V 型滤池恒水位控制及滤池自动反冲洗控制方案

环保水圈2018-09-16 15:52:38


01  V 型滤池构造

V 型滤池是由两侧进水槽设计成V字形而命名,池子底部设有一排小孔,既可以在冲洗时做扫洗,又可以作过滤时进水用。V 型滤池设计有6 座气动阀,分别为进水阀、排水阀、水冲阀、气冲阀、排气阀和清水阀。反冲洗泵房作为滤池的配套设备,房间内配有冲洗泵,鼓风机,空压机等设备。V 型滤池的主要功能是:过滤沉淀及反冲洗:水通过颗粒介质(石英砂)以去除其中悬浮杂质使水澄清,由于垃圾在砂中的积累等各类因素,砂滤池需要根据一定周期进行反冲洗。

冲洗泵房与滤池工艺如图1 所示。


反冲洗泵房PLC 主要受控对象包括4 台冲洗
泵、4 台鼓风机1 套一用一备空压机、废水池等设施等,每个滤格uPLC 子站主要受控对象包括进排水阀,冲洗阀,液位等设施。滤池及反冲洗泵房通常是无人值守的,其主要作用对滤池进行远程自动冲洗及恒水位过滤,经过二次过滤后的水通过清水阀管道流入二泵房吸水井。

02 滤池水位控制

1、滤池恒水位实现方案

如图2 所示。


在滤水状态下,uPLC 系统主要进行滤池的恒水
位调节,即根据滤池的水位调节清水阀的开度,以确保滤池水位的基本恒定;其次,PLC 系统根据滤池的水头损失、或者根据时间的设定,循环对滤格进行反冲洗操作,去除均质滤料滤层过滤中积存的杂质,保持滤池的过滤特性。

滤格水位的控制是一个典型的PID 闭环控制系统,控制过程是:具有参数可调的PID 方程根据设定值和过程变量输入之间的误差,经运算后把输出信号传送给输出附加处理程序,再输出给控制阀,对整个过程进行控制。即实际水位比设定水位的值大得越多,输出的开度就越大。开度增大的数值是由一定累积时间内水位上升的速度及实际水位和设定水位的差檀共同决定的。反应为进水流速越快,清水出水阀开度越大,反之亦然。PID 方程计算的目标是把受控的过程变量保持在设定值,附加值可作为补偿添加到输出控制中。输出附加处理程序是把PID 方程的运算输出按一定的规律输出给

清水阀如图3 所示。


2、滤池恒液位控制及自动反冲洗

a.控制要求

(1) 正常过滤时,各滤格uPLC 根据滤格水位,自动调节清水阀开度,实行滤格恒水位过滤,保证出水浊度达标;

(2) 主PLC 自动检测各滤格的冲洗循环时间,自动记录“反冲洗周期”,确定反冲洗条件是否成立,若条件成立,则指定该滤格进入反冲洗流程;

(3) 各滤格uPLC 向主PLC 上报各自的实时运行工况,并接受主PLC 下达的“反冲洗”指令,并在主PLC 的协调下完成滤格反冲洗全过程控制;

(4) 各滤格uPLC 进水阀、清水阀、水冲阀、气冲阀、排水阀、排气阀等受控设备进行故障检测,故障报警和故障保护;

(5) 主PLC 监控鼓风机组、冲洗泵组,调度反冲洗公共设备的运行,配合完成每个滤格反冲洗全过程;

(6) 主PLC 同时监控空压机系统,配合启动阀门,协同每个滤格的阀门开启和关闭,自动完成反冲洗全过程。


b.自动反冲洗实现方案

在两种情况下,系统进行反冲洗:人为设定一个冲洗周期;人为觉得需要强制冲洗滤池时。反冲洗程序为:

(1) 准备阶段: 当PLC 受到冲洗指令后,PLC进行内部自检,如果冲洗条件允许,则进行冲洗程序。先关闭进水阀、开启清水阀(可调节开启度),关闭排气阀,当液位低于冲洗液位(可调)时,关闭清水阀,打开排水阀,进行气冲;

(2)气冲阶段:当关闭清水阀后首先打开气冲阀,在阀门开启到位后随即起动一台鼓风机进行气冲约3 min(可调);

(3)气水联合反冲洗阶段: 气冲约3 min (可调)后再起动一台冲洗水泵,当水泵运行后打开反冲洗进水阀进行气水联合反冲洗;

(4) 水冲阶段:气水联合反洗约4 min(可调)后则自行先停止风机并关闭进气阀、随机打开排气阀,再增开一台水泵以进行水冲洗;

(5)停止反冲洗阶段:水冲洗约3 min(可调)后首先关闭反冲洗水阀,随后停止反冲洗水泵;

(6) 恢复过滤阶段: 反冲洗完后先关闭排水阀,然后打开滤后水阀和待滤水进水阀进行自动过滤。

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