CASS工藝計(jì)算機(jī)自動(dòng)化控制系統(tǒng)

1、CASS工藝計(jì)算機(jī)自動(dòng)化控制系統(tǒng)技 術(shù) 說(shuō) 明1、 概況 污水處理廠設(shè)計(jì)處理能力一期為2.5萬(wàn)m3/d，二期2.5萬(wàn)m3/d，已建成5.0萬(wàn)m3/d處理能力。5.0萬(wàn)m3/d規(guī)模計(jì)算機(jī)自動(dòng)化控制系統(tǒng)已經(jīng)建成。今年，污水處理廠將實(shí)施三期工程，設(shè)計(jì)處理能力為2.5萬(wàn)m3/d，采用周期循環(huán)活性污泥法(Cyclic Activated Sludge System,簡(jiǎn)稱CASS)工藝，計(jì)算機(jī)自動(dòng)化控制系統(tǒng)也將同步建設(shè)。設(shè)計(jì)進(jìn)出水水質(zhì)及排放標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目CODBOD5SSPH單 位Mg/lMg/lMg/l進(jìn)水400180-2002006.58.5出 水6020206.08.5排放標(biāo)準(zhǔn)6020206.08.52、

2、CASS生物反應(yīng)池CASS生物池是污水處理廠的核心,它在SBR的基礎(chǔ)上前部設(shè)置了生物選擇區(qū),后部安裝了可升降的自動(dòng)潷水器組成,曝氣、沉淀、排水均在同一池子內(nèi)周期性循環(huán)進(jìn)行。生物選擇區(qū)和主反應(yīng)區(qū)之間由隔墻隔開,污水由生物選擇區(qū)通過(guò)隔墻下部進(jìn)入主反應(yīng)區(qū),托動(dòng)水層緩慢上升。整個(gè)CASS池每格可獨(dú)立運(yùn)行,池深5.8m,有效水深4.1m(污泥區(qū)高1.3m,緩沖區(qū)高1.7m),活性污泥界面以上最小水深為1.34m,每周期排水比約1/3部分。 本次設(shè)計(jì)的CASS池運(yùn)行周期是4h,其中曝氣2h,沉淀1h,排水1h。如果調(diào)試過(guò)程中發(fā)現(xiàn)原水濃度比設(shè)計(jì)原水濃度低,可以根據(jù)實(shí)際廢水水質(zhì)情況來(lái)確定運(yùn)行周期,根據(jù)進(jìn)出水水

3、質(zhì)指標(biāo)適當(dāng)調(diào)整周期中各階段時(shí)間的分配,如適當(dāng)減少曝氣時(shí)間、延長(zhǎng)沉淀時(shí)間等,這樣在保證出水水質(zhì)的情況下節(jié)省了能耗。例如，污水廠實(shí)際運(yùn)行周期仍是4h,其中曝氣改為1.5h,沉淀1h,排水1h,增加閑置0.5h 。3、PLC工作站的調(diào)整 根據(jù)污水處理廠的工藝流程及廠區(qū)平面布置，三期自動(dòng)化層設(shè)置個(gè)PLC工作主站在新配電中心內(nèi)，個(gè)遠(yuǎn)程站設(shè)在一期提升泵房?jī)?nèi)。并通過(guò)網(wǎng)與原工控網(wǎng)連接。3新PLC站工作內(nèi)容新PLC工作主站主要控制設(shè)備為三期格柵間、沉砂池、池、紫外線消毒池的電控設(shè)備和儀表檢測(cè)。新PLC遠(yuǎn)程站主要檢測(cè)進(jìn)水、池溶解氧（）、池污泥濃度（）等。3PLC控制方式（1）細(xì)格柵容許的前后水位差為0.2m ；階

4、梯格柵除污機(jī)按水位差和時(shí)間協(xié)同控制，并且聯(lián)動(dòng)螺旋輸送機(jī)、柵渣壓榨機(jī)。（2）調(diào)節(jié)堰門根據(jù)水位調(diào)節(jié)，水位范圍7.3m7.7m 可調(diào)。（3）排渣機(jī)、砂水分離器根據(jù)時(shí)間設(shè)定每（2、4、6）或8小時(shí)運(yùn)行一次。（4）立式漿葉分離機(jī)24小時(shí)運(yùn)行。（5）CASS生物池采用4小時(shí)循環(huán)周期以一定的時(shí)間序列運(yùn)行，運(yùn)行過(guò)程包括充水曝氣、靜止沉淀、撇水排泥、閑置四個(gè)階段，不同的運(yùn)行階段的運(yùn)行方式可根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)整。保證始終有兩個(gè)池子處于充水曝氣順序，另兩個(gè)池子分別處于沉淀和撇水順序，沉淀和撇水順序時(shí)均需停止充水和曝氣，整個(gè)自動(dòng)化過(guò)程保證4只CASS池連續(xù)進(jìn)出水運(yùn)做。CASS生物池每日工作24 h，分為6.0個(gè)工作周期，

5、每周期工作時(shí)間為4.0 h，其中進(jìn)水-曝氣2.0 h，靜止沉淀1.0 h，排水排泥1.0 h.在同一時(shí)間各池的工作時(shí)序均不同，不能發(fā)生重疊，同一時(shí)間只有一個(gè)反應(yīng)池潷水，要求自動(dòng)控制及操作管理可靠、安全，各池具體工作時(shí)序如圖. CASS反應(yīng)池工作時(shí)序圖充水曝氣階段CASS主反應(yīng)區(qū)內(nèi)邊充水邊曝氣，同時(shí)池內(nèi)的回流污泥泵連續(xù)不斷的向預(yù)反應(yīng)區(qū)回流污泥。此時(shí)有機(jī)污染物被微生物氧化分解，同時(shí)污水中的氨氮通過(guò)微生物的硝化作用轉(zhuǎn)化為硝態(tài)氮；靜止沉淀階段CASS主反應(yīng)區(qū)不充水也不曝氣，此時(shí)微生物利用水中剩余的DO進(jìn)行氧化分解，生物池逐漸由好氧狀態(tài)向缺氧狀態(tài)轉(zhuǎn)變，開始進(jìn)行反硝化反應(yīng)，活性污泥逐漸沉到池底，上層水逐漸

6、變清；撇水排泥階段CASS主反應(yīng)區(qū)的潷水器開始工作，自上而下逐漸排出上清液，同時(shí)池內(nèi)的剩余污泥泵向污泥調(diào)節(jié)池輸送剩余污泥。此時(shí)，生物池逐漸由缺氧狀態(tài)過(guò)渡到厭氧狀態(tài)，繼續(xù)進(jìn)行反硝化反應(yīng)。實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，由于潷水器的潷水能力是按最不利的情況進(jìn)行設(shè)計(jì)選型的，而這種最不利情況不易出現(xiàn)，故實(shí)際潷水時(shí)間通常要比設(shè)計(jì)潷水時(shí)間短，其剩余時(shí)間通常用于CASS主反應(yīng)區(qū)內(nèi)污泥的閑置，以恢復(fù)污泥的吸附能力。 （6）回流污泥泵根據(jù)污泥濃度變頻控制，在充水曝氣階段運(yùn)行。（7）剩余污泥泵在撇水排泥階段運(yùn)行。（8）紫外線消毒池根據(jù)進(jìn)水流量控制，流量信號(hào)送至紫外線消毒控制柜。（9）鼓風(fēng)機(jī)系統(tǒng)運(yùn)行根據(jù)CASS池溶解氧控制，控制范

7、圍2mg/l2.5mg/l ，鼓風(fēng)機(jī)自帶PLC控制器，須聯(lián)入工控網(wǎng)運(yùn)做。（10）潷水器按要求自動(dòng)控制。以上控制方式均包括手動(dòng)控制、集中控制、自動(dòng)程序控制。所有程序數(shù)據(jù)設(shè)定均要求可調(diào)，以滿足實(shí)際運(yùn)行中可能出現(xiàn)的變化。5、計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)儀表本次系統(tǒng)儀表全部采用進(jìn)口原裝品牌產(chǎn)品，如GIMAT、HACH、E+H等。（1）進(jìn)水COD在線自動(dòng)分析儀 (1臺(tái))COD值完全連續(xù)測(cè)量響應(yīng)時(shí)間3年 (3) 溶氧儀 （4臺(tái)）測(cè)量原理 熒光法探頭防護(hù)等級(jí) IP68環(huán)境溫度 -30+50保質(zhì)期 探頭3年,變送器2年補(bǔ)償 海拔補(bǔ)償，自動(dòng)溫度補(bǔ)償測(cè)量量程 020mg/L內(nèi)量程自由選擇信號(hào)輸出 420mA,最大負(fù)載350歐準(zhǔn)

8、確度 滿量程的1.0%附件：安裝支架，不銹鋼探頭保質(zhì)期 3年(4) 一體化超聲波液位計(jì) (4臺(tái))工作環(huán)境溫度：4080測(cè)量范圍：18m（液體）盲區(qū)：0.25m測(cè)量誤差：最大測(cè)量值的0.25%分辨率：2線2mm防護(hù)等級(jí)IP68負(fù)載：最大600歐響應(yīng)時(shí)間：不大于30ms具有溫度補(bǔ)償模擬輸出：420mADC測(cè)量值顯示：LCD傳感器安裝方式：支架安裝附件：安裝支架，不銹鋼(5) 一體化超聲波液位計(jì) (2臺(tái))工作環(huán)境溫度：4080測(cè)量范圍：15m（液體）盲區(qū)：0.25m測(cè)量誤差：最大測(cè)量值的0.25%分辨率：2線2mm防護(hù)等級(jí)IP68負(fù)載：最大600歐響應(yīng)時(shí)間：不大于30ms具有溫度補(bǔ)償模擬輸出：420

9、mADC測(cè)量值顯示：LCD傳感器安裝方式：支架安裝附件：安裝支架，不銹鋼(6) pH/溫度儀 (1臺(tái))pH/溫度儀包括傳感器和顯示變送器兩部分。量程pH：014測(cè)量值分辨率：0.01pH零點(diǎn)漂移范圍：18.5pH自動(dòng)溫度補(bǔ)償范圍：550，并自動(dòng)校正。pH信號(hào)輸出電流范圍：420mADC負(fù)載：最大600歐響應(yīng)時(shí)間：小于30S pH傳感器：抗污染流通式傳感器，配有自動(dòng)清洗裝置防護(hù)等級(jí)為1P68。溫度傳感器：pt100,3線電路。溫度量程：550。溫度信號(hào)輸出電流范圍420mADC。測(cè)量值顯示： LCD輸出總誤差：最大0.1。電源：250VAC，50Hz附件：全天候保護(hù)外殼，安裝支架，不銹鋼(7)

10、熱式質(zhì)量流量計(jì) (1臺(tái))分體式口徑600量程0-10000m3/h安裝方式 插入式測(cè)量值顯示： LCD溫度量程：10100。防護(hù)等級(jí)為1P65。（8）風(fēng)壓計(jì) (1臺(tái)) 分體式量程 0-0.1Mpa安裝方式 螺紋測(cè)量值顯示： LCD溫度量程： 2070。防護(hù)等級(jí)為 1P68。6、計(jì)算機(jī)自控系統(tǒng)一般要求61 承包者在不追加額外費(fèi)用的情況下提供所有設(shè)備必要的附件、備品備件及專用維修工具，并保證所有設(shè)備按規(guī)范成功運(yùn)行。 62制造廠的經(jīng)驗(yàn) 制造廠所提供的設(shè)備必須在國(guó)內(nèi)有五年以上成功運(yùn)用的例子。 63質(zhì)量要求 承包者應(yīng)提供未使用過(guò)的新設(shè)備，并保證設(shè)備投入運(yùn)行后其規(guī)格、技術(shù)參數(shù)及其它條件均能滿足使用要求。

11、64服務(wù)要求 承包者應(yīng)負(fù)責(zé)派遣合格的制造廠工程師執(zhí)行合同規(guī)定設(shè)備安裝期間的監(jiān)督工作，并保證設(shè)備順利安裝完成。在進(jìn)行設(shè)備安裝前應(yīng)提供一份詳細(xì)的施工組織方案，方案應(yīng)與用戶協(xié)商，雙方認(rèn)可后方能進(jìn)場(chǎng)施工。 承包者應(yīng)派遣合格的工程師執(zhí)行合同規(guī)定單機(jī)試車及聯(lián)合試車期間的監(jiān)督及指導(dǎo)工作，保證試車成功。在此期間，用戶應(yīng)派代表到現(xiàn)場(chǎng)配合調(diào)試，并對(duì)調(diào)試過(guò)程中出現(xiàn)的問題作好記錄，在聯(lián)合及單機(jī)調(diào)試期間用戶代表可對(duì)系統(tǒng)功能和效果提出建議和要求，承包者應(yīng)充分考慮用戶代表的意見，使系統(tǒng)更完善。 在系統(tǒng)聯(lián)合調(diào)試完成后，即可開始試運(yùn)行，試運(yùn)行時(shí)間根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況確定。在試運(yùn)行期間，應(yīng)作好運(yùn)行記錄。對(duì)出現(xiàn)的問題，應(yīng)及時(shí)處理，若因此影

12、響系統(tǒng)的試運(yùn)行，用戶有權(quán)要求延長(zhǎng)運(yùn)行時(shí)間。 65驗(yàn)收及資料移交 試運(yùn)行結(jié)束，用戶和承包者雙方應(yīng)按合同有關(guān)條款對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行驗(yàn)收，承包者應(yīng)將系統(tǒng)的全部文件，包括設(shè)計(jì)文件、設(shè)計(jì)圖紙、安裝調(diào)試記錄、試運(yùn)行記錄和設(shè)備產(chǎn)品說(shuō)明書、電路圖、用戶手冊(cè)、操作和維護(hù)保養(yǎng)手冊(cè)移交給用戶，雙方簽署竣工驗(yàn)收文件。 66保修期和后期服務(wù) 系統(tǒng)保修期按竣工驗(yàn)收日算起，時(shí)間按主合同有關(guān)條款計(jì)算，也可按雙方達(dá)成的協(xié)議執(zhí)行。在此期間，系統(tǒng)出現(xiàn)各種非人為故障，承包者應(yīng)按主合同有關(guān)條款到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)，免費(fèi)維修，包括更換各種元器件和設(shè)備。由于用戶的誤操作或使用不當(dāng)造成的故障，承包者應(yīng)給予維修，可酌情收取工本費(fèi)。 保修期滿后，承包者也仍有保證系

13、統(tǒng)正常運(yùn)行的義務(wù)，并定期對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)，對(duì)軟件進(jìn)行升級(jí)，適當(dāng)收取費(fèi)用。 67培訓(xùn) 承包者應(yīng)提供在制造廠的培訓(xùn)工作及應(yīng)用軟件的開發(fā)，以使用戶掌握設(shè)備的安裝、操作及維護(hù)保養(yǎng)。 68參考標(biāo)準(zhǔn) 本工程所適用的標(biāo)準(zhǔn)如下： 1) ISO:國(guó)際通用標(biāo)準(zhǔn) 7) JIS:日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn) 2) IEC:國(guó)際標(biāo)準(zhǔn) 8) JEM:日本協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn) 3) ANIS:美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 9) GB:中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 4) BS:英國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 10) CECS:中國(guó)協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn) 5) NF:法國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 11) JSB:中國(guó)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) 6) DIN:德國(guó)標(biāo)準(zhǔn) 12) HG:中國(guó)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) 69環(huán)境條件 所有計(jì)算機(jī)自動(dòng)化控制系統(tǒng)設(shè)備應(yīng)適合在下列條件

14、下使用： 戶內(nèi)設(shè)備 溫度：045，濕度：090%(無(wú)凝露) 戶外設(shè)備 溫度：-1045，濕度：090%(無(wú)凝露) 610技術(shù)要求 (1)所有設(shè)備電源均為單AC220V(+10%-15%)50Hz(5Hz)。 (2)所有PLC及計(jì)算機(jī)設(shè)備均是模塊化結(jié)構(gòu)，可以通過(guò)安裝插入式電路板或附加底板進(jìn)行擴(kuò)展。插入式電路板應(yīng)具有熱拔插功能。 (3)PLC輸入輸出接口(I/O)接收模擬量、開關(guān)量和電阻值信號(hào)并輸出模擬量和開關(guān)量。 (4)模擬量(I/O)信號(hào)均為DC420mA標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)，精度為輸出滿刻度的0.3%。 (5)電阻輸入信號(hào)均是Pt100鉑熱電阻值。 (6)開關(guān)量輸出接點(diǎn)由繼電器輸出用于持續(xù)控制AC220

15、V，2A以上負(fù)荷。 (7)冷啟動(dòng)和聯(lián)機(jī)操作之間的周期不超過(guò)2分鐘。 (8)全屏幕顯示滯后小于1秒。 (9)從設(shè)備到監(jiān)視器響應(yīng)時(shí)間必須小于5秒。 (10)應(yīng)提供全面的防雷保護(hù)措施，包括電源保護(hù)、網(wǎng)絡(luò)保護(hù)及信號(hào)輸入輸出口的保護(hù)。 (11)應(yīng)提供對(duì)電磁干擾的解決方案及全面保護(hù)。 (12)在整個(gè)系統(tǒng)中要預(yù)留遠(yuǎn)期工程的人機(jī)界面、數(shù)據(jù)地址等空間。611主要設(shè)備技術(shù)參數(shù)(1) 西門子工業(yè)控制計(jì)算機(jī) （1臺(tái)） CPU：Pentinm4/3.0G以上 內(nèi)存：1024MB以上 硬盤：80G以上 顯卡：專業(yè)圖形顯卡，顯存64MB以上 鍵盤、鼠標(biāo)：ps/2 軟盤驅(qū)動(dòng)器：3.5”、1.4MB 光盤驅(qū)動(dòng)器：DVD/CD

16、管理網(wǎng)卡：3COM 100/1000M自適應(yīng) 工控網(wǎng)卡：根據(jù)PLC型號(hào)配置 顯示器： 液晶20 (2)UPS(工業(yè)在線式不間斷電源) （1臺(tái)） 輸入電壓：AC160276V,4565Hz 輸出電壓：AC220V3%,50Hz 后備時(shí)間：30分鐘 額定容量：3KVA UPS應(yīng)附帶旁路機(jī)電裝置，當(dāng)UPS電源故障或正常檢修時(shí)，仍能保證向控制系統(tǒng)供電。 (3)便攜式編程電腦 根據(jù)甲方要求(4)InTouch 運(yùn)行版，3000 Tag， V9.0 （1套）(5)系統(tǒng)防雷器（德國(guó)OBO）（數(shù)量根據(jù)實(shí)際）PLC站電源防雷器PLC站模擬量輸入輸出防雷器中控室一級(jí)電源防雷器、二級(jí)電源防雷器、網(wǎng)絡(luò)防雷器(6)圖像

17、監(jiān)控系統(tǒng) （4臺(tái)）接入原CCTV系統(tǒng)中，要求同已建系統(tǒng)視頻防雷器、控制信號(hào)防雷器(7) PLC(主站) RIO遠(yuǎn)程站 （各1套）品牌 MODICON QUANTUM具體配置由乙方-前期考察后配置，甲方認(rèn)可(8)PLC機(jī)柜 機(jī)柜室內(nèi)落地式安裝，前、后均開門。 機(jī)柜外形尺寸與低壓配電柜相同。 機(jī)柜內(nèi)應(yīng)有防凝露加熱單元(恒溫控制)。 機(jī)柜電纜進(jìn)、出線為下進(jìn)、下出線方式。 機(jī)柜材質(zhì)：冷軋鋼板。 防護(hù)等級(jí)：IP4X。 機(jī)柜內(nèi)應(yīng)有照明、通風(fēng)裝置。 機(jī)柜內(nèi)塑料元件應(yīng)無(wú)鹵素、CFC、阻燃、自熄。 機(jī)柜內(nèi)應(yīng)有DC24V及AC220V電源裝置和接線端子以便向現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)儀表供電。 (9)PLC模塊 現(xiàn)場(chǎng)PLC控制站的PLC輸入輸出模塊、機(jī)架、電源等應(yīng)根據(jù)各PLC控制站“I/O”點(diǎn)容量選擇其型號(hào)、規(guī)格。 PLC模塊至少應(yīng)包括CPU模塊、電源模塊、通訊模塊、“I/O”模塊、適配器、接線單元等。 主要技術(shù)參數(shù) 用戶內(nèi)存：2M以上 存儲(chǔ)器類型：電池后備COMS RAM和存儲(chǔ)卡 系統(tǒng)“I/O”點(diǎn)總數(shù)：3000點(diǎn)(任意混用) 模擬“I/O”點(diǎn)數(shù)：512點(diǎn) 程序掃描時(shí)間：2ms “I/O”掃描時(shí)間：10ms (10)網(wǎng)絡(luò)總線 網(wǎng)絡(luò)總線工控網(wǎng)采用MB+電纜，傳輸速率大于1.5MbPS。管理網(wǎng)采用雙絞線，傳輸速率大于100Mb