试论钢铁厂污水处理自动化系统的应用

张欢民

摘 要：构建钢铁厂的污水处理自动化系统能够提高污水处理效率，减少水污染。最重要的是能够减少人工工作量，是现代化的污水处理。本文结合实例，针对钢铁厂的污水处理自动化系统展开了论述，详细分析了污水处理自动化系统的组成和工作模式。

关键词：钢铁厂；污水；处理；自动化；系统

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.01.009

钢铁厂污水处理是我国废水处理的重要内容，同时也是促进钢铁厂长久发展的关键。而随着我国数字化、信息化技术的发展，自动化系统也逐渐应用在钢铁厂的污水处理系统中。这样不仅能够降低钢铁厂的污水处理投入成本，还能够加快我国污水处理技术的进一步发展，从而为减少我国水污染问题奠定良好的基础。

1 钢铁厂污水处理自动化系统组成

钢铁厂污水处理自动化系统是400吨每小时的超滤反渗透处理系统。该系统主要包括预处理系统、超滤系统、反渗透系统、自动化处理系统等。其原理主要是依据超滤反渗透污水处理技术，同时自动化控制系统能够方便工作人员设定清洗时间、次数、杀菌剂投放量等，极大地提高污水处理效率。其中预处理系统主要进行简单的污水处理、清洗工作，主要包括反洗、气洗、化学清洗等工序。当然整个系统的核心在于超滤系统、反渗透系统。

2 核心系统介绍

2.1 超滤系统

超滤系统主要将已经预处理过的废水汇聚在其，并利用超滤装置，实现二次污水处理。该超滤装置主要包括超滤膜组成，同时与原水泵、过滤器、反冲洗滤灌共同组成了超滤系统。需要注意的是该系统的超滤装置包括两组，总计包括四套超滤装置、四套反冲洗滤灌、反洗系统等。超滤系统具备自动控制系统，能够自启动，其主要启动流程为原水泵启动，之后滤池和超滤系统运行，十分钟之后，第二套超滤装置顺冲20秒以及第一套超滤装置顺冲20秒，再次运行十分钟之后，循环上次超滤装置运行状态。十分钟之后，

两组超滤装置顺冲15秒，接下来原水泵停止，滤池出水气动阀关闭，反洗泵启动，然后超滤反水系统进水和排水会维持15秒，最后两组超滤装置顺冲15秒，系统正式运行。

在实际的过滤过程中，会先进行液位检查，保证中间水池一水位高于液位3，二水位低于液位4，同时满足这两个条件时才能够保证超滤系统的正常启动。而后超滤系统会根据中间水池的实际液位选择式自动启动。比方说如果二水位低于液位4，则选择四套超滤装置同时启动。如果在其他状况下，四套超滤装置没有同时启动，那么未启动的超滤装置将会作为备用装置，进入待机状态。另外，该系统还设置系统停机和强制运行模式。当中间水池的一水位低于液位1；中间水池二水位高于液水位6时，系统则会自动启动保护程序，保证系统停机。该停机过程主要是先打开超滤出水动气阀、延时、原水泵停止、延时、关闭超滤浓水排水阀。而当其中存在一套超滤装置连续超过120个小时未启动时，系统则会强制该超滤装置运行。

2.2 反渗透系统

反渗透系统主要是指在中间水池排出水之后，进行反渗透模块处理，从而完成污水的最后处理。从反渗透模块流出的水会流入回水池。反渗透系统主要包括输水泵、精密过滤器、反渗透装置等。其中反渗透装置是由反渗透膜组成。同时系统中也包含四套反渗透装置。

在反渗透系统中，系统自启动的条件时中间水池的二水位高于液位3，且产品水池的水位低于液位4时。两个条件同时满足，系统便会自动启动。另外，如果产品水池的水位低于液位4时，则四套反渗透模块便会同时启动。而当达到液位5时，则会启动三套，剩余一套将会作为备用启动装置。如果中间水池的二水位低于液位1；反渗透水箱液位达到液位6，系统的停机程序便会启动。如果存在一套反渗透模块连续8个小时未启动，则系统则会强制运行。强制运行过程是输水泵先启动，当亚硫酸钠计量泵启动且延时5秒之后，过滤器出口压力回到200帕斯卡，2秒之后，高压泵启动，反渗透排水阀门也会打开。维持三分钟之后，高压泵停止，5秒后输水泵停止，延时2秒后，反渗透系统关闭。

同时自动控制系统还会控制系统按照各个程序运行。比如说在正常运行过程中，反渗透系统会自动开机，并启动冲洗装置，之后会控制系统运行6个小时进行冲洗。最后进行停机的冲洗。在反渗透系统中，每次系统启动，冲洗程序也会自动启动进行冲洗。

经过实际的统计，该系统不同部分的自动控制选择点位各不相同。在预处理系统中，模量量的输入和输出点位分别为16和2点。开关量是输入和输出量分别为32和8。在超滤系统中，模量的输入和输出点位分别为54点和6点。开关量的输入和输出点位分别为100点和72点。在反渗透系统中，模拟量的输入和输出点位分别为40点和2点，开关量的输入和输出点位分别为50点和32点。钢铁厂根据选择一些大品牌的控制类系统产品，这样能够保证钢铁厂污水处理系统的效率。例如西门子品牌下的中型PLC系统，完全能够满足钢铁厂的需求。

该系统能够实现三方面的功能：一是监测功能。能够进行数据的采集、标度的换算，尤其是能够将现场采集的数据信号传递到总控制室，以方便工作人员能够根据实际的参数信息及时调整和优化系统。二是控制功能。主要包括逻辑控制、PID控制。其中逻辑控制主要是能够对现场的阀门进行控制，并实现远程遥控，从而实现工作人员在总控制室即可完成对阀门的控制。三是通信功能，能够进行数据传送和图形传送。该系统支持多种协议，能够各通信模块的控制，同时还能够将数据输送到数据调度中心，从而实现系统对数据的调度。四是管理功能，主要包括画面管理、报表打印等。而且人机互动界面更加方便、快捷，操作员能够迅速、准确地获取数据。这样就能够进行系统的维护和更新。

3 总结

综上所述，在信息时代，自动化系统更能提高钢铁厂的污水处理效率。这也就意味着钢铁厂应当重视选择高效、稳定的处理系统，从而提高污水处理的质量。尤其是在环境问题日益严重的背景下，更应当如此。只有这样才能满足社会的发展，才能实现钢铁厂的可持续发展。

参考文献：

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[2]张俭.大型污水处理厂自动化系统的设计与应用[D].大连海事大学，2013.

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