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作为装置过程控制的核心,DCS能够实现装置生产过程中的基本控制操作、所有数据采集整理、日常生产报表打印及一定时期内的历史数据的记录查询,操作人员通过组态后的人机界面对装置实现生产过程监视、操作和控制。
装置内其它控制系统(如设备包中特定设备控制系统PLC等)均能通过通讯功能与DCS实现通讯,DCS系统人机操作界面将监视其他控制系统的信息,如设备包控制系统(PLC)等。DCS系统除完成各装置的基本过程监视、操作、控制管理之外,同时还能使用顺控功能实现连续控制。
一、化工污水各种处理工艺的优点1.臭氧氧化池的优点
接触氧化池单位容积的生物量较高,容积负荷较高,且占地面积小,建设费用相对较低;接触氧化池运行管理方便,无污泥膨胀之虞;接触氧化池内悬挂大量填料,单格内水流属完全混合型,对水质、水量冲击有较强适用能力,系统运行稳定。
接触氧化池内污泥浓度高,而且微生物附着于填料生长,污泥龄较长,污泥产量较低。接触氧化池内菌种为原污水处理场曝气池的菌种,对工业废水适应强,驯化效率高,可节约营养药剂投加,使用现有工业废水可直接驯化。
臭氧氧化对有机污染物氧化能力极强,因此分解除去有机物能力就强,几乎广谱适用,而且反应效率高;臭氧氧化将有机物最终分解成CO2和H2O,整个处理过程中无有毒有害中间产物,既安全又环保。
臭氧氧化过程pH值在中性或碱性均可,无需调节污水pH值,节约因调整pH值而产生的药剂;臭氧氧化过程中臭氧发生器以电能和空气产生臭氧,无化学药剂,现场既安全又卫生;臭氧氧化反应时间较短,一般控制在30min左右,反应器容积较小,既节约了占地又节约了投资费用。
2活性炭吸附塔的优点
活性炭吸附比表面积大,具有较强的吸附能力,可以去除水中的微量污染物;活性炭吸附具有一定的抗冲击能力;3.活性炭可再生,重复使用,节约药剂成本。
3.微絮凝砂滤池的优点
微絮凝砂滤池占地面积小,处理规模大;微絮凝砂滤池滤料不易板结,可以滤砂循环自净,适合处理高浓度悬浮物的污水,抗冲击能力强;微絮凝砂滤池无需设置反洗系统,易于维护。
微絮凝砂滤池采用工业风、提沙器等设施,可使石英砂在池内循环向上提升,被提升的石英砂与水流逆向流动,起到反洗作用,将悬浮物洗出随反洗排水进入集水井。此过程可实现砂滤池的在线反洗功能,节约场地、反洗设备、自动化控制程序等。
二、控制系统选型原则作为装置过程控制的核心,DCS能够实现装置生产过程中的基本控制操作、所有数据采集整理、日常生产报表打印及一定时期内的历史数据的记录查询,操作人员通过组态后的人机界面对装置实现生产过程监视、操作和控制。
装置内其它控制系统(如设备包中特定设备控制系统PLC等)均能通过通讯功能与DCS实现通讯,DCS系统人机操作界面将监视其他控制系统的信息,如设备包控制系统(PLC)等。DCS系统除完成各装置的基本过程监视、操作、控制管理之外,同时还能使用顺控功能实现连续控制。
三、主要仪表选型
1.温度仪表
远传温度测量采用热电阻。根据化工污水深度处理装置的污水处理规模、工艺流程特点、各类设备的操作要求和先进的自动控制水平选择现场智能仪表、先进自动控制设备。智能仪表应选择技术先进、性能稳定可靠、价格比高、售后技术支持服务好的智能仪表和自控设备。
现场仪表选用智能电子仪表,选用智能型变送器和阀门定位器。所有仪表设备采用4~20mADC标准信号叠加HART信号或fieldbus协议设备。所有变送器都应带现场显示、输出信号显示功能。现场仪表需采用全天候型且满足IEC和GB标准规定的IP65的防护等级。
2.压力仪表
集中检测压力仪表采用智能压力(差压)变送器,当差压变送器用于差压测量时,将使用三阀组。选用远传压力变送器时,膜片采用不锈钢。就地显示压力仪表采用不锈钢压力表。对于有腐蚀、易堵的地方,采用隔膜式压力表。
3.流量仪表
污水深度处理设施中测量化工污水的流量选用电磁流量计,测量空气流量选用孔板流量计,测量臭氧介质的流量选用涡街流量计。
4.液位仪表
室外敞口池内液位仪表测量优先选用吹气法差压液位计。室内地坑液位测量选用超声波液位计。
5.危险气体探测系统
在可能泄漏或聚集臭氧的位置,设有臭氧泄漏检测仪,并在现场及控制室进行声光报警。
6.分析仪表
在出水总管设置COD、氨氮、水中油、悬浮物、pH等分析仪。并设置数据采集仪上传检测信息。
三、自控系统控制方案深度处理装置仪表设备主要参数的指示、调节基本在主控制室实行集中控制管理。主要工艺设备的运行可在控制室进行操作。本装置整套仪表设备的事故越限报警,程序控制和自保联锁系统设计较为完善。
泵得开、停在现场操作,焚烧炉和再生炉的紧急事故状态停车在主控制室进行操作。实行自动程序控制的有活性炭吸附塔的运行、反洗及排炭、送炭。
这些程序控制根据主控制室仪表设备和现场仪表设备,就地电磁阀控制盘及其安装的计时器,步进式程序编制器,辅助继电器,中间继电器,按钮开关,切换开关,报警指示灯等进行集中控制和运行操作。
控制室控制范围包括接触氧化池、辐流式沉淀池、流砂滤池、臭氧接触池、活性炭吸附间、排放水池及泵房、臭氧发生间及鼓风机房、换热站子项单元,本项目新增一套控制系统(DCS),包括卡件及机柜、控制站、操作站(兼工程师站)、操作台等。
新增控制点主要为流量、液位、分析测量,阀门调节及控制,电机的控制及状态显示。如下子项包含有成套设备及控制系统:活性炭吸附间、臭氧发生间及鼓风机房、换热站。成套设备提供控制系统,PLC控制柜放置于现场,PLC均可以实现与DCS系统通讯。
工艺报警联锁说明深度处理装置报警联锁回路共有30套,仪表设备台件台。这30套仪表报警联锁保护系统的主要功能就是在某一参数超过报警值时给与报警提示,让操作工进行及时的工艺调整,当工艺参数达到联锁值时,停止工艺设备运行,以便保护工艺设备安全性能,避免发生人生伤亡和工艺设备的损坏等生产事故。
根据浮球液位开关结构原理,即在浮球液位开关表体上距离最前端若干个设定点位置处安装干簧管元件,浮球随液位变化而变化。当过滤水池内部液位上升到大于或等于1.0m时,则该位置处的干簧管被浮球内部的磁钢吸合,使干簧管触点闭合后产生一个开关量信号送至中间继电器。
反之同理,当该液位降低到小于或等于0.30m时,浮球液位开关相应位置处的干簧管被浮球内部磁钢吸合,则由干簧管闭合触点送至继电器控制回路,最终导致在主控制室仪表盘上喇叭发出声响、指示灯闪烁。
同时,再送至供电系统相应控制回路中,自动停止污水泵运行。化工污水深度处理项目采用“接触氧化+沉淀+流砂滤池+臭氧氧化+活性炭吸附”的工艺,与目前常用的深度处理工艺相比,此工艺组合无需投加药剂,且各污水池之间通过自流运行、节省了设备提升费用、缩短了工艺流程、减少了占地面积、降低了操作难度。
为了提高接触氧化的处理效果,我们提前论证并倒入化工一污水处理场剩余污泥,引入两个污水处理场污水进行污泥驯化,延长驯化适应期,保证菌种适用于混合后水质。
结语创新的科学价值随着国家环保形势的日益严峻、环保标准得越来越严格,目前国内化工行业工业污水处理装置的深度处理是大势所趋。对于可生化性差、污染物成分复杂的化工污水,当前国内常用的处理技术有催化氧化、高级氧化、湿式氧化、电解法、膜分离等,其技术的共同点是投资和运行成本高、操作难度大、工艺流程长等。
组合工艺作为化工污水提标处理工艺,全工艺流程无需投加药剂,且各污水池之间通过自流运行、节省了设备提升费用、缩短了工艺流程,减少了占地面积、降低了操作难度,且运行稳定,排水水质稳定达标,该技术的成功应用,对于国内石油化工行业工业污水的深度处理和达标排放具有很好的借鉴意义。
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