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矿井污水处理在线监控系统设计及应用

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摘要:针对我国矿井污水处理目前存在的诸多问题,对在线监控系统的硬件、软件以及控制系统进行设计和分析,并以大同矿区为例进行了在线监控系统的应用研究。该在线监控系统在原有污水处理系统的基础上有很大的进步和创新,有效地实现了节能减排。

关键词:矿井污水处理;线监控系统;污水处理系统;节能减排

目前,我国采矿业中污水处理工作不完善,以至于出现全国水资源紧缺,近75%的矿区缺水,其中45%的矿区严重缺水[1]。水资源短缺严重制约着我国采矿业的进一步发展,水资源不但可以促进采矿业的健康生产,而且也是采矿业可持续发展的必然要求。

1矿井污水处理在线监控系统设计

1.1硬件系统设计

硬件设备的电力控制主要使用三相电动机(见图1),其中包括启动、停止以及正反控制。380V交流电通过QL和KM的接触点,再经过全面防护器,最后与电动机连接构成硬件系统的主电路。在PLC程序中,S是常闭接触点,当按下S时,主电路中的KM接触点发生分离,电动机断电并停止运行。H是全面防护器,当电动机出现过流等现象时,可以有效保护电动机。依据图1硬件设备电力控制结构图设计调控电路,设置开关A1、A2、A3、A4和A5,其作用在于选择运行工作的手动还是自动调控,有助于系统维修。吸泥泵控制电路,其可以调控两台吸泥泵和一台运行电动机,运行电动机能够发生正反转。此控制电路先闭合开关A1,选用自动调控方法,在调控平台和自动调控电路中,利用PLC输出接触点推动继电器控制电路的通断,并且在控制电路中,设定开关按钮、控制按钮和继电器开关。继电器的常开接触点反馈到PLC接入点,其是吸泥泵和运行电动机的反馈信号。提升泵控制电路。加药控制电路。其主要调控3台计量泵和5台搅拌机,并按照水流量调控加药数量。其选用开关A3,利用自动调控方法,在控制平台和电路中,利用PLC节点对加药电路进行控制,并设定相应的电路保护开关。主要调控5台污泥泵和3台电力阀,其闭合开关A4,选取自动调控方法,通过PLC节点对澄清池中的系统设备电路进行调控,并在控制电路中设置相关的控制、现场以及保护等开关。

1.2软件系统设计

在软件系统设计中,其内容包含启动信号、手动控制、集控方法控制、系统设备开关、报警部分以及停机信号。在启动信号软件中,闭合集控开关时,现场即可发出报警信号,给工作人员发出启动信号。在污水处理过程中,其具有较强的连续性,任何软件程序或者系统设备故障均可影响生产线的顺利运行,因此,要重视各设备间的闭锁联系,在发生故障时可以及时停止设备,以免导致意外事故的扩大。控制程序将接收的信号,在控制器中进行转换,而后将其储存起来,并对信号进行显示和导出信号,此转换需要A/D程序和标度程序来完成。控制方法为远程控制、手动控制,需要对电动机的开始和中断程序进行相应的设计。由于不断变化的水位,要依据实际水位选用相关的运行水泵数量,进而达到有效的节能减排。整个系统程序为顺序调控,即按照一定的顺序进行系统设备的启动和关闭。水泵自动启动模式是指水泵调至自动控制模式,监控系统即可根据相应的控制程序进行检测和启动水泵,当水位达到一定程度时,控制系统按照收集的信号可以启动水泵,并控制水泵的运行数量。

1.3在线监控系统流程设计

在线监控系统主要目的为了去除水中的悬浮物质,并按照处理程度分为一级、二级和三级。其中一级是利用沉淀方法去除污水中的固态污染物质,包含化学絮凝剂去除大量悬浮物质等;二级是选用过滤设备做进一步处理悬浮物质;三级则在上述处理基础上进行过滤。污水处理在线监控系统流程如图3所示。

2矿井污水处理在线监控系统应用

以大同矿井污水处理为例,利用此污水处理在线监控系统进行实际应用分析。大同矿井污水的涌水量为250m3/h,污水中的固态悬浮物质浓度为750mg/L,超过饮用水标准为<160mg/L;浑浊度达到150NTU,远远超出标准度;溶解性物质为1536mg/L,各种有害菌落聚集数量为428CFU/ML。

3结语

通过对污水处理在线监控系统设计和应用进行分析,可以发现此系统可以有效地对矿井污水进行处理,并符合我国的节能减排政策。其是在原有在线监控系统基础上的优化和更新,可以提高企业的经济效益和保护生态环境,进而实现采矿业的可持续发展。

作者:李虹烨 单位:浙江安诺芳胺化学品有限公司

矿井污水处理在线监控系统设计及应用责任编辑:张雨    阅读:人次
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