礦井污水處理在線監控系統設計及應用范文

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摘要：針對我國礦井污水處理目前存在的諸多問題，對在線監控系統的硬件、軟件以及控制系統進行設計和分析，并以大同礦區為例進行了在線監控系統的應用研究。該在線監控系統在原有污水處理系統的基礎上有很大的進步和創新，有效地實現了節能減排。

關鍵詞：礦井污水處理；線監控系統；污水處理系統；節能減排

目前，我國采礦業中污水處理工作不完善，以至于出現全國水資源緊缺，近75%的礦區缺水，其中45%的礦區嚴重缺水[1]。水資源短缺嚴重制約著我國采礦業的進一步發展，水資源不但可以促進采礦業的健康生產，而且也是采礦業可持續發展的必然要求。

1礦井污水處理在線監控系統設計

1.1硬件系統設計

硬件設備的電力控制主要使用三相電動機（見圖1），其中包括啟動、停止以及正反控制。380V交流電通過QL和KM的接觸點，再經過全面防護器，最后與電動機連接構成硬件系統的主電路。在PLC程序中，S是常閉接觸點，當按下S時，主電路中的KM接觸點發生分離，電動機斷電并停止運行。H是全面防護器，當電動機出現過流等現象時，可以有效保護電動機。依據圖1硬件設備電力控制結構圖設計調控電路，設置開關A1、A2、A3、A4和A5，其作用在于選擇運行工作的手動還是自動調控，有助于系統維修。吸泥泵控制電路，其可以調控兩臺吸泥泵和一臺運行電動機，運行電動機能夠發生正反轉。此控制電路先閉合開關A1，選用自動調控方法，在調控平臺和自動調控電路中，利用PLC輸出接觸點推動繼電器控制電路的通斷，并且在控制電路中，設定開關按鈕、控制按鈕和繼電器開關。繼電器的常開接觸點反饋到PLC接入點，其是吸泥泵和運行電動機的反饋信號。提升泵控制電路。加藥控制電路。其主要調控3臺計量泵和5臺攪拌機，并按照水流量調控加藥數量。其選用開關A3，利用自動調控方法，在控制平臺和電路中，利用PLC節點對加藥電路進行控制，并設定相應的電路保護開關。主要調控5臺污泥泵和3臺電力閥，其閉合開關A4，選取自動調控方法，通過PLC節點對澄清池中的系統設備電路進行調控，并在控制電路中設置相關的控制、現場以及保護等開關。

1.2軟件系統設計

在軟件系統設計中，其內容包含啟動信號、手動控制、集控方法控制、系統設備開關、報警部分以及停機信號。在啟動信號軟件中，閉合集控開關時，現場即可發出報警信號，給工作人員發出啟動信號。在污水處理過程中，其具有較強的連續性，任何軟件程序或者系統設備故障均可影響生產線的順利運行，因此，要重視各設備間的閉鎖聯系，在發生故障時可以及時停止設備，以免導致意外事故的擴大。控制程序將接收的信號，在控制器中進行轉換，而后將其儲存起來，并對信號進行顯示和導出信號，此轉換需要A/D程序和標度程序來完成。控制方法為遠程控制、手動控制，需要對電動機的開始和中斷程序進行相應的設計。由于不斷變化的水位，要依據實際水位選用相關的運行水泵數量，進而達到有效的節能減排。整個系統程序為順序調控，即按照一定的順序進行系統設備的啟動和關閉。水泵自動啟動模式是指水泵調至自動控制模式，監控系統即可根據相應的控制程序進行檢測和啟動水泵，當水位達到一定程度時，控制系統按照收集的信號可以啟動水泵，并控制水泵的運行數量。

1.3在線監控系統流程設計

在線監控系統主要目的為了去除水中的懸浮物質，并按照處理程度分為一級、二級和三級。其中一級是利用沉淀方法去除污水中的固態污染物質，包含化學絮凝劑去除大量懸浮物質等；二級是選用過濾設備做進一步處理懸浮物質；三級則在上述處理基礎上進行過濾。污水處理在線監控系統流程如圖3所示。

2礦井污水處理在線監控系統應用

以大同礦井污水處理為例，利用此污水處理在線監控系統進行實際應用分析。大同礦井污水的涌水量為250m3/h，污水中的固態懸浮物質濃度為750mg/L，超過飲用水標準為＜160mg/L；渾濁度達到150NTU，遠遠超出標準度；溶解性物質為1536mg/L，各種有害菌落聚集數量為428CFU/ML。

3結語

通過對污水處理在線監控系統設計和應用進行分析，可以發現此系統可以有效地對礦井污水進行處理，并符合我國的節能減排政策。其是在原有在線監控系統基礎上的優化和更新，可以提高企業的經濟效益和保護生態環境，進而實現采礦業的可持續發展。

作者：李虹燁 單位：浙江安諾芳胺化學品有限公司