CN206985986U - 一种生活污水处理控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种生活污水处理控制系统，包括进水和格栅工段、CASS池生化反应和鼓风机房工段、絮凝沉淀池工段以及反冲洗装置工段，上述各工段分别设置独立的CPU及控制单元（1），所述的CPU及控制单元（1）分别与对应的使能开关单元（2）相连接，各使能开关单元（2）分别与对应的I/O接口单元（3）相连接，各I/O接口单元（3）分别与对应的各组测量工艺参数的传感器（4）、控制工艺设备的电机（5）以及控制工艺设备的阀门（6）相连接；且上述四个工段的CPU及控制单元（1）与上位机（7）之间通过环形光纤网络相连接。本实用新型的控制系统能够提高污水处理的效率和安全性，达到系统自动循环控制和无人值守的功能。

Description

一种生活污水处理控制系统

技术领域

本实用新型涉及生活污水处理系统，具体地说是一种能够提高污水处理的效率和安全性的生活污水处理控制系统。

背景技术

随着社会的发展，城市水资源短缺的压力越来越大，追究城市水危机的根本原因，人们越来越认识到，是水的社会循环超出了水的自然循环可承载的范围。因此，只有充分尊重水的自然运动规律，合理地使用水资源，使上游地区的用水循环不影响下游水域的水体功能、社会循环不损害自然循环的客观规律，从而维系或恢复城市乃至流域的良好水环境，才是水资源可持续利用的有效途径。这就要求我们从“取水－输水－用户－排放”的单向开放型的用水模式转变为“节制地取水－输水－用户－再生水”的反馈式循环流程，提高水的利用效率。实现这一重大用水模式的转变，加强污水再生利用是关键。随着科学技术的进步，城市污水已不再是废水，而是一种宝贵的资源。既然是一种资源，就要最大程度的利用。提高城市污水的再生利用率，一是可以减少污染物排放，二是节约了有限的水资源。 水利部水资源司副司长程晓冰在由清华大学和中国水网主办的“2010城市水业战略论坛”上发表讲话，他指出，我国水资源短缺，城市缺水问题突出，污水处理回用是战略选择，意义重大。城市污水处理回用在替代清洁水源的同时减少了污水排放量，降低了城市排污负荷，具有水量稳定、输水距离短、制水成本低等特点，可以提供安全可靠的替代水源，是解决城市缺水问题的战略选择。推进污水处理回用工作充分体现了科学发展观以人为本的要求，反映了广大人民群众的迫切愿望，是推进城市化建设的客观需要，是实现水资源合理配置、科学保护、循环利用的重要手段，对建设资源节约型、环境友好型社会意义重大，对我国经济又好又快发展意义重大。

发明内容

本实用新型的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种能够提高污水处理的效率和安全性的生活污水处理控制系统。

本实用新型的目的是通过以下技术方案解决的：

一种生活污水处理控制系统，包括进水和格栅工段、CASS池生化反应和鼓风机房工段、絮凝沉淀池工段以及反冲洗装置工段，上述各工段分别设置独立的CPU及控制单元，其特征在于：所述的CPU及控制单元分别与对应的使能开关单元相连接，各使能开关单元分别与对应的I/O接口单元相连接，各I/O接口单元分别与对应的各组测量工艺参数的传感器、控制工艺设备的电机以及控制工艺设备的阀门相连接；且上述四个工段的CPU及控制单元与上位机之间通过环形光纤网络相连接，形成环形冗余网络，保证了传输速度和网络稳定。

所述的CPU及控制单元具备独立控制和系统网络冗余的功能；每个CPU及控制单元分别控制独立的设备，系统自动设定控制时间，每个CPU及控制单元有独立的控制时间，多CPU及控制单元结合形成完整的控制周期达到系统自动循环控制和无人值守的功能。

每个CPU及控制单元的输入端与使能开关单元的输出端相连接以接收来自使能开关单元的状态反馈信号，使能开关单元的输入端与I/O接口单元的输出端相连接以接收来自I/O接口单元的状态反馈信号，I/O接口单元的信号输入端分别与传感器、电机以及阀门相连接。

每个CPU及控制单元的控制输出端与使能开关单元的控制输入端相连接，I/O接口单元的输出端与电机的控制信号接收端相连接以控制电机的开关，I/O接口单元的输出端与阀门的控制信号接收端以控制阀门的开闭。

本实用新型相比现有技术有如下优点：

本实用新型的生活污水处理控制系统具有独立控制和系统网络冗余的功能，PLC系统的时间由CASS池生化反应和鼓风机房工段的CPU及控制单元决定，上位机设定每个工段的启动时间，各工段的CPU和控制单元结合形成完整的控制周期，一天24小时分为三个周期运行，达到系统自动循环控制和无人值守的功能，通过多级处理使生活污水达到市政排放标准甚至是饮用水标准的。

本实用新型的生活污水处理控制系统的控制方式分为三种：第一种是四个CASS池同时进水、曝气、沉淀和滗水，这种控制方式使每个反应池进度一致，各反应池在系统运行过程中遵循顺序控制的原则；第二种即1、3反应池为一组以及2、4反应池为另一组，形成错开运行的格局，这种控制方式使得两组反应池在同一时段运行不同工段的程序，优点是滗水出水时间长，能够错开对污水连续进水的水量供给和保证市政连续供水的需求，两组反应池独立运行且互不干扰；第三种是应急控制方式，即现场设备遇到故障，系统达不到按照时间段自动运行的要求，能够进行人工远程控制，这种控制方式在设备故障的情况下运行，既可以保障生产不受影响，也可以根据自身需要灵活操作；上述三种控制方式不仅能够满足现场实际多元化的生产需求，也考虑到了突发情况下的应急控制。

附图说明

附图1是本实用新型的生活污水处理控制系统的原理框图；

附图2是本实用新型的生活污水处理控制系统的控制方式联锁图之一；

附图3是本实用新型的生活污水处理控制系统的控制方式联锁图之二；

附图4是本实用新型的生活污水处理控制系统的控制方式联锁图之三。

其中：1—CPU及控制单元；2—使能开关单元；3—I/O接口单元；4—传感器；5—电机；6—阀门；7—上位机。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本实用新型作进一步的说明。

如图1所示：一种生活污水处理控制系统，包括进水和格栅工段、CASS池生化反应和鼓风机房工段、絮凝沉淀池工段以及反冲洗装置工段，上述各工段分别设置独立的CPU及控制单元1，且上述四个工段的CPU及控制单元1与上位机7之间通过环形光纤网络相连接，形成环形冗余网络，保证了传输速度和网络稳定；上位机7用于参数设定和设备控制、数据采集的历史保存，方便在日后各机柜内发生故障时，分析故障原因做到有据可查，能保存两年以上工艺历史数据而且方便将历史数据导出到移动存储设备中，实现工艺历史数据的永久保存。各CPU及控制单元1分别与对应的使能开关单元2相连接，各使能开关单元2分别与对应的I/O接口单元3相连接，各I/O接口单元3分别与对应的各组测量工艺参数的传感器4、控制工艺设备的电机5以及控制工艺设备的阀门6相连接；CPU及控制单元1具备独立控制和系统网络冗余的功能；每个CPU及控制单元1分别控制独立的设备，系统自动设定控制时间，每个CPU及控制单元1有独立的控制时间，多CPU及控制单元1结合形成完整的控制周期达到系统自动循环控制和无人值守的功能。每个CPU及控制单元1的输入端与使能开关单元2的输出端相连接以接收来自使能开关单元2的状态反馈信号，使能开关单元2的输入端与I/O接口单元3的输出端相连接以接收来自I/O接口单元3的状态反馈信号，I/O接口单元3的信号输入端分别与传感器4、电机5以及阀门6相连接；每个CPU及控制单元1的控制输出端与使能开关单元2的控制输入端相连接，I/O接口单元3的输出端与电机5的控制信号接收端相连接以控制电机5的开关，I/O接口单元3的输出端与阀门6的控制信号接收端以控制阀门6的开闭。

本实用新型的生活污水处理控制系统工作时，控制方式分为三种：

如图2所示：联锁方式一按钮投入，画面显示联锁方式一已投入，第一周期分为进水阶段，曝气阶段，沉淀阶段和滗水阶段，每个周期8小时，一天总共三个周期，4个CASS池同步进行每个阶段，如早8-10点进水，10-12点曝气，12-14点沉淀，14-16点滗水，三个周期依次循环，时间可自由设定。

如图3、4所示：联锁方式二按钮投入，画面显示联锁方式二已投入，还有1#3#池联锁投入按钮和2#4#池联锁投入按钮，这样可以自由选择使用，1#3#或2#4#池检修可以不投入使用。1#3#池同步进行每个阶段，2#4#池同步进行每个阶段，但时间不能重复，如1#3#池在进水阶段，2#4#池不能同时进水，时间需要错开，每个周期8小时，每天三个周期依次循环，时间可自由设定；

方式三为应急模式，即方式一和方式二都不投入的情况下，电脑人工自由操作现场设备，可随时开关启停，不受时间限制。

下面对生活污水处理控制系统的各个联锁方式进行说明：

一、进水联锁说明：联锁方式一投入且进水时间到或者联锁方式二1#3#池进水时间到或者联锁方式二2#4#池进水时间到，都要启动预处理画面中的粗格栅，细格栅，旋流沉沙器以及一级提升泵，同时打开相应的进水阀门一级CASS池中的搅拌机。

二、曝气联锁说明：联锁方式一投入且曝气时间到，关闭所有进水阀门，停止一级提升泵运行总触点，关闭CASS池所有搅拌机，同时开启1#和3#鼓风机，直至曝气时间结束，沉淀时间到停止鼓风机运行；联锁方式二投入且1#3#曝气时间到，关闭1#3#池进水阀门，停止一级提升泵运行总触点，关闭1#3#CASS池所有搅拌机，同时开启1#鼓风机，直至1#3#曝气时间结束；联锁方式二投入且2#4#曝气时间到，关闭2#4#池进水阀门，停止一级提升泵运行总触点，关闭2#4#CASS池所有搅拌机，同时开启3#鼓风机，直至2#4#曝气时间结束。

三、沉淀联锁说明：联锁方式一投入且沉淀时间到，停止1#3#鼓风机运行，其他设备没有动作；联锁方式二投入且1#3#沉淀时间到，停止1#鼓风机运行，其他设备没有动作；联锁方式二投入且2#4#沉淀时间到，停止3#鼓风机运行，其他设备没有动作。

四、滗水联锁说明：联锁方式一投入且滗水时间到，所有滗水器下降，直至下降到位，滗水过程需要一段时间，当液位低于3.4M（可设）且在下降到位位置，持续2分钟，自动开始上升，直至上升到位不再动作，直至滗水时间到循环进入下个周期的进水时间，依次循环；联锁方式二投入且1#3#滗水时间到，1#3#滗水器下降，直至下降到位，滗水过程需要一段时间，当液位低于3.4M（可设）且在下降到位位置，持续2分钟，自动开始上升，直至上升到位不再动作，直至滗水时间到，循环进入下个周期的进水时间，依次循环；联锁方式二投入且2#4#滗水时间到，2#4#滗水器下降，直至下降到位，滗水过程需要一段时间，当液位低于3.4M（可设）且在下降到位位置，持续2分钟，自动开始上升，直至上升到位不再动作，直至滗水时间到循环进入下个周期的进水时间，依次循环。

五、进水反洗联锁说明：（一）1#2#活性炭过滤器进水联锁投入后，打开进水和出水阀门，30秒开启1#进水泵，再过5秒开启2#进水泵，1#2#活性炭过滤器进水联锁按钮解除后，停止1#2#进水泵，关闭1#2#进水出水阀门；3#4#活性炭过滤器进水联锁投入后，打开进水和出水阀门，30秒开启3#进水泵，再过5秒开启4#进水泵，3#4#活性炭过滤器进水联锁按钮解除后，停止3#4#进水泵，关闭3#4#进水出水阀门；（二）1#2#活性炭过滤器反洗联锁投入后，打开进水出水和进气阀门，30秒开启反洗泵，再过5秒开启鼓风机，反洗过程5分钟后自动停止，关闭进水出水和进气阀门，关闭反洗泵和鼓风机，反洗结束；3#4#活性炭过滤器反洗联锁投入后，打开进水出水和进气阀门，30秒开启反洗泵，再过5秒开启鼓风机，反洗过程5分钟后自动停止，关闭进水出水和进气阀门，关闭反洗泵和鼓风机，反洗结束。

本实用新型的生活污水处理控制系统具有独立控制和系统网络冗余的功能，PLC系统的时间由CASS池生化反应和鼓风机房工段的CPU及控制单元1决定，上位机7设定每个工段的启动时间，各工段的CPU和控制单元1结合形成完整的控制周期，一天24小时分为三个周期运行，达到系统自动循环控制和无人值守的功能，通过多级处理使生活污水达到市政排放标准甚至是饮用水标准的。

本实用新型的生活污水处理控制系统的控制方式分为三种：第一种是四个CASS池同时进水、曝气、沉淀和滗水，这种控制方式使每个反应池进度一致，各反应池在系统运行过程中遵循顺序控制的原则；第二种即1、3反应池为一组以及2、4反应池为另一组，形成错开运行的格局，这种控制方式使得两组反应池在同一时段运行不同工段的程序，优点是滗水出水时间长，能够错开对污水连续进水的水量供给和保证市政连续供水的需求，两组反应池独立运行且互不干扰；第三种是应急控制方式，即现场设备遇到故障，系统达不到按照时间段自动运行的要求，能够进行人工远程控制，这种控制方式在设备故障的情况下运行，既可以保障生产不受影响，也可以根据自身需要灵活操作；上述三种控制方式不仅能够满足现场实际多元化的生产需求，也考虑到了突发情况下的应急控制。

以上实施例仅为说明本实用新型的技术思想，不能以此限定本实用新型的保护范围，凡是按照本实用新型提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本实用新型保护范围之内；本实用新型未涉及的技术均可通过现有技术加以实现。

Claims (4)

1.一种生活污水处理控制系统，包括进水和格栅工段、CASS池生化反应和鼓风机房工段、絮凝沉淀池工段以及反冲洗装置工段，上述各工段分别设置独立的CPU及控制单元（1），其特征在于：所述的CPU及控制单元（1）分别与对应的使能开关单元（2）相连接，各使能开关单元（2）分别与对应的I/O接口单元（3）相连接，各I/O接口单元（3）分别与对应的各组测量工艺参数的传感器（4）、控制工艺设备的电机（5）以及控制工艺设备的阀门（6）相连接；且上述四个工段的CPU及控制单元（1）与上位机（7）之间通过环形光纤网络相连接。

2.根据权利要求1所述的生活污水处理控制系统，其特征在于：所述的CPU及控制单元（1）具备独立控制和系统网络冗余的功能。

3.根据权利要求1所述的生活污水处理控制系统，其特征在于：每个CPU及控制单元（1）的输入端与使能开关单元（2）的输出端相连接以接收来自使能开关单元（2）的状态反馈信号，使能开关单元（2）的输入端与I/O接口单元（3）的输出端相连接以接收来自I/O接口单元（3）的状态反馈信号，I/O接口单元（3）的信号输入端分别与传感器（4）、电机（5）以及阀门（6）相连接。

4.根据权利要求1所述的生活污水处理控制系统，其特征在于：每个CPU及控制单元（1）的控制输出端与使能开关单元（2）的控制输入端相连接，I/O接口单元（3）的输出端与电机（5）的控制信号接收端相连接以控制电机（5）的开关，I/O接口单元（3）的输出端与阀门（6）的控制信号接收端以控制阀门（6）的开闭。