一、污水處置工藝控制要求

1.調節池液位控制。通過調節池超聲波液位計檢測到液位模擬輸入信號控制調節池排水管上的開關閥，達到控制調節池液位的目的

2.通過調節池排水總管流量計、pH計檢測排出工業污水量以及pH值等參數，自動調節投加石灰乳量，以控制出水pH值為8.5左右。采用泵投加進入石灰/泥漿混合槽。

3.通過調節池排水總管流量計檢測排出工業污水量，依照設定順序自動控制螺桿泵的轉速控制絮凝劑溶液的添加量，投加至混合分配槽。

4.濃密池底泥濃度和高度控制。濃密池底泥的濃度和高度通過刮泥機的扭矩間接檢測，這一關系需在調試過程中獲得。濃密池底泥的濃度和高度與壓濾泵的排泥有關，純水設備當扭矩大時，啟動壓濾泵排泥，當扭矩減小到一定值時，壓濾泵停止。濃密機底部的排泥泵為變頻泵，濃密機的底流排放流量由底泥儲槽的液位來決定，當底泥儲槽的液位高時減小排泥泵的流量，當底泥儲槽的液位低時加速排泥泵的流速，以確保底泥儲槽堅持一定液位。

二、泥漿法自動化控制系統和功能設計

通過廠區的污水處置系統中的電石乳的投放量、絮凝劑量等計量控制手段全憑人工根據系統測試的液位、PH值、SS值、流量等數據進行控制。該礦區日處置酸性污水量達到500m3如果完成依靠人工進行操作，則需要投入非常大的人力本錢。此外，由于污水處置順序過程繁瑣，操作人員經常會出現誤操作現象，使處理的污水達不到排放的規范，污染環境。該礦區進行自動化控制改造后，采用的污水處置工藝控制，由整個礦區的污水處置系統完全實現了自動化運轉。設計的自動化控制系統可以根據液位、PH值、SS值、流量等數據自動控制電石乳的投放量、絮凝劑量等參數，不只有效地降低了人力本錢，提高了污水處置效率，而且電石乳的投放量、絮凝劑量、廢水流量等污水處置控制更加精準。

1.控制系統，此系統過程控制層采用西門子生產的產品來實現系統對污水處置過程中的液位、pH值、SS值、流量等數據測量，以及攪拌機、控制泵等控制，實現對電石乳的投放量、絮凝劑量、廢水流量等污水處置參數的自動控制。同時其可以實現對污水處置過程進行監控、顯示以及報警等功能。該自動化系統可以在線pH計丈量反應池中廢水的pH值，從而通過控制系統控制電石乳的投放量，可以精確的控制電石乳的投放，減少石灰的用量，提高系統的經濟性。此外，該礦區設計的系統日處理500m3酸性污水，如此大的反應空間中，不同區域的污水pH值會存在差別，如果只采用pH計進行點檢測，可能會影響系統的控制準確性，因此，為了反應池內各處的PH值相對堅持一致，本設計的控制系統中還采用了中和反應攪拌系統，此攪拌系統可以根據反應池中廢水總量來控制轉速和轉向，提高了控制系統的準確性。

2.控制系統軟件設計。采用西門子公司生產的STEP7軟件進行順序的設計和開發。STEP7軟件不只可以使用多種語言形式進行編程，而且具有對順序進行調試、系統故障診斷及測試等功能，有效地降低了技術人員的工作強度，減少順序裝置時間。當采用SEP7編輯順序完成后，經過編譯器進行編輯后可直接裝置至PLC中使用，順序過程中完全與STEP7軟件無關，因此STEP7軟件僅僅具有編輯順序的功能。

1系統工藝流程順序設計。系統中PLC主要是對污水處置系統中各種設備的運行狀態進行監測，同時完成控制層指令。采用高密度泥漿法的礦山污水處置要求，對污水處置系統的工藝流程順序進行了設計，達到對污水處置系統中各類設備進行監測的目的進行電石乳配備時，首先啟動電石乳消化器設備后，斗式提升泵、加液泵分別會往電石乳制備桶中加入石灰及水，純水設備當電石乳制備桶的液位上升到報警位時，兩泵將會停止運行，此時電石乳消化器將會把多余的物料輸送至投加箱，如果輸送完成后，螺桿泵將會停止工作。進行絮凝劑配制過程中，首先在絮凝劑配制裝置中將水與絮凝劑進行充分攪拌混合45min后，再通過絮凝劑輸送泵進入配制好的絮凝劑輸送至絮凝反應槽中，同時往槽中加入藥劑進行反應，然后采用攪拌機進行攪拌45min不時循環上述過程。其中絮凝劑輸送泵配備兩臺，一臺工作，另一臺備用。濃密池在進行底泥處置過程中，首先打開泥漿提升泵，則濃密池中的底泥將會經過提升泵再次進入回流攪拌桶中，當濃密池中的液位達到報警未時，渣漿泵將會工作將濃密池中的底泥抽走。整個處置過程將會不斷往復的重復上述處置過程。

2PLC軟件順序設計。PLC順序采用西門子STEP7軟件進行開發，整個順序使用的梯形圖語言編寫，采用模塊化結構設計，由一個主順序和多個子順序組成，如圖所示。

3系統運行結果。通過采用本文設計的控制系統對該礦區處理的酸性污水進行了試驗檢測，詳細的研究了石灰用量、曝氣量、絮凝劑等污水處置工藝參數對處理效果的影響。最終得到基于該礦山污水處置工藝的最優處理工藝，其中各最優工藝參數為：石灰加入至污水PH值約為9曝氣量約為4L/min絮凝劑約為8mg/L同時對處理前、后的水質進行了檢測，基于高密度泥漿法污水處置工藝，設計的系統不只可以提高酸性礦山污水的水質，而且可以有效地提高酸性礦山污水處置工藝的運行穩定性及可靠性。此外，進行改造前后處置污水1m3費用對比如表所示。

經過自動化控制改造后，雖然電費有所增加，但是無論是石灰、絮凝劑的本錢，還是人工費都降低了這也使得改造后污水處置所需的總成本也下降，污水處置系統經過自動化改造后，不只可以采用提高酸性礦山污水的水質，而且還可以有效地降低運營本錢。

基于高濃度泥漿法工藝的自動控制系統不只實現了電石乳投放、絮凝劑加入、廢水流量等自動化，而且通過采用了中和反應攪拌系統來控制攪拌系統的轉速和轉向，有效地提高了系統控制的準確率。整個自動控制系統的應用不只系統運行穩定，而且有效地提高了生產效率以及設備管理水平。