1、第 1章組態(tài)王介紹. 1第 2章污泥離心機基本構(gòu)成及原理. 22.1基本構(gòu)成. 22.2基本原理. 2第 3章機組的運行. 53.1機電消耗. 53.2絮凝劑的消耗. 53.3機組差轉(zhuǎn)速. 53.4主輔電機電流. 5第 4章影響離心機的因素. 64.1工藝因素. 64.2其他因素. 6第 5章總結(jié). 8參考文獻. 9控制系統(tǒng)綜合實驗1第1章組態(tài)王介紹組態(tài)王開發(fā)監(jiān)控系統(tǒng)軟件是新型的工業(yè)自動控制系統(tǒng)正以標準的工業(yè)計算 機軟、硬件平臺構(gòu)成的集成系統(tǒng)取代傳統(tǒng)的封閉式系統(tǒng)，它具有適應性強、開放性好、易丁擴展、經(jīng)濟、開發(fā)周期短等優(yōu)點。通?？梢园堰@樣的系統(tǒng)劃分為控制 層、監(jiān)控層、管理層三個層次結(jié)構(gòu)。其中監(jiān)控

2、層對下連接控制層，對上連接管理 層，它不但實現(xiàn)對現(xiàn)場的實時監(jiān)測與控制，且在自動控制系統(tǒng)中完成上傳下達、 組態(tài)開發(fā)的重要作用。尤其考慮三方面問題：畫面、數(shù)據(jù)、動畫。通過對監(jiān)控系 統(tǒng)要求及實現(xiàn)功能的分析，采用組態(tài)王對監(jiān)控系統(tǒng)進行設計。組態(tài)軟件也為試驗 者提供了可視化監(jiān)控畫面，有利丁試驗者實時現(xiàn)場監(jiān)控。而且，它能充分利用 Windows 的圖形編輯功能，方便地構(gòu)成監(jiān)控畫面，并以動畫方式顯示控制設備的 狀態(tài)，具有報警窗口、實時趨勢曲線等，可便利的生成各種報表。它還具有豐富 的設備驅(qū)動程序和靈活的組態(tài)方式、數(shù)據(jù)鏈接功能。1 使用組態(tài)王實現(xiàn)控制系統(tǒng)實驗仿真的基本步驟：(1) 圖形界面的設計；(2) 構(gòu)造數(shù)

3、據(jù)庫；(3) 建立動畫連接；(4) 運行和調(diào)試。2 使用組態(tài)王軟件開發(fā)具有以下幾個特點：(1)實驗全部用軟件來實現(xiàn)，只需利用現(xiàn)有的計算機就可完成自動控制 系統(tǒng)課程的實驗，從而大大減少購置儀器的經(jīng)費。(2) 該系統(tǒng)是中文界面，具有人機界面友好、結(jié)果可視化的優(yōu)點。對用戶而言,操作簡單易學且編程簡單，參數(shù)輸入與修改靈活 ，具有多次或重復仿真運行的控制能力，可以實時地顯示參數(shù)變化前后系統(tǒng)的特性曲線，能很直觀地顯示控制系統(tǒng)的實時趨勢曲線，這些很強的交互能力使其在自動控制系統(tǒng)的實驗中可以發(fā)揮理想的效果。3 在采用組態(tài)王開發(fā)系統(tǒng)編制應用程序過程中需要注意的地方(1)圖形，是怎樣用抽象的圖形畫面來模擬實際的工

4、業(yè)現(xiàn)場和相應的工 控設備。(2)數(shù)據(jù)，就是創(chuàng)建一個具體的數(shù)據(jù)庫 ，并用此數(shù)據(jù)庫中的變量描述工控 對象的各種屆性，比如水位、流量等。(3)連接，就是畫面上的圖素以怎樣的動畫來模擬現(xiàn)場設備的運行，以及怎樣讓操作者輸入控制設備的指令?？刂葡到y(tǒng)綜合實驗2第2章污泥離心機基本構(gòu)成及原理污泥離心脫水處理成套裝置是城市生活污水處理、自來水生產(chǎn)過程中的污泥處理、工農(nóng)業(yè)污水處理工程中的重要設備。它具有污泥脫水、污泥濃縮脫水一體化處理功能。國際上一般采用全封閉連續(xù)運行的大長徑比臥式螺旋卸料沉降離心 機（簡稱大長徑比臥螺機）。2.1 基本構(gòu)成作為污泥脫水的主機，它具有其它類型污泥脫水設備所不具有的優(yōu)點：（1）全封閉

5、運行，現(xiàn)場活潔無污染； 絮凝劑、活洗水用量少日常運行成本低廉；（3）設備布局緊湊，占地面積小，可明顯減少征地及基建投資。本公司制造的污泥離心脫水成套裝置， 其主機的長徑比大，轉(zhuǎn)速高，整個處理過 程中對污泥的切割粉碎、進料、排泥、輸送，絮凝劑的投加以及對整個系統(tǒng)運行 狀況的監(jiān)控，均由 PLC+液晶屏的控制系統(tǒng)來實施。對用戶而言，該裝置作為全 自動化的成套操作單元，是一款理想的交鑰匙工程。污泥離心機主要由以下幾個 系統(tǒng)構(gòu)成：1 .污泥進料系統(tǒng)： 由污泥切割機、污泥進料泵、電磁流量計、閥門、管道 等組成；2.絮凝劑投配系統(tǒng)：由 PT 型干粉自動定量配投裝置、稀釋水裝置、加藥螺 桿泵、閥門、管道等組成

6、。可實現(xiàn)全自動的投料、溶解、熟化、儲存、計量加藥 等過程，整個過程無需人為操作，完全自動運行。3.比重劑投配系統(tǒng)：JY 型攪拌桶、電動隔膜泵、閥門、管道等組成。該系 統(tǒng)為含油污泥（浮渣）脫水的配套設備。4.脫水污泥輸送系統(tǒng)（無軸螺旋輸送器）：WLSS 列無軸螺旋的設計能有效地 防止泥餅的堵塞和纏繞，被廣泛應用丁污泥離心脫水處理后污泥的輸送。5.電控系統(tǒng)（PLC+夜晶屏全自動控制，動態(tài)畫面顯示）：由臥螺主機、進料泵、加藥泵、稀釋水泵、PLC 控制及相關(guān)電氣元件控制箱及液晶觸摸屏組成。2.2基本原理臥螺離心污泥脫水機組主要由型臥螺離心機、全自動絮凝劑制備投加裝置、污泥粉碎切割機、進泥泵、加藥泵、單

7、螺桿污泥輸送泵、流量計和全自動控制系 統(tǒng)等構(gòu)成。如圖 2-1所示。控制系統(tǒng)綜合實驗3圖2-1污泥脫水離心機臥螺離心機是臥式螺旋卸料離心機的簡稱，當污泥進入離心機轉(zhuǎn)鼓腔后，B速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)鼓產(chǎn)生強大的離心力，污泥顆粒由丁密度大，離心力也大，因此污泥 被甩貼在轉(zhuǎn)鼓內(nèi)壁上，形成固環(huán)層；而水的密度較小，離心力也小，只能在固環(huán) 層內(nèi)側(cè)形成液環(huán)層。圖 2-2為簡易的污泥脫水圖。控制系統(tǒng)綜合實驗4圖2-2簡易污泥脫水圖控制系統(tǒng)綜合實驗5轉(zhuǎn)鼓內(nèi)壁的污泥推向轉(zhuǎn)鼓小端出口處排出，分離出的水從轉(zhuǎn)鼓的另一端排 出。圖2-3 即為污泥脫水的演示圖。圖2-3脫水演示圖稀禪又冰口控制系統(tǒng)綜合實驗6第3章機組的運行3.1機電消耗

8、臥螺離心脫水機采用雙電機雙變頻驅(qū)動方式，轉(zhuǎn)鼓和螺旋由主電機驅(qū)動，轉(zhuǎn)鼓 和螺旋之間的差轉(zhuǎn)速靠差速器帶動輔電機發(fā)電產(chǎn)生制動力來實現(xiàn)，輔電機工作時處丁發(fā)電狀態(tài)，不消耗電能，輔電機發(fā)出的電通過主、副變頻器共用母線，將電 能反饋給主變頻器，離心機主機的耗電電流小丁主電機的電流減去輔電機的發(fā)電 電流。主電機功率為 30kw,主要考慮到離心機的轉(zhuǎn)鼓和螺旋轉(zhuǎn)動慣量大， 啟動 電流高而配置的。主機實際耗電電流不到40A,離心機主機噸干泥的耗電量在1113kw - h 之間，6%左右進泥濃度條件下的帶式壓濾機主機噸干泥耗電量在 1620kw - h 之間（主要是沖洗水泵的耗電）。3.2絮凝劑的消耗臥螺離心脫水機組

9、絮凝劑單耗為 34kg/tDS,隨著離心機進泥量的增加，離 心機絮凝劑的單耗也隨之增加，污泥回收率隨之降低。因進泥量增加后，污泥在 離心機內(nèi)的停留時間縮短，必須通過增加絮凝劑量提高絮凝效果，使泥水分離速 度加快。另外，絮凝劑的單耗還與污泥的性質(zhì)有關(guān)， 如果污泥消化處理不徹底或 濃縮池內(nèi)停留時間較長，正值酸化階段，污泥的比阻增大，這種污泥脫水比較困 難,絮凝劑的單耗將增加。消化充分的污泥比未經(jīng)消化的污泥可節(jié)省1/41/3 的絮凝劑投加量，因此在污泥處理的運行管理中要盡量避免污泥出現(xiàn)酸化。3.3機組差轉(zhuǎn)速差轉(zhuǎn)速增大時，污泥在離心機內(nèi)的停留時間縮短，并加大了對液環(huán)層的擾 動，污泥的回收率和泥餅的含固

10、率都將降低，但增大差轉(zhuǎn)速可提高離心機的處理 能力。差轉(zhuǎn)速減少時，污泥在離心機內(nèi)的停留時間延長，對液環(huán)層的擾動也減輕， 污泥回收率和泥餅含固率都將提高，但離心機的處理能力將降低。3.4主輔電機電流在主電機轉(zhuǎn)速一定的條件下，進泥量增加 ，主電機電流也相應增加。在進泥 量一定的條件下，輔電機的電流隨著差轉(zhuǎn)速的增加而減少，差轉(zhuǎn)速不能太低，否則將由丁污泥在機內(nèi)積累過量，使固環(huán)層大丁液環(huán)層，輔電機過載而損壞離心機。控制系統(tǒng)綜合實驗7第4章影響離心機的因素4.1工藝因素由丁離心機是利用固液兩相的密度差來實現(xiàn)固液分離的，因此污泥顆粒比重 越大越易丁分離。一般情況，城市污水處理廠的初沉污泥較易脫水， 剩余污泥較

11、 難脫水，而混合污泥的脫水性能介丁兩者之間， 不同污水水質(zhì)產(chǎn)生的污泥和采用 不同水處理工藝得到的污泥會有較大差異，因此在污泥脫水中會有不同的表現(xiàn)。為改善污泥脫水性能，進行機械脫水前一般應均勻加入適量的有機高分子絮 凝劑，如聚丙烯酰胺（PAM）,來降低污泥的比阻，使污泥固相和液相分離后更易 丁脫水，絮凝劑的種類必須和污泥特性相適應及與設備類型和運行工況相適應。根據(jù)實際運行情況表明，在絮凝劑（污泥脫水劑）投加量達到一定程度后，投加絮凝劑的多少對離心脫水的泥餅含固率的影響很小，對濾液的質(zhì)量影響較 大。在一般情況下，設備能夠適合的污泥濃度有一定的范圍要求，污泥濃度過低或過高均會消耗更多的絮凝劑。在設備

12、正常運轉(zhuǎn)的污泥濃度情況下，絮凝劑的用 量和待處理污泥的固含量近似成正比例關(guān)系，所以，在一定污泥流量的情況下， 絮凝劑的投加量要根據(jù)污泥的濃度進行調(diào)整， 很多時候，由丁污泥濃度發(fā)生變化， 而絮凝劑投加量沒有及時調(diào)整而使現(xiàn)場運行表現(xiàn)不佳或產(chǎn)生藥耗增加。若絮凝劑溶解狀況不好導致實際用量不足或絮凝劑配置濃度過低使藥液有 效成分供應不足，則難以形成相應干度的泥餅，影響上活液質(zhì)量；而絮凝劑濃度太大,絮凝劑高分子鏈上的活性基團則會由丁相互屏蔽、包裹而使有效成分難以 充分發(fā)揮功效，從而造成藥劑的浪費；由丁絮凝劑投加量過量較多，絮凝體的再 分散作用也會破壞絮體穩(wěn)定性，絮凝效果同樣不好。絮凝劑用量太大， 不僅造成

13、浪費， 而且處理效果沒有顯著提高。 市政污泥處 理中，有機高分子絮凝劑藥液的配置濃度一般為 1%5%,絮凝劑用量一般 3 5kg/TDS,某些工業(yè)污泥絮凝劑用量可能會達到或超過 10kg/TDS,這取決丁 污泥性質(zhì)和污泥脫水機性能。由丁脫水機設備性能差異，同樣性質(zhì)的污泥在使用 相同型號絮凝劑的情況下也會有不同的絮凝劑消耗表現(xiàn)。4.2其他因素1.轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)通常通過變頻電機或液壓馬達來實現(xiàn)。轉(zhuǎn)速越大，離心力越 大，有助丁提高泥餅含固率。但轉(zhuǎn)速過大會使污泥絮凝體被破壞， 反而降低脫水 效果。同時較高轉(zhuǎn)速對材料的要求高，對機器的磨損增大，動力消耗、振動及噪 聲水平也會相應增加?？刂葡到y(tǒng)綜合

14、實驗82.差速度（差數(shù)比）差速度直接影響排渣能力、泥餅干度和濾液質(zhì)量，是臥螺離心機運行中重要 的需要根據(jù)運行情況進行調(diào)節(jié)的參數(shù)之一。提高差速度，有利丁提高排渣能力， 但沉渣脫水時間會縮短，脫水后泥餅含水率大，同時過大差速度會使螺旋對澄活 區(qū)液池的擾動加大，濾液質(zhì)量相對差一些（俗稱“返混”）?？刂葡到y(tǒng)綜合實驗9第5章總結(jié)通過這次試驗我了解到：污泥是污水處理廠和污水污水站污水處理的必然產(chǎn) 物。未經(jīng)恰當處理處置的污泥進入環(huán)境后， 直接給水體和大氣帶來二次污染， 不 但降低了污水處理系統(tǒng)的有效處理能力，而且對生態(tài)環(huán)境和人類的活動構(gòu)成了嚴 重的威脅該處理工藝不僅對污泥廢水治理徹底，而且全封閉運行，現(xiàn)場活

15、潔無污 染，設備布局緊湊，占地面積小，可明顯減少征地及基建投資。絮凝劑、活洗水 用量少，日常運行成本低廉；不會引起二次污染；處理后活水全部回用，可節(jié)省 水資源，具有明顯的經(jīng)濟效益。在本系統(tǒng)的設計和運行過程中，利用組態(tài)王能夠快捷地設計圓面，方便地米 集并顯示實時數(shù)據(jù)，但是，由丁其提供的命令語言環(huán)境較弱，比如，沒有提供數(shù)組 定義功能，對所編程序的大小也有限制等，使得較復雜的控制算法較難實現(xiàn)。因 此，將組態(tài)王同其他等軟件結(jié)合在一起，協(xié)同作用，就可以充分利用各種軟件的優(yōu) 勢,大大提高軟件編程的效率和靈活性，進一步完善系統(tǒng)的功能和界面，本系統(tǒng)也 正進行相關(guān)的研究。在這次實驗中通過對污泥脫水離心機運行原理簡要介紹并利 用組態(tài)王軟件控制試驗技術(shù)特點，著重闡述了組態(tài)王軟件在該系統(tǒng)的應用。 本系 統(tǒng)利用組態(tài)王軟件實現(xiàn)了污泥脫水離心機運行原理算法和主控界面，建立了污泥脫水離心機運行原理實驗系統(tǒng)。控制系統(tǒng)綜合實驗10參考文獻1 ?？藙?，王方輝，蔣延梅.國產(chǎn)臥螺離心機在污泥脫水中的應用