PLC下的石油化工污水處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究

張庭圣 孫文龍

?

PLC下的石油化工污水處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究

張庭圣1孫文龍2

1.中電環(huán)保股份有限公司，江蘇 南京 210000 2.南京中電自動(dòng)化有限公司，江蘇 南京 210000

當(dāng)前石油化工產(chǎn)業(yè)處于持續(xù)發(fā)展階段，污水處理技術(shù)也在不斷地開(kāi)發(fā)與應(yīng)用。然而化工生產(chǎn)需要大量的水資源提供支持。所以為了節(jié)省水資源，減少污水處理費(fèi)，開(kāi)始通過(guò)污水處理系統(tǒng)的有效設(shè)計(jì)來(lái)提升污水處理效率，使其能夠回收再利用?；赑LC的石油化工污水處理系統(tǒng)在此背景下應(yīng)運(yùn)而生，其很大程度上能夠?qū)ξ鬯畬?shí)施智能化的處理，這樣不僅提高了水資源的利用率，而且還減少了系統(tǒng)運(yùn)行的成本。

PLC；石油化工；污水處理系統(tǒng)

1 PLC下的石油化工污水處理系統(tǒng)概論

1.1石油化工污水處理系統(tǒng)

石油化工生產(chǎn)工藝主要有五種：裂解工藝、精煉工藝、分餾工藝、重整工藝、合成工藝。因參與生產(chǎn)過(guò)程需要排出大量的污水，而且污水的成分復(fù)雜，不僅有氨、氮、硫、酚、氰化物，而且還含有多環(huán)芳?xì)浠衔?、芳香胺?lèi)化合物，化學(xué)性質(zhì)極不穩(wěn)定，且含有毒性雜質(zhì)，所以對(duì)石油化工污水進(jìn)行處理化工生產(chǎn)中必不可少的一項(xiàng)環(huán)節(jié)。近年來(lái)，在石油化工污水處理過(guò)程中基本采用常規(guī)的石油化工污水處理工藝[1]。隨著國(guó)家對(duì)污水處理管理力度的不斷增加，對(duì)于石油化工污水處理系統(tǒng)也在不斷地推陳出新。以往的污水處理系統(tǒng)較為復(fù)雜，而且需要投入的成本較多，所以對(duì)于石油化工污水處理系統(tǒng)進(jìn)行科學(xué)、合理的設(shè)計(jì)顯得尤為重要。

1.2 PLC系統(tǒng)

當(dāng)前PLC控制系統(tǒng)在石油化工污水處理中有著廣泛的應(yīng)用，其具備可操作性、抗干擾性、穩(wěn)定性高等優(yōu)良特性，而且此系統(tǒng)能夠利用通信接口實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的構(gòu)建，便于對(duì)操作系統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)程檢測(cè)及控制。本次研究的石油化工污水處理系統(tǒng)就是基于三菱PLC進(jìn)行設(shè)計(jì)的，通過(guò)此系統(tǒng)來(lái)帶動(dòng)污水處理工藝的智能化控制，從而提升水資源的利用率，減少污水處理所需的成本。

表1 PLC 控制系統(tǒng)I/O 分配表

2 PLC下的石油化工污水處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)分析

2.1整體設(shè)計(jì)圖

圖1為石油化工污水處理系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)。首先A、B、C三類(lèi)分別代表石油化工工藝裝置的不同級(jí)別。A類(lèi)裝置在工藝生產(chǎn)中對(duì)于水質(zhì)具有較高的要求，通常直接使用原水。B類(lèi)裝置在工藝生產(chǎn)中對(duì)水質(zhì)有著常規(guī)要求，通常使用A類(lèi)工藝生產(chǎn)后的廢水，或經(jīng)過(guò)工藝處理后的污水。C類(lèi)裝置在工藝生產(chǎn)中對(duì)于水質(zhì)沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)，既能取用A工藝排出的污水，又可使用B工藝排出的污水，而且為了能夠節(jié)約陳本，基本不會(huì)采用處理后的污水。同時(shí)為了促進(jìn)水資源的有效利用，可將城市生活排放的污水進(jìn)行使用。為了確保污水處理系統(tǒng)能夠?qū)嵤┯行У牟僮?，在其中設(shè)置了S1-S10的控水開(kāi)關(guān)及六個(gè)傳感器，其中1-4為流量傳感器、5-6為液位傳感器。而控水開(kāi)關(guān)主要對(duì)原水、城市污水、工業(yè)污水的輸送進(jìn)行控制；流量傳感器主要對(duì)污水的流量進(jìn)行檢測(cè)，確保水資源的利用的有效性；液位傳感器主要對(duì)污水的容量進(jìn)行檢測(cè)，以確保污水能夠合理使用的前提下減少處理所需的成本。

圖1 石油化工污水處理系統(tǒng)示意圖

對(duì)于石油化工污水處理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)目標(biāo)主要為了優(yōu)化原水體積及污水排放體積，此過(guò)程主要利用傳感器2、3來(lái)完成，運(yùn)用公式為：V水min=V原水min+V排放min；；

減少石油化工污水處理系統(tǒng)的成本，運(yùn)用公式為：Cmin=V深度處理min+V排放前處理min。從此公式中可以看出，整個(gè)污水處理系統(tǒng)的成本投入受深度處理污水體積及排放前污水處理體積影響較大，可利用傳感器3、4實(shí)施監(jiān)控。

而以上設(shè)計(jì)目標(biāo)可通過(guò)以下方法來(lái)實(shí)現(xiàn)：首先在石油化工污水處理中，B類(lèi)裝置主要應(yīng)用A工藝排出的污水，除非A工藝排出量較少，否則盡量避免采用深度處理后的污水；C類(lèi)裝置盡量使用B工藝排出的污水，從而減少構(gòu)建輸送管道所需的成本，在特殊情況下才使用生活污水或A共以排出的污水。其次深度處理后的污水僅供B工藝使用，從而降低污水處理成本。對(duì)于C工藝排出的污水可進(jìn)行有效的預(yù)處理，從而增強(qiáng)污水的處理能力，減少處理系統(tǒng)的運(yùn)行成本。最后對(duì)于城市生活用水進(jìn)行合理的回收利用，若A、B工藝排出的污水無(wú)法滿(mǎn)足B、C工藝的應(yīng)用，才考慮使用生活污水，從而可大大節(jié)省排放前處理的成本。

2.2 PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

為了確保石油化工污水處理系統(tǒng)能夠?qū)嵤㏄LC控制，此環(huán)節(jié)主要應(yīng)用了FX2N-48MR及FX2N-4AD單元，表1為I/O分配表。

當(dāng)打開(kāi)啟動(dòng)鍵后，系統(tǒng)將開(kāi)啟自動(dòng)運(yùn)行模式。此時(shí)該模式的指示燈亮起，系統(tǒng)根據(jù)已設(shè)置的方式進(jìn)行自動(dòng)操作。通過(guò)監(jiān)視器便能夠了解污水處理系統(tǒng)的運(yùn)行情況，便于對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的用水進(jìn)行全方位的監(jiān)控，從而確定污水處理系統(tǒng)的運(yùn)行效果能夠符合預(yù)先設(shè)計(jì)的目標(biāo)[2]。還要在系統(tǒng)中添設(shè)兩個(gè)報(bào)警指示燈，分別監(jiān)控城市生活污水及深度處理污水的容量，一旦出現(xiàn)供水不足等情況便會(huì)立即發(fā)出警報(bào)。

3 結(jié)束語(yǔ)

傳統(tǒng)的石油化工污水處理過(guò)程復(fù)雜、瑣碎，且對(duì)水質(zhì)及工藝技術(shù)都有著嚴(yán)格的要求，運(yùn)行過(guò)程還要投入大量的成本。隨著污水處理工藝的不斷優(yōu)化及創(chuàng)新，有效的實(shí)現(xiàn)了石油化工污水處理的自動(dòng)化操作，基于PLC技術(shù)上對(duì)是由化工污水處理系統(tǒng)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)，使得處理過(guò)程更加的安全、穩(wěn)定、環(huán)保。同時(shí)也進(jìn)一步增強(qiáng)了污水處理的智能化應(yīng)用水平。不僅增強(qiáng)了污水處理的效率，而且也提升化工廠(chǎng)的經(jīng)濟(jì)效益。

[1]韓榮花.一種基于PLC的石油化工污水處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].遼寧化工，2013（6）：726-728.

[2]劉先春，李書(shū)臣，張洪林，等.PLC在污水處理控制系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].工業(yè)儀表與自動(dòng)化裝置，2006（3）：49-51.

Research on the Design of Petrochemical Wastewater Treatment System under PLC

Zhang Tingsheng1Sun Wenlong2

1. CEC environmental protection Co., Ltd., Jiangsu Nanjing 210000 2. Nanjing CEC Automation Co., Ltd., Jiangsu Nanjing 210000

At present, the petrochemical industry is in the continuous development stage, and the sewage treatment technology is also developing and applying. However, chemical production needs a large amount of water resources to provide support. Therefore, in order to save water resources and reduce the cost of sewage treatment, the effective design of sewage treatment system is starting to improve the efficiency of sewage treatment, so that it can be recycled and reused. The petrochemical wastewater treatment system based on PLC came into being in this context. It can largely deal with the intelligent treatment of sewage, which not only improves the utilization of water resources, but also reduces the cost of system operation.

PLC; petrochemical; sewage treatment system

X703.3

A

1009-6434（2017）9-0071-03