CASS工艺计算机自动化控制系统解析

CASS工艺计算机自动化控制系统

技术说明

1、概况

污水处理厂设计处理能力一期为2.5万m3/d，二期2.5万m3/d，已建成5.0万m3/d处理能力。5.0万m3/d规模计算机自动化控制系统已经建成。

今年，污水处理厂将实施三期工程，设计处理能力为2.5万m3/d，采用周期循环活性污泥法(Cyclic Activated Sludge System,简称CASS)工艺，计算机自动化控制系统也将同步建设。

设计进出水水质及排放标准

2、CASS生物反应池

CASS生物池是污水处理厂的核心,它在SBR的基础上前部设置了生物选择区,后部安装了可升降的自动滗水器组成,曝气、沉淀、排水均在同一池子内周期性循环进行。生物选择区和主反应区之间由隔墙隔开,污水由生物选择区通过隔墙下部进入

主反应区,托动水层缓慢上升。整个CASS池每格可独立运行,池深5.8m,有效水深4.1m(污泥区高1.3m,缓冲区高1.7m),活性污泥界面以上最小水深为1.34m,每周期排水比约1/3部分。

本次设计的CASS池运行周期是4h,其中曝气2h,沉淀1h,排水1h。如果调试过程中发现原水浓度比设计原水浓度低,可以根据实际废水水质情况来确定运行周期,根据进出水水质指标

适当调整周期中各阶段时间的分配,如适当减少曝气时间、延长沉淀时间等,这样在保证出水水质的情况下节省了能耗。例如，污水厂实际运行周期仍是4h,其中曝气改为1.5h,沉淀1h,排水1h,增加闲置0.5h 。

3、PLC工作站的调整

根据污水处理厂的工艺流程及厂区平面布置，三期自动化层设置１个PLC工作主站在新配电中心内，１个远程站设在一期提升泵房内。并通过ＭＯＤＩＣＯＮＰＬＣＭＢ＋网与原工控网连接。

3．１新PLC站工作内容

新PLC工作主站主要控制设备为三期格栅间、沉砂池、ＣＡＳＳ池、紫外线消毒池的电控设备和仪表检测。新PLC远程站主要检测进水ＰＨ、ＣＡＳＳ池溶解氧（ＤＯ）、ＣＡＳＳ池污泥浓度（ＳＳ）等。

3．２PLC控制方式

（1）细格栅容许的前后水位差为0.2m ；阶梯格栅除污机按水位差和时间协同控制，并且联动螺旋输送机、栅渣压榨机。

（2）调节堰门根据水位调节，水位范围7.3m—7.7m 可调。

（3）排渣机、砂水分离器根据时间设定每（2、4、6）或8小时运行一次。

（4）立式浆叶分离机24小时运行。

（5）CASS生物池采用4小时循环周期以一定的时间序列运行，运行过程包括充水曝气、静止沉淀、撇水排泥、闲置四个阶段，不同的运行阶段的运行方式可根据需要进行调整。保证始终有两个池子处于充水曝气顺序，另两个池子分别处于沉淀和撇水顺序，沉淀和撇水顺序时均需停止充水和曝气，整个自动化过程保证4只CASS池连续进出水运做。

CASS生物池每日工作24 h，分为6.0个工作周期，每周期工作时间为4.0 h，其中进水-曝气2.0 h，静止沉淀1.0 h，排水排泥1.0 h.在同一时间各池的工作时序均不同，不能发生重叠，同一时间只有一个反应池滗水，要求自动控制及操作管理可靠、

安全，各池具体工作时序如图.

CASS反应池工作时序图

充水曝气阶段CASS主反应区内边充水边曝气，同时池内的回流污泥泵连续不断的向预反应区回流污泥。此时有机污染物被微生物氧化分解，同时污水中的氨氮通过微生物的硝化作用转化为硝态氮；

静止沉淀阶段CASS主反应区不充水也不曝气，此时微生物利用水中剩余的DO进行氧化分解，生物池逐渐由好氧状态向缺氧状态转变，开始进行反硝化反应，活性污泥逐渐沉到池底，上层水逐渐变清；

撇水排泥阶段CASS主反应区的滗水器开始工作，自上而下逐渐排出上清液，同时池内的剩余污泥泵向污泥调节池输送剩余污泥。此时，生物池逐渐由缺氧状态过渡到厌氧状态，继续进行反硝化反应。

实际运行过程中，由于滗水器的滗水能力是按最不利的情况进行设计选型的，而这种最不利情况不易出现，故实际滗水时间通常要比设计滗水时间短，其剩余时间通常用于CASS主反应区内污泥的闲置，以恢复污泥的吸附能力。

（6）回流污泥泵根据污泥浓度变频控制，在充水曝气阶段运行。

（7）剩余污泥泵在撇水排泥阶段运行。

（8）紫外线消毒池根据进水流量控制，流量信号送至紫外线消毒控制柜。

（9）鼓风机系统运行根据CASS池溶解氧控制，控制范围2mg/l—2.5mg/l ，鼓风机自带PLC控制器，须联入工控网运做。

（10）滗水器按要求自动控制。

以上控制方式均包括手动控制、集中控制、自动程序控制。所有程序数据设定均要求可调，以满足实际运行中可能出现的变化。

5、计算机监控系统仪表

本次系统仪表全部采用进口原装品牌产品，如GIMAT、HACH、E+H等。

（1）进水COD在线自动分析仪(1台)

·COD值完全连续测量

·响应时间<20分钟

·自动清洗和校正

·反应中无需有害化学物质

·试剂低消耗

·低维护

操作过程中自动清洗保证了测量过程的高可靠性。样品不需预处理，样品吸取和进入只需通过普通管，前面有一浸入式过滤篮，可防止大的颗粒进入损坏仪器。

·信号输出

测量值可通过0/4~20mA电流信号输出，限值报警和选择性的报警通过零点压触点输出，通信接口为RS232。

·测量量程0~800 mg/L （量程可选，稀释）

·测量值输出连续

·分辨率满量程的0.1%

·测量值输出连续

·分辨率满量程的0.1%

·测量误差±5%

·校正自动校正或人工校正

（2）污泥浓度(MLSS)测量仪（4台）

·探头固定装置浸入式浮动探头

·电路连接室外安装：电路通过防水塞连接到仪表·量程0~100g/L内可自由选择

·精度满量程±2%

·防护等级IP68

·电流输出4-20mA双输出

·工作温度-10~+45℃(不带盒子)

·附件：安装支架，不锈钢

·探头保质期>3年

(3) 溶氧仪（4台）

·测量原理荧光法

·探头防护等级IP68

·环境温度-30~+50℃

·保质期探头3年,变送器2年

·补偿海拔补偿，自动温度补偿

·测量量程0~20mg/L内量程自由选择

·信号输出4~20mA,最大负载350欧

·准确度满量程的±1.0%

·附件：安装支架，不锈钢