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纯水设备解读: 酸性废水处置工艺控制要求

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纯水设备解读: 酸性废水处置工艺控制要求

发布日期:2019-05-17 作者:电镀废水处理设备 点击:

酸性废水是有色电镀废水处理设备金属工业的主要废水之一,具有污染成分复杂、水量动摇大、排放点分散、废水难于控制等特点。目前,国内外应用较广泛的酸性废水处置技术有石灰中和高密度泥浆法、离子交换法、铁屑置换法、吸附法、生物氧化法等。石灰中和法、铁(铝)盐沉淀法、高浓度泥浆法等产生的底泥无法直接回收利用,存在处置难的问题。某矿区目前采用的高浓度泥浆法进行污水处置,整个污水处置流程中很多工段都是采用人工操作,工作量大,人力利息高,且工人的技术水平整齐不齐,很难保证稳定性,因此厂区决定对污水处置系统进行自动化系统改造,降低人力本钱,同时提高污水处置效率。

一、污水处置工艺控制要求

1.调节池液位控制。通过调节池超声波液位计检测到液位模拟输入信号控制调节池排水管上的开关阀,达到控制调节池液位的目的

2.通过调节池排水总管流量计、pH计检测排出工业污水量以及pH值等参数,自动调节投加石灰乳量,以控制出水pH值为8.5左右。采用泵投加进入石灰/泥浆混合槽。

3.通过调节池排水总管流量计检测排出工业污水量,依照设定顺序自动控制螺杆泵的转速控制絮凝剂溶液的添加量,投加至混合分配槽。

4.浓密池底泥浓度和高度控制。浓密池底泥的浓度和高度通过刮泥机的扭矩间接检测,这一关系需在调试过程中获得。浓密池底泥的浓度和高度与压滤泵的排泥有关,纯水设备当扭矩大时,启动压滤泵排泥,当扭矩减小到一定值时,压滤泵停止。浓密机底部的排泥泵为变频泵,浓密机的底流排放流量由底泥储槽的液位来决定,当底泥储槽的液位高时减小排泥泵的流量,当底泥储槽的液位低时加速排泥泵的流速,以确保底泥储槽坚持一定液位。

二、泥浆法自动化控制系统和功能设计

通过厂区的污水处置系统中的电石乳的投放量、絮凝剂量等计量控制手段全凭人工根据系统测试的液位、PH值、SS值、流量等数据进行控制。该矿区日处置酸性污水量达到500m3如果完成依靠人工进行操作,则需要投入非常大的人力本钱。此外,由于污水处置顺序过程繁琐,操作人员经常会出现误操作现象,使处理的污水达不到排放的规范,污染环境。该矿区进行自动化控制改造后,采用的污水处置工艺控制,由整个矿区的污水处置系统完全实现了自动化运转。设计的自动化控制系统可以根据液位、PH值、SS值、流量等数据自动控制电石乳的投放量、絮凝剂量等参数,不只有效地降低了人力本钱,提高了污水处置效率,而且电石乳的投放量、絮凝剂量、废水流量等污水处置控制更加精准。

1.控制系统,此系统过程控制层采用西门子生产的产品来实现系统对污水处置过程中的液位、pH值、SS值、流量等数据测量,以及搅拌机、控制泵等控制,实现对电石乳的投放量、絮凝剂量、废水流量等污水处置参数的自动控制。同时其可以实现对污水处置过程进行监控、显示以及报警等功能。该自动化系统可以在线pH计丈量反应池中废水的pH值,从而通过控制系统控制电石乳的投放量,可以精确的控制电石乳的投放,减少石灰的用量,提高系统的经济性。此外,该矿区设计的系统日处理500m3酸性污水,如此大的反应空间中,不同区域的污水pH值会存在差别,如果只采用pH计进行点检测,可能会影响系统的控制准确性,因此,为了反应池内各处的PH值相对坚持一致,本设计的控制系统中还采用了中和反应搅拌系统,此搅拌系统可以根据反应池中废水总量来控制转速和转向,提高了控制系统的准确性。

2.控制系统软件设计。采用西门子公司生产的STEP7软件进行顺序的设计和开发。STEP7软件不只可以使用多种语言形式进行编程,而且具有对顺序进行调试、系统故障诊断及测试等功能,废水处理有效地降低了技术人员的工作强度,减少顺序装置时间。当采用SEP7编辑顺序完成后,经过编译器进行编辑后可直接装置至PLC中使用,顺序过程中完全与STEP7软件无关,因此STEP7软件仅仅具有编辑顺序的功能。

1系统工艺流程顺序设计。污水处理系统中PLC主要是对污水处置系统中各种设备的运行状态进行监测,同时完成控制层指令。采用高密度泥浆法的矿山污水处置要求,对污水处置系统的工艺流程顺序进行了设计,达到对污水处置系统中各类设备进行监测的目的进行电石乳配备时,首先启动电石乳消化器设备后,斗式提升泵、加液泵分别会往电石乳制备桶中加入石灰及水,纯水设备当电石乳制备桶的液位上升到报警位时,两泵将会停止运行,此时电石乳消化器将会把多余的物料输送至投加箱,如果输送完成后,螺杆泵将会停止工作。进行絮凝剂配制过程中,首先在絮凝剂配制装置中将水与絮凝剂进行充分搅拌混合45min后,再通过絮凝剂输送泵进入配制好的絮凝剂输送至絮凝反应槽中,同时往槽中加入药剂进行反应,然后采用搅拌机进行搅拌45min不时循环上述过程。其中絮凝剂输送泵配备两台,一台工作,另一台备用。浓密池在进行底泥处置过程中,首先打开泥浆提升泵,则浓密池中的底泥将会经过提升泵再次进入回流搅拌桶中,当浓密池中的液位达到报警未时,渣浆泵将会工作将浓密池中的底泥抽走。整个处置过程将会不断往复的重复上述处置过程。

2PLC软件顺序设计。PLC顺序采用西门子STEP7软件进行开发,整个顺序使用的梯形图语言编写,采用模块化结构设计,由一个主顺序和多个子顺序组成,如图所示。

3系统运行结果。通过采用本文设计的控制系统对该矿区处理的酸性污水进行了试验检测,详细的研究了石灰用量、曝气量、絮凝剂等污水处置工艺参数对处理效果的影响。最终得到基于该矿山污水处置工艺的最优处理工艺,其中各最优工艺参数为:石灰加入至污水PH值约为9曝气量约为4L/min絮凝剂约为8mg/L同时对处理前、后的水质进行了检测,基于高密度泥浆法污水处置工艺,设计的系统不只可以提高酸性矿山污水的水质,而且可以有效地提高酸性矿山污水处置工艺的运行稳定性及可靠性。此外,进行改造前后处置污水1m3费用对比如表所示。

经过自动化控制改造后,虽然电费有所增加,但是无论是石灰、絮凝剂的本钱,还是人工费都降低了这也使得改造后污水处置所需的总成本也下降,污水处置系统经过自动化改造后,不只可以采用提高酸性矿山污水的水质,而且还可以有效地降低运营本钱。

基于高浓度泥浆法工艺的自动控制系统不只实现了电石乳投放、絮凝剂加入、废水流量等自动化,而且通过采用了中和反应搅拌系统来控制搅拌系统的转速和转向,有效地提高了系统控制的准确率。整个自动控制系统的应用不只系统运行稳定,而且有效地提高了生产效率以及设备管理水平。


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