丁云浩
(常州市全坛区人民医院 213200)
摘要: 自动化系统由于其智能、高效、节约的特性,在医院污水处理工程中的运用已经越来越广泛,医疗河水的自动化处理系统有别于其他污水自动化处理系统,其要求更严、规格更高,本文通过介绍医疗污水自动化系统的总线枝术、智能拉制、故障诊断等方面,浅议自动化系统的运行原理及关健单元,以期为他人提供经验。
关键词: 自动化处理;医疗废水;智能控制
一、前言
据统计,绝大部分城市医院产生的污水仅占该城市生活污水的1%左右,但正是这区区的1%,对环境产生着极大的威胁。医疗污水的成分与其他污水存在很大区别,医疗污水的有害物质不仅会污染空间、还会引发各种传染疾病。因此,医疗污水的必须深度净化。我国已经有相关法律法规明确要求,医院必须对医疗废水进行无害化处理,对于污水处理不当而造成的不良后果,相关负责人要负刑事责任。
在自动化污水处理系统中,医疗废水首先要通过格概,经缺氧水解后流入生物接触池,之后,污水要在二沉池充分静置,再进入消毒池,消毒池内充入二氧化氯,充分消毒后流入清水池,至此医疗废水的自动化处理完毕。
整套流程全部采用智能化设备,系统整体配备了对应的自动化软件,净化医疗污水进程中的各项数据和运作过程皆为智能控制。依据医疗废水的处理要求以及DeltaV系统的配置需求,自动化系统通过两个DeltaV控制器来配合系统运行,一个负责实现预处理工序的监控及运行的调节,另一个负责实现二级处理工序的监控及生产的调节。
二、各控制单元
1、污水泵及格栅自控系统
整套自动化医疗废水处理设备可以分为五个控制单元,首先是污水泵及格栅自控系统。本系统装配两台由变频器控制的污水泵以及两台自耦启动的污水泵。正常运作时,变频器控制一台泵与自耦启动的台泵运行,在液位达到一定限额时,自耦泵还要对变频器控制的泵起到一定的控制作用,来确保系统正常工作。此外,电气控制部分还应用远程控制技术来保证对该系统的及时调节。
2、曝气池溶解氧与鼓风曝气自控系统
本单元包含鼓风曝气装置电动调节阀、溶解氧传感器及DeltaV控制器。其中电动调节阅、调节器、溶解氧传感器、综合参数流量调节器组成串级控制回路来控制曝气池溶解氧含量,调节阀门则负责保证溶解氧符合系统运作的要求,鼓风总量的则依靠调节风机转速来调节。3、曝气池混合液浓度与污泥回流自控系统
本单元包含4个串级控制回路,各回路由混合液浓度传感器及控制器、回流污泥量传感器及控制器、电动调节构成。
电动调节阀是混合液浓度控制系统的执行机构,多普勒流量计则是检测仪表,二者都具有时间上的延后性,因此,需要采用采样值PI控制器。活性污泥法污水处理是通过一系列生化反应将污水中有害物质转化为无害物质的过程,其生化反应的正常进行,对混合液浓度有定要求。如果单纯地利用回流污泥调节阀去控制混合液浓度,会导致操作频率过高,因此,应使用采样一保持式调节方式,这种调节方式好比一个人以固定频率去检测混合液的浓度,根据每次检测浓度的变化,计算出给定流量。
4、二沉池泥水量界面检测及排泥控制系统
本单元包含泥水界面计、无线数据传输装置及工业控制机组,无线发射模块将二沉池泥水界面值发送出去,无线接收模块接收后再由RS-485总线传发送到中控控制机,控制机自动将不合理数值自动调整,纠错后将信息传输至DeltaV系统。最终由DeltaV、污泥回流泵变频器、排泥电动阀对界面值进行调节。
5、污泥脱水工序自控系统
污泥脱水追求适当地絮凝状态,因此要时刻依据污泥量、污泥浓度来加人适量地絮凝剂。该过程实现自动化的意义在于避免了以往人工操作时缺乏相应计量和检测的弊端。
本系统以PLC控制,系统自动运行时会产生门控制和加药量的延迟,因此需要增设智能控制来保证准确运行,专家系统可以对阀门及定量阀进行调节,而阀门及定量泵的转速则由PLC的模拟量调节。
三、故障诊断
医院污水自动处理系统一且出现故障必须及时处理,系统出现故障极易导致污水外流,造成不良后果是难以弥补的,因此自动化系统必须要同时配备完善的故障诊断方案。
首先要通过现场总线和网络来收集相关数据来作为诊断是否有故障的信息,并通过相关部件及数据库查询技术来实现收集数据、检查数据、诊断数据的全套流程。
值得注意的是,在污水处理的生化反应阶段,由于反应需要一段时间,因此输出参数具有一定的滞后性,如果直接利用滞后的数据来诊断故障,必然影响诊断的准确性。因此,诊断必须更智能、更全面,不能根据当前数据来诊断,而是要结合历史数据来综合诊断。只有准确、缜密的数据分析,才能保证系统故障报警的准确性、减少系统误报警的次数、全面提升系统的智能化程度。
总结
自动化系统可以有效提升医院污水的净化效率,既节省了污水处理所需要的时间,又不必在污水处理工作中投人大量人力。通过对自动化系统的精确设计与不断优化,还可以在保证医疗废水无害化的前提下,最大限度地节省电力等资源成本。
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