DYA531Ⅱ 智能化废水处理综合实训实验系统
一级物化处理系统(含原污水调节池、格栅除渣、还原反应池、氧化反应池、综合调节池、混凝池、沉淀池、气浮池和中间调节池)
二级生物处理系统(含水解酸化池、中间调节池、接触氧化处理系统、三沟式氧化沟、二沉池和中调节池)
三级深度处理系统(石英砂过滤系统、中间调节池、活性炭吸附、中间调节池、离子交换系统、中间储水池、超滤系统、反渗透系统、紫外线消毒、加氯系统、反冲洗系统和压滤系统(用十层过滤膜))
自动化控制系统(含自动控制机柜、手动控制机柜、工业平板电脑、工业控制系统、编程电缆、网络系统、相关软件与附件)
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1. 概况
水处理综合实验系统能够实现物化处理、生物处理系统、深度处理功能,各系统既可实现全部单元装置的独立运行,又可实现关联单元之间的组合运行,包含上位工控组态系统-现场控制单元-水质传感器(如DO、PH、ORP、流量、温度等)测控系统的独立与组合运行。系统能实现手动控制和自动控制。
污水处理厂自动化处理系统总体结构框架如下
本次方案主题为综合污水处理,将系统分为一级物化处理,二级生物处理,三级深度处理,全面涵盖了典型的污水处理工艺,再现了污水处理工厂典型的工艺流程。
2.2. 控制系统要求
本实验室采用了先进的工业自动化技术,以高性能服务器作为工程师站,人机界面HMI作为现场工作站,系统架构为主从式结构,组成一个完整的工业控制网络。
自动化控制系统采用工控机,PLC系统,操作器及仪表组成。
工控机采用工业平板电脑作为人机交互设备,并具有触摸功能。主要完成工艺参数的设定、修改、工艺流程的动态显示,对流量、压力实时控制,故障监测及报警,关键数据的存储、查询和打印等。
整个实验室系统以多台计算机为共用操作平台,统一建立在工业以太网之上,实现了数据的远程采集以及现场设备的远程监控。
工艺单元的学习和研究
系统涵盖了行业内主流工艺单元,师生可以完成对各种水处理工艺单元的学习、实践和研究。
处理工艺的对比性实践
通过采用不同工艺单元对相同的水质进行处理,可得出不同工艺对此类水质的处理效果差异。
处理工艺的组合性实践
系统的各单元可通过阀门切换灵活组合,从而构成不同的处理工艺组合,以完成对特殊水质的处理,可承担其对特定工艺组合的学习和实践。
从定性到定量
系统对控制参数可实现在线监测与自动控制,数据集中显示和记录,完成了从定性到定量的转变。师生可以通过参数调节达到预期的处理效果。
水污染控制技术实验室建成后可开设的单体验证性实验和工艺组合性实验两大类别。
序号
实验项目
课时
能力目标
1
格栅除渣
1
格栅的作用和基本的设计参数
2
曝气沉砂
3
曝气沉砂的原理及工艺流程,装置结构、工艺设计、制作方法,流速对沉淀时间和效果的影响。
3
混凝沉淀
4
“污水混合—反应—斜板沉淀系统”原理及工艺流程,装置结构、工艺设计、制作方法及运行操作,效果测定,药剂及其投加量、混合反应时间、沉淀时间等对效果的影响。
4
溶气气浮
4
射流溶气气浮法的工作原理,工艺设计及运行操作,效果测定,加药量对去除效率的影响。
5
水解酸化
8
水解酸化原理及工艺流程,装置结构、工艺设计、制作方法及运行操作,效果测定,进水浓度、有机负荷等对效果的影响。
6
接触氧化
8
接触氧化法的原理及工艺流程,装置结构、工艺设计、制作方法及运行操作,效果测定,进水浓度、有机负荷等对效果的影响。
7
竖流沉淀
2
竖流式沉淀池的原理及工艺流程,装置结构、工艺设计、制作方法及运行操作,效果测定。
8
活性碳过滤
2
了解活性炭作为过滤滤料的水过滤处理工艺。
9
石英砂滤
2
砂滤的工作原理与工艺流程,装置结构,工艺设计和制作方法,反冲洗的效果测定。
10
超 滤
2
超滤的原理及工艺流程,装置结构、工艺设计、制作方法、运行操作,效果测定,污水性质等对效果的影响。
11
反 渗 透
2
反渗透的原理及工艺流程,装置结构、工艺设计、制作方法及运行操作,效果测定,压力及流速等对效果的影响。
12
消 毒
2
消毒的工作原理与工艺流程,装置结构、吸附效果和再生。
13
技术研究
/
水污染控制工艺研究、工艺条件研究、效果测定、技术开发、装置研制等。
实验项目
组合工艺→达标
目标
电镀废水
含铬废水
调节池+还原反应池+混凝沉淀+ 一级中间调节池+砂滤+中间水池+离子交换+清水箱
水污染控制组合工艺的原理及工艺流程,装置
含镍废水
调节池+过滤+中间水池+反渗透+清水箱
含氰废水
调节池+氧化反应池+综合反应池+混凝沉淀+ 一级中间调节池+砂滤+中间水池+反渗透+清水箱
金属废水
调节池+综合反应池+混凝沉淀+ 一级中间调节池+砂滤+活性炭+离子交换+清水箱
含油废水
调节池+混凝池+沉淀池+ 一级中间调节池+过滤+中间水池+超过滤+反渗透+清水池
高浓度有机废水
含酚废水
调节池+交换树脂柱(DA-201)+一级中间调节池+水解酸化+氧化沟+二沉池+清水箱
↑再生
碱液
结构、工艺设计、制作方法及运行操作,效果测定、有机负荷、酸度、回流比及曝气量等对效果的影响。
涂装废水
调节池+混凝池+沉淀池+气浮+ 一级中间调节池+水解酸化池+接触氧化池+二沉池+砂滤+活性炭吸附+清水箱
印染、药废水
调节池+混凝池+沉淀池+氧化反应池+ 一级中间调节池+水解酸化+接触氧化池+二沉池+清水箱
造纸废水
格栅+调节池+混凝池+沉淀池+ 一级中间调节池+气浮+砂滤+中间调节池+水解酸化+氧化沟+二沉池+清水箱
含油废水
物理化学
调节池+酸碱综合池+隔油池+气浮+ 一级中间调节池+活性炭+清水箱
调节池+隔油池+气浮+混凝池+沉淀池+ 一级中间调节池+活性炭+清水箱
生物化学法
调节池+混凝池+沉淀池+气浮+ 一级中间调节池+接触氧化+二沉池+清水箱
调节池+混凝池+沉淀池+ 一级中间调节池+水解酸化+氧化沟+二沉池+二级中间调节池+活性炭+清水箱
生活污水
预处理+氧化沟(表曝型)+二级中间调节池+紫外消毒
预处理+氧化沟(表曝型)+二沉池+二级中间调节池+滤池+氯消毒
预处理+氧化沟(底曝型)+混凝+滤池+氯消毒
预处理+水解酸化+接触氧化+二沉池+滤池+紫外消毒
系统实训
水污染控制常用方法、流程和原理;实训装置的工艺流程、结构、工作原理、特点、用途、工艺设计、制作方法、运行操作与维护、效果测定、运行参数及效果的调节与控制,运行参数对效果的影响、常见现象与事故的分析与处理。
本项目实验装置一、二、三级水处理的工艺流程框图如图1、图2、图3所示。
名称
部件
规格及参数
数量
原污水调节池
调节池
外形尺寸:Φ950×1000mm,设置溢流口以及液位开关,304不锈钢材质。
1个
搅拌器
(220V交流减速机,配调速面板,功率25w,减速比:1:10配顶丝联轴器及不锈钢搅拌桨)搅拌电机。上海融切微特电机厂;
1套
液位开关
(电磁式液位开关)乐清市卓品仪表有限公司,型号:ZPC1
1套
设备支架
不锈钢材质
1套
连接管道阀门
304不锈钢材质给水管、弯头、阀门等
1套
格栅池
格栅池
外形尺寸:270×150×200(mm),304不锈钢材质。
1个
提升泵
智能流量型蠕动泵,最大流量510ml/min,转数:300r/min,具有流量控制、显示并带有外控模拟接口及外控数字通讯接口(RS485通讯,支持MODBUS协议)
1台
液位开关
(电磁式液位开关)乐清市卓品仪表有限公司,型号:ZPC1
格网
不锈钢材质,粗格网与细格网各配1套
1套
设备支架
不锈钢材质
1套
连接管道阀门
304不锈钢材质给水管、弯头、阀门等
1套
名称
部件
规格及参数
数量
还原反应池
还原反应池
有效容积12.5L,停留时间50min,304不锈钢材质。
1个
pH计
在线测量,就地显示及电信号远传。
1台
ORP计
ORP-1999-+1500mV
1台
搅拌电机
220V交流减速机,配调速面板,功率25w,减速比:1:10;四氟乙烯搅拌桨
1套
加药罐
有机玻璃材质;有效容积:6.5L;外形尺寸:Φ200×240mm
1个
液位开关
电磁式液位开关
1套
加药计量泵
流量0~2L/h
1台
连接管道阀门
304不锈钢材质给水管、弯头、阀门等
1套
设备支架
不锈钢材质
1套
氧化反应池
氧化反应池
有效容积12.5L,停留时间50min,304不锈钢材质。
1个
pH计
在线测量,就地显示及电信号远传。
1台
ORP计
ORP-1999-+1500mV
1台
搅拌电机
(220V交流减速机,配调速面板,功率25w,减速比:1:10;四氟乙烯搅拌桨
1套
加药罐
有机玻璃材质;有效容积:6.5L;外形尺寸:Φ200×240mm
1个
液位开关
电磁式液位开关
1套
加药计量泵
流量0~2L/h
1台
连接管道阀门
304不锈钢材质给水管、弯头、阀门等
1套
设备支架
不锈钢材质
1套
综合调节池
综合调节池
外形尺寸:250×250×480mm,304不锈钢材质。
1个
pH计
在线测量,就地显示及电信号远传。
1台
搅拌电机
(220V交流减速机,配调速面板,功率25w,减速比:1:10;四氟乙烯搅拌桨
1套
加药计量泵
流量0~2L/h
2台
加药罐
有机玻璃材质;有效容积:6.5L;外形尺寸:Φ200×240mm
2个
液位开关
电磁式液位开关
1套
提升泵
智能流量型蠕动泵,最大流量510ml/min,转数:300r/min,具有流量控制、显示并带有外控模拟接口及外控数字通讯接口(RS485通讯,支持MODBUS协议)
1台
连接管道阀门
304不锈钢材质给水管、弯头、阀门等
1套
设备支架
不锈钢材质
1套
混凝沉淀系统
斜板沉淀池
水力停留时间:45min;有效容积:12L;304不锈钢材质。
1个
混合反应池
三格折板机械搅拌式(配搅拌电机);总反应时间30min;每段反应时间10min;有效容积:7.5L;304不锈钢材质。
1个
变频调速搅拌器
变频器调节搅拌电机转速、远程数字通讯;配顶丝联轴器及不锈钢搅拌桨;
3套
加药计量泵
流量0~2L/h
1台
溶药罐
有机玻璃材质;有效容积:6.5L;外形尺寸:Φ200×240mm
1个
液位开关
电磁式液位开关
1套
连接管道阀门
304不锈钢材质给水管、弯头、阀门等
1套
设备支架
不锈钢材质
1套
气浮池
气浮池
部分回流加压溶气气浮池,配溶气释放器;
外形尺寸:450×230×600mm,304不锈钢材质。
1个
刮渣电机
220V交流减速机,功率6w;减速比:1:60;配星型除渣器
1套
溶气泵
溶气泵;配套不锈钢溶气罐
1套
流量计
液体流量计1个,流量范围100~1000L/h
1个
压力表
不锈钢镜向压力表,压力范围:0~0.6MPa
1个
水箱
不锈钢回流加压水箱;有效容积:40L;外形尺寸:400×300×350mm,304不锈钢材质,设置溢流口。
1个
连接管道阀门
304不锈钢材质给水管、弯头、阀门等
1套
设备支架
不锈钢材质
1套
一级中间调节池
中间调节池
设置溢流口以及液位开关;有效容积300,304不锈钢材质。
1个
液位开关
电磁式液位开关
1套
连接管道阀门
304不锈钢材质给水管、弯头、阀门等
1套
设备支架
不锈钢材质
1套
名称
部件
规格
数量
水解酸化池
水解酸化池
304不锈钢(含软性填料);水力停留时间:6~10h(可调);
有效容积:90L
1个
pH计
在线测量,就地显示及电信号远传。
1台
ORP计
ORP-1999-+1500mV
1台
提升泵
智能流量型蠕动泵,最大流量510ml/min,转数:300r/min,具有流量控制、显示并带有外控模拟接口及外控数字通讯接口(RS485通讯,支持MODBUS协议)
1台
连接管道阀门
304不锈钢材质给水管、弯头、阀门等
1套
设备支架
不锈钢材质
1套
接触氧化池
接触氧化池
水力停留时间:4h;有效容积:60L;304不锈钢材质(含软性填料)。
1个
风量计
0-20mA电信号输出,分体式,带显示屏
1个
pH计
在线测量,就地显示及电信号远传。
1个
溶氧仪
0-19.99mg/L
1台
接触氧化池
回流泵
智能流量型蠕动泵,最大流量80L/h,具有流量控制、显示并带有外控模拟接口及外控数字通讯接口(RS485通讯,支持MODBUS协议)
1台
空气泵
气流量:70L/min
1台
变频器
MM420-0.75/2 0.75KW,单相
1个
曝气管路
φ16
1套
连接管道阀门
304不锈钢材质给水管、弯头、阀门等
1套
设备支架
不锈钢材质
1套
氧化沟(三沟式)
氧化沟
水力停留时间:18h;有效容积:270L;304不锈钢材质。
1个
机械曝气电机
变频器调节机械曝气电机转速、远程数字通讯
3台
曝气设备
表面曝气转碟,塑料材质
3台
溶氧仪
0-19.99mg/L
1台
ORP计
ORP-1999-+1500mV
1台
pH计
在线测量,就地显示及电信号远传。
1台
连接管道阀门
304不锈钢材质给水管、弯头、阀门等
1套
设备支架
不锈钢材质
1套
二沉池
竖流沉淀池
沉淀时间:2h(可调);有效容积:30L;304不锈钢材质。
1个
回流泵
智能流量型蠕动泵,最大流量30L/h,具有流量控制、显示并带有外控模拟接口及外控数字通讯接口(RS485通讯,支持MODBUS协议)
1台
连接管道阀门
304不锈钢材质给水管、弯头、阀门等
1套
设备支架
不锈钢材质
1套
二级中间调节池
中间调节池
设置溢流口以及液位开关;有效容积300L,304不锈钢材质。
1个
液位开关
电磁式液位开关
1套
连接管道阀门
304不锈钢材质给水管、弯头、阀门等
1套
设备支架
不锈钢材质
1套
名称
部件
规格
数量
石英砂过滤
石英砂柱
不锈钢材质,方便加料及换料设反冲洗出水堰;
外形尺寸:长150×宽150×高500(mm) 立方体形
1套
提升泵
智能流量型蠕动泵,最大流量510ml/min,具有流量控制、显示并带有外控模拟接口及外控数字通讯接口(RS485通讯,支持MODBUS协议)
1台
滤料
石英砂滤料100KG
1套
连接管道阀门
304不锈钢材质给水管、弯头、阀门等
1套
设备支架
不锈钢材质
1套
中间调节池
中间调节池
设置溢流口以及液位开关;外形:400×350×600mm,304不锈钢材质。
1套
液位开关
电磁式液位开关
1套
连接管道阀门
304不锈钢材质给水管、弯头、阀门等
1套
设备支架
不锈钢材质
1套
活性炭过滤
活性炭柱
不锈钢材质,方便加料及换料设反冲洗出水堰;
外形尺寸:Φ150×500(mm)
1套
提升泵
智能流量型蠕动泵,最大流量510ml/min,具有流量控制、显示并带有外控模拟接口及外控数字通讯接口(RS485通讯,支持MODBUS协议)
1台
滤料
活性炭滤料100KG
1套
连接管道阀门
304不锈钢材质给水管、弯头、阀门等
1套
设备支架
不锈钢材质
1套
中间调节池
中间调节池
设置溢流口以及液位开关;外形:400×350×600mm,304不锈钢材质。
1套
液位开关
电磁式液位开关
1套
连接管道阀门
304不锈钢材质给水管、弯头、阀门等
1套
设备支架
不锈钢材质
1套
超滤系统
超滤膜组件:
中空纤维膜组件;产水量:25-30L/h;截留分子量:10K
外形尺寸:Φ50×386(mm)
1套
保安过滤器
规格:PPF(聚丙烯熔喷滤芯);5um,10英寸
1套
隔膜泵
电压:24VDC;最高压力:0.42Mpa;最大流量30L/min;具有流量控制、显示、远程通讯
1台
变频器
MM420-0.75/2;0.75KW,单相,三菱变频器;型号FR-D720S-0.4K及FR-D720S-0.75K
1台
设备支架
不锈钢材质
1套
反渗透
反渗透组件
脱盐率大于96%,产水量大于30L/h,进口美国陶氏RO膜组件
1套
反冲洗系统
时间继电器自动控制反冲洗时间与频率。
1套
高压泵
意大利高压泵,流量:60l/h,功率:120W
1个
控制电池阀
DN10电磁阀
1套
压力表
不锈钢镜向压力表,压力范围:0~0.6MPa
1套
设备支架
不锈钢材质
1套
中间调节池
中间调节池
设置溢流口以及液位开关;外形:400×350×600mm,304不锈钢材质。
1套
液位开关
电磁式液位开关
1套
连接管道阀门
304不锈钢材质给水管、弯头、阀门等
1套
设备支架
不锈钢材质
1套
离子交换系统
离子交换柱
三床离子交换柱,可并联运行;外形尺寸:Φ80×1000(mm)
1套
提升泵
智能流量型蠕动泵,最大流量510ml/min,具有流量控制、显示并带有外控模拟接口及外控数字通讯接口(RS485通讯,支持MODBUS协议)
1台
离子交换树脂
阳离子树脂20KG,阴离子树脂20KG,阴阳混合树脂20KG
1套
连接管道阀门
304不锈钢材质给水管、弯头、阀门等
1套
设备支架
不锈钢材质
1套
中间调节池
中间调节池
设置溢流口以及液位开关;外形:400×350×600mm,304不锈钢材质。
1套
流量计
管道式液体流量计
1个
液位开关
电磁式液位开关
1套
连接管道阀门
304不锈钢材质给水管、弯头、阀门等
1套
设备支架
不锈钢材质
1套
紫外消毒系统
紫外消毒器
流量:2L/min;功率:6W;紫外线灯管,不锈钢壳体,石英玻璃钢套管;带配套接咀
1套
提升泵
智能流量型蠕动泵,最大流量510ml/min,具有流量控制、显示并带有外控模拟接口及外控数字通讯接口(RS485通讯,支持MODBUS协议)
1台
连接管道阀门
304不锈钢材质给水管、弯头、阀门等
1套
设备支架
不锈钢材质
1套
加氯系统
加氯消毒反应池
水力停留时间:30min;有效容积:10L;
外形尺寸:Φ240×300(mm);304不锈钢材质。
1套
调速搅拌电机
220V交流减速机,配调速面板,功率6w;减速比:1:10
配顶丝联轴器及不锈钢搅拌桨
1套
加药泵
流量0~2L/h
1台
加药箱
304不锈钢;有效容积:6.5L;外形尺寸:Φ200×240mm
1个
连接管道阀门
304不锈钢材质给水管、弯头、阀门等
1套
设备支架
不锈钢材质
1套
反冲洗系统
反冲洗泵
(离心泵,扬程≥20m,流量≥2.5m3/h)
1台
液位开关
(电磁式液位开关)
1套
变频器
MM420-0.75/2 0.75KW,单相,三菱变频器;型号FR-D720S-0.4K及FR-D720S-0.75K
1台
电磁流量计
DN10电磁式液体流量计
1个
清水池
设置溢流口以及液位开关;外形:400×350×600mm,304不锈钢材质。
1套
连接管道阀门
304不锈钢材质给水管、弯头、阀门等
1套
设备支架
不锈钢材质
1套
清水箱
清水箱
304不锈钢材质,有效容积300L/h
污泥处理系统
板框压滤机
规格Φ150mm;304不锈钢材质;过滤精度:0.3um;适用粘度:20pas;设出水口
1套
进泥泵
(离心泵,扬程≥20m,流量≥2.5m3/h)
1台
连接管道阀门
304不锈钢材质给水管、弯头、阀门等
1套
控制系统
1、触摸屏:17英寸。
2、PLC:PLC 控制系统:PLC smart200系列套
3、组态控制软件,基于.NET平台设计,从现场层的监控连接到企业管理层,解决了监控信息孤岛问题。
① 人机交互平台:满足用户对于人机交互界面的高品质、较强的互操作性、众多新技术融入的要求。用户可以直观轻松创建、使用和管理各种监控对象,可直接导入3D模型,3D模型中的单元(风机、水泵、电机等电气元器件和管道)可直接编辑连接变量与控制器(PLC、仪表等)通讯连接,并能融合用户的其他专业需求,例如GIS地理信息系统等。
② 移动访问平台:作为独立的服务器软件,为智能手机和平板电脑提供移动监控服务,包括APP、短息、邮件、电话、微信、视频监控等监控方式。除满足数据的交互外,还可以达到媲美桌面应用的可视化监控效果。
③ 视频监控:完全实现专业视频监控软件所有功能,包含视频监控、录像及回放、截图及回放、OSD字幕、地图导航、预置点、巡航路径、布防/撤防、广播、对讲等。可实现视频图像与生产或环境数据的深度联动。
④ 3D三维平台:支持真正3D三维图形,提高运行效率。实现三维图形的旋转、拉伸、缩放等视角显示。支持三维模型的各个部分与自动化系统采集数据的融合交互。支持动画和操作事件,包括填充、旋转、缩放、移动、操作、可见性、数值显示、鼠标键操作、值输入、弹出菜单。
⑤ Excel报表:完全兼容Excel报表。可在Excel中完成报表设计再应用到工程中,或在软件中设计报表再在Excel中完善。提供多种标准格式,例如excel, pdf、htmlo提供实肘报表、历史报表、报警报表、消息报表等任何用户想获取的系统内容。操作方式与Excel完全一致,支持Excel中任意统计方法,可在报表中以柱状图、 曲线等各种方式进行分析显示,实现图表混排。
⑥ 控制画面:支持大画面、导航、无极缩放、分辨率无扰切换等画面功能。支持多屏显示,实现画面在多个显示器、一个显示器的某个区域、显示器拼接墙、显示器拼接墙的某个区域上的各种显示要求。可集成显示第三方应用,实现综合大系统的集中显示和控制。可轻松实现数据及视频大型监控中心的大屏显示。
4、根据在线检测的数据自动动态调节设备运行参数,动态分析工艺的能耗和物耗,同时进行动态的运营管理,在保证出水水质达标,设备正常运行同时,实现总体设备的动态节能分析。
5、PLC柜:GGD开关柜:尺寸:W800(600)XD600XH2200mm。系统额定电压:AC220V单相;系统额定频率:50Hz;污染等级:3级;防护等级:IP4X。
6、智能触摸一体机:75英寸,移动式,边框宽窄:窄,USB2.0接口4个,USB3.0接口1个,HDMI2.0接口3个,带底座,CPU核数:四核心,运行内存/RAM2G,存储内存32GB,超高清4K。
1套