浅析能环部中水场废水处理系统改造
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摘 要 2019年能环部水处理分厂技改项目——中水厂废水处理系统改造。该项目涉及中水场废水处理系统主要包括含油废水处理系统、生活污水处理系统、纯水原水预处理系统、纯水废液处理系统四部分。
关键词 废水处理；电气配套；纯水原水
前言/概述
中水场废水处理系统主要包括含油废水处理系统、生活污水处理系统、纯水原水预处理系统、纯水废液处理系统四部分。
含油废水处理系统由一中水含油废水处理系统（1985年投运）和二中水含油废水处理系统（1997年投运）组成，主要处理全厂外排的含油废水及零星废水。生活污水处理系统主要处理全厂外排的生活污水。纯水废液处理主要处理纯水制备系统再生或清洗时产生的废液。纯水原水预处理系统为本次新增。
1 主要内容
1.1 供配电
（1）新增纯水原水预处理系统。本项目新建一座电气室（暂命名为NO.4电气室），位于预处理厂房三层，其二回3kV进线NO.1电气室2个高压进线开关进线端并接取。3kV系统按单母线接线方式，设2台高压开关柜，二台3±2x2.5%/0.4kV 2500kVA干式变压器，一套低压400V配电装置，一套低压无功补偿装置，补偿容量约2x300kVar。
高压柜采用金属铠装中置式开关柜，额定电流1250A，额定分断能力40kA。直流操作电源取自NO.1电气室现有直流屏DC110V备用回路。
电气设备选用时应从产品的全生命周期考虑其环保与节能，并优先选用国家和地方政府推荐的节能型产品。
进线开关柜设置速断、过流保护，变压器回路设置速断、过负荷、非电量保护，继电保护装置采用微机型，安装于高压柜面板。
（2）纯水废液处理系统改造。辐流池刮泥机仅更换工艺设备，其供电电源仍取自NO.2电气室原有供电回路；
新增的沉淀池出水提升泵、自清洗过滤器由于负荷较小，目前NO.2电气室有三个备用抽屉回路，因此拟改造原来NO.2电气室抽屉回路供电。
（3）含油废水处理系统改造。一中水含油废水系统更新现有的气浮池链条刮渣机，供电电源取自NO.3电气室原有供电回路。二中水含油废水系统更新现有的预沉池刮泥刮渣机，供电电源取自原有供电回路。
（4）生活污水处理系统改造。二中水新增初沉池排泥电动阀、储泥池泥浆提升泵、次氯酸钠加药装置、沙滤过滤器等用电设备，拟对二中水生活污水电气室现有MCC柜备用回路进行适应性改造进行供电[1]。
1.2 电气传动
（1）新增纯水原水预处理系统。为配合工艺要求，过滤水送水泵（90kW）采用1台变频，3台工频启动。3台工频采用直接启动方式。根据新的工艺流程，原来过滤水送水泵不再为原来系统服务，改为为新的废水预处理服务。因为现在方案中把过滤送回泵相关的整个控制系统均由原来NO.2电气室控制转移到新的电气室控制系统中。拆除在原来控制系统的连锁信号。
超滤反洗泵（75kW）采用2台变频，1台工频，工频采用直接启动方式。RO1高压泵（220kW）3台采用低压变频启动。本系统中其他工艺设备均为直接启动。为配合生产管理，变频器品牌采用与原有系统品牌一致（富士），每台设备对应独立的变频器。
除工艺要求外设备外，75kW、90kW及以上采用软启动起动方式，其他采用直接启动方式。
45kW及以上电机设电流表。
每个设备现场设操作箱，电气设备的远程控制和连锁采用PLC实现。现场操作箱上设就地/检修/远程选择开关，就地控制为脱离自动化控制系统的独立操作，主要用于调试、检修和应急操作。
（2）纯水废液处理系统改造。新增的沉淀池出水提升泵、自清洗过滤器控制方式现场控制和PLC远程控制。
（3）含油废水处理系统改造。含油废水系统更新现有的气浮池链条刮渣机（一中水）、预沉池刮泥刮渣机（二中水），原控制方式为现场控制，现需增加远程控制功能，因此对原有MCC控制回路进行改造，更换现场操作箱，可实现现场操作和PLC远程控制。
（4）生活污水處理系统改造。二中水新增初沉池排泥电动阀、储泥池泥浆提升泵、次氯酸钠加药装置、沙滤过滤器等用电设备，采用直接启动，改造现有备用抽屉回路。以满足新设备的控制要求。现场设置机旁操作箱，通过对操作箱上机旁/检修/远程选择开关进行切换，可实现现场操作和PLC远程控制。
1.3 自动化
（1）新增纯水原水预处理系统和纯水废液处理系统改造。一中水纯水原水预处理和废液处理系统在新建电气室设PLC主站一套，选用PLC控制系统为S7-400冗余配置。新增PLC配置时考虑30%的I/O备用点数（预留二期设备信号），设备的CPU与远程I/O站之间的通讯方式为Profibus-DP，留有与上级系统通信的以太网通信接口。单独设2台HMI操作站，放置在现有中控室内操作台上。HMI操作站可完成对纯水原水预处理和废液处理系统新增电气及仪表设备的集中操作、监视、记录、报表生成、故障报警及打印等功能。可直观地显示工艺流程的实时工况、显示各种检测值及参数、各工艺参数的趋势画面，使操作人员及时掌握设备的运行情况。上述新增控制系统采用1套15kVA UPS电源供电。
（2）含油废水处理系统及生活污水处理系统改造。含油废水系统新增IO信号采用硬接线模式接入原有PLC系统的备用通道内。生活污水系统拟在原有PLC柜内备用卡槽上增加新的DI、DO模块和AI、AO模块。用于新增设备的远程控制[2]。
2 结束语
针对过滤器和污泥脱水系统，属于机电一体品，各系统最终进入生活污水系统。为了实现中央控制室可以远程监控过滤器和污泥脱水系统，在生活污水系统中，新增光纤至中央控制室，实现中央控制室对过滤器和污泥脱水系统的监控。
参考文献
[1] 沈勤，贾利明，黄国贤.变频器在污水处理厂电气改造中的应用[J].中国高新技术企业，2012，（3）：134-135.
[2] 杨伟.浅谈污水处理系统的电气控制措施[J].电子制作，2015，（8z）： 233-234.
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