段Bardenpho、Phostrip等，但由于聚磷菌和反硝化细菌对碳源的竞争，导致这些传统处理工艺脱氮除磷的效率都不是很高。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种废水处理PLC电气控制系统，本实用新型的SBR废水处理系统方案充分考虑现实生活中生活区大多较为狭小的特点，力求达到设备体积小，性能稳定，工程投资少的目的。采用地埋式砖混结构处理池以降低温度对处理效果的影响。同时，SBR废水处理技术工艺参数变化大，硬件设计选型与设备调试比较复杂，采用先进的PLC控制技术提高了SBR废水处理的效率，方便操作和使用。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种废水处理PLC电气控制系统，其特征在于：包括污水处理池、清水池、中水箱、电控箱，所述污水处理池上部通过管道与电动阀连接，所述电动阀输入端连接污水管道，所述污水处理池底部为生物菌泥，所述污水处理池下部连接曝气管路，所述曝气管路上安装了排空电磁阀，所述排空电磁阀与风机连接，所述污水处理池通过第一清水泵与清水池连接，所述清水池依次通过第二清水泵、上水电磁阀与中水箱连接，所述中水箱输出口连接出水电磁阀，所述污水处理池、清水池、中水箱分别设置水位电极；所述电控箱内设置PLC控制电路、主电路和交流控制电路。

上述的一种废水处理PLC电气控制系统，其特征在于：所述主电路分别与第一清水泵、第二清水泵、风机和电动阀连接。

上述的一种废水处理PLC电气控制系统，其特征在于：所述风机为TSA-40型曝气罗茨风机。

上述的一种废水处理PLC电气控制系统，其特征在于：所述交流控制电路包括隔离变压器和与隔离变压器各个分支控制电路，所述各个分支控制电路包括并联的电源指示电路、第一清水泵指示电路、第二清水泵指示电路、风机指示电路、上水电磁阀指示电路以及上水电磁阀控制电路、排空电磁阀控制电路、电动机过载保护控制电路。

上述的一种废水处理PLC电气控制系统，其特征在于：所述第一清水泵指示电路、第二清水泵指示电路、风机指示电路分别设置有运行指示灯HL1、HL2、HL3，由KM1、KM2、KM3接触器常开辅助触点控制。

上述的一种废水处理PLC电气控制系统，其特征在于：所述电动机过载保护控制电路为4台电动机M1、M2、M3、M4的过载保护，分别由4个热继电器FR1、FR2、FR3、FR4实现，将其常闭触点并联后与中间继电器KA1连接构成过载保护。

上述的一种废水处理PLC电气控制系统，其特征在于：所述PLC控制电路为基于FX2N-48MR型PLC控制器的控制电路。

上述的一种废水处理PLC电气控制系统，其特征在于：所述第一清水泵、第二清水泵分别为立式离心泵LS50-10-A、立式离心泵LS40-32。

上述的一种废水处理PLC电气控制系统，其特征在于：所述电动阀型号为D97A1X5-10ZB。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

本实用新型的SBR废水处理系统方案充分考虑现实生活中生活区大多较为狭小的特点，力求达到设备体积小，性能稳定，工程投资少的目的。采用地埋式砖混结构处理池以降低温度对处理效果的影响。同时，SBR废水处理技术工艺参数变化大，硬件设计选型与设备调试比较复杂，采用先进的PLC控制技术提高了SBR废水处理的效率，方便操作和使用。

下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本实用新型的废水处理系统结构示意图;

图2为本实用新型的废水处理系统主电路电路原理图；

图3为本实用新型的废水处理系统PLC控制电路电路原理图；

图4为本实用新型的废水处理系统交流控制电路电路原理图；

图5为本实用新型的电控箱电器板元件布置图；

图6为本实用新型的电控箱电器面板元件布置图。

具体实施方式

如图1所示，一种废水处理PLC电气控制系统，其特征在于：包括污水处理池、清水池、中水箱、电控箱，所述污水处理池上部通过管道与电动阀连接，所述电动阀输入端连接污水管道，所述污水处理池底部为生物菌泥，所述污水处理池下部连接曝气管路，所述曝气管路上安装了排空电磁阀，所述排空电磁阀与风机连接，所述污水处理池通过第一清水泵与清水池连接，所述清水池依次通过第二清水泵、上水电磁阀与中水箱连接，所述中水箱输出口连接出水电磁阀，所述污水处理池、清水池、中水箱分别设置水位电极；所述电控箱内设置PLC控制电路、主电路和交流控制电路。

如图2所示，为主电路电路原理图，其电路原理及功能分析如下：

1)主回路中交流接触器KM1、KM2、KM3分别控制第一清水泵M1、第一清水泵M2、曝气风机M3；交流接触器KM4、KM5控制电动阀电动机M4，通过正、反转完成开起阀门和关闭阀门的功能。

2)电动机M1、M2、M3、M4由热继电器FR1、FR2、FR3、FR4实现过载保护。电动阀电动机M4控制器内还装有常闭热保护开关，对阀门电动机M4实现双重保护。

3)QF为电源总开关，既可完成主电路的短路保护，又起到分断三相交流电源的作用，使用和维修方便。

4)熔断器FU1、FU2、FU3、FU4分别实现各负载回路的短路保护。FU5、FU6分别完成交流控制回路和PLC控制回路的短路保护。

如图3所示，为PLC控制电路原理图，采用FX2N-48MR型PLC控制器。其中，L6作为PLC输出回路的电源，分别向输出回路的负载供电，输出回路所有COM端短接后接入电源N端。KM4和KM5接触器线圈支路，设计了互锁电路，以防止误操作故障。PLC输入回路中，信号电源由PLC本身的24V直流电源提供，所有输入COM端短接后接入PLC电源DC24V的（＋）端。输入口如果有有源信号装置，需要考虑信号装置的电源等级和容量，最好不要使用PLC自身的24V直流电源，以防止电源过载损坏或影响其他输入口的信号质量。PLC采用继电器输出，每个输出点额定控制容量为AC250V，2A。

如图4所示，为交流控制电路原理图，其电路原理及功能分析如下：

1)控制电路有电源指示HL。PLC供电回路采用隔离变压器TC，以防止电源干扰。

2)隔离变压器TC的选用根据PLC耗电量配置，可以配置标准型、变比1：1、容量100VA隔离变压器。

3)第一清水泵M1、第二清水泵M2、曝气风机M3分别有运行指示灯HL1、HL2、HL3，由KM1、KM2、KM3接触器常开辅助触点控制。

4)4台电动机M1、M2、M3、M4的过载保护，分别由4个热继电器FR1、FR2、FR3、FR4实现，将其常闭触点并联后与中间继电器KA1连接构成过载保护信号，KA1还起到电压转换的作用，将220V交流信号转换成直流24V信号送入PLC完成过载保护控制功能。

5)上水电磁阀YA1和指示灯HL1、排空电磁阀YA2，分别由中间继电器KA2和KA3触点控制。

如图5、6所示，分别为本实用新型的电控箱电器板元件布置图和电控箱电器面板元件布置图，电控箱内电器板上安装的电器元件有PLC控制电路、主电路和交流控制电路的各个元件：断路器、熔断器、隔离变压器、PLC、接触器、中间继电器、热继电器和端子板等。其中，SBR废水处理系统中所使用的动力设备（水泵、罗茨风机、电动阀），均采用三相交流异步电动机，电动机和电磁阀（AC220V选配）选配防水防潮型。第一清水泵为立式离心泵LS50-10-A，扬程10m，流量29立方米/小时，功率1kW。第二清水泵为立式离心泵LS40-32.1，扬程30m，流量16立方米/小时，功率3kW。曝气罗茨风机型号为TSA-40，转速0.7立方米/分钟，功率1.1kW。电动阀阀体为D97A1X5-10ZB，供电为AC380V，功率60W。在控制面板上设计安装的电器元件有：控制按钮、旋钮开关、各色指示灯等。其操作方便、美观大方、布局均匀对称。

本实用新型工作原理是：

污水处理的第一阶段：当污水池中的水位处于低水位或无水状态时，电动阀会自动开起纳入污水。当污水池纳入的污水至正常高水位时，电动阀自动关闭，污水池中污水呈微氧和厌氧状态。

污水处理的第二阶段：采用能降解大分子污染物的曝气法，可使污水脱色、除臭、平衡菌群的pH值并对污染物进行高效除污，即好氧处理过程。整个好氧（曝气）时间一般需要6～8h。在曝气管路上安装了排空电磁阀，当电动阀门自动关闭后，排空电磁阀开起，罗茨风机延时空载起动，然后排空电磁阀关闭，污水池开始曝气。当曝气处理结束后，排空电磁阀再次开起，罗茨风机空载停机，然后排空电磁阀延时关闭。曝气风机在无负荷条件下起动和停止，能起到保护电动机和风机的作用。经过0.5h的水质沉淀，PLC控制第一清水泵将沉淀后的水泵入到清水池。当清水池中的水位升至正常高水位时，第一清水泵自动停止运行。这时第二清水泵自动起动向中水箱泵水，当水箱内达到正常高水位时，第二清水泵自动停止运行，这时中水箱内的水全部完成处理过程。

如上所示，当中水箱内水位降至低水位时，第二清水泵又自动起动向中水箱泵水。当污水池中的水位降至低水位时，电动阀门会自动打开继续向污水池纳入污水。如此循环往复。

另外，SBR废水处理技术针对污水水质不同选用生物菌群不同，工艺要求要求有所不同，本实用新型的电气控制系统具有参数修正功能，可满足废水处理的要求。

以上所述仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。

Claims (9)

1.一种废水处理PLC电气控制系统，其特征在于：包括污水处理池、清水池、中水箱、电控箱，所述污水处理池上部通过管道与电动阀连接，所述电动阀输入端连接污水管道，所述污水处理池底部为生物菌泥，所述污水处理池下部连接曝气管路，所述曝气管路上安装了排空电磁阀，所述排空电磁阀与风机连接，所述污水处理池通过第一清水泵与清水池连接，所述清水池依次通过第二清水泵、上水电磁阀与中水箱连接，所述中水箱输出口连接出水电磁阀，所述污水处理池、清水池、中水箱分别设置水位电极；所述电控箱内设置PLC控制电路、主电路和交流控制电路。

2.按照权利要求1所述的一种废水处理PLC电气控制系统，其特征在于：所述主电路分别与第一清水泵、第二清水泵、风机和电动阀连接。

3.按照权利要求1或2所述的一种废水处理PLC电气控制系统，其特征在于：所述风机为TSA-40型曝气罗茨风机。

4.按照权利要求1所述的一种废水处理PLC电气控制系统，其特征在于：所述交流控制电路包括隔离变压器和与隔离变压器各个分支控制电路，所述各个分支控制电路包括并联的电源指示电路、第一清水泵指示电路、第二清水泵指示电路、风机指示电路、上水电磁阀指示电路以及上水电磁阀控制电路、排空电磁阀控制电路、电动机过载保护控制电路。

5.按照权利要求4所述的一种废水处理PLC电气控制系统，其特征在于：所述第一清水泵指示电路、第二清水泵指示电路、风机指示电路分别设置有运行指示灯HL1、HL2、HL3，由KM1、KM2、KM3接触器常开辅助触点控制。

6.按照权利要求4所述的一种废水处理PLC电气控制系统，其特征在于：所述电动机过载保护控制电路为4台电动机M1、M2、M3、M4的过载保护，分别由4个热继电器FR1、FR2、FR3、FR4实现，将其常闭触点并联后与中间继电器KA1连接构成过载保护。

7.按照权利要求1所述的一种废水处理PLC电气控制系统，其特征在于：所述PLC控制电路为基于FX2N-48MR型PLC控制器的控制电路。

8.按照权利要求1所述的一种废水处理PLC电气控制系统，其特征在于：所述第一清水泵、第二清水泵分别为立式离心泵LS50-10-A、立式离心泵LS40-32。

9.按照权利要求1所述的一种废水处理PLC电气控制系统，其特征在于：所述电动阀型号为D97A1X5-10ZB。