环保类项目工程设计探讨

以往做过的石化、化工项目比较多，前段时间正巧遇到环保类工程项目；典型应用污水处理厂项目仪控工程设计要领主要包括以下几个方面：

一、工艺需求分析 

1. 深入了解污水处理的工艺流程，包括预处理、一级处理、二级处理、深度处理等各个环节的具体工艺要求和运行参数，明确需要监测和控制的关键参数，如水质分析、水量、水位、温度、压力、流量等。

2. 与工艺工程师密切合作，根据工艺特点和要求确定仪控系统的控制策略和功能需求，如自动化控制程度、联锁保护要求、报警设定值等。

二、仪表选型

1. 根据工艺参数的类型、范围和精度要求，选择合适的仪表，如温度、压力传感器、变送器、分析仪等。例如，对于水质监测，可选用pH计、溶解氧仪、COD分析仪、氨氮分析仪、硬度分析仪、碱度分析仪等；对于流量测量，可根据不同的管径和流量范围选择电磁流量计、超声波流量计（适用于大口径管道）等。

2. 考虑仪表的可靠性、稳定性、维护性和兼容性，优先选择技术成熟、质量可靠、售后服务好的品牌和产品，确保仪表能够在恶劣的污水处理环境中长期稳定运行。

三、控制系统设计

1. 确定控制系统的基本架构，如采用PLC控制系统、DCS控制系统或两者相结合的方式，根据污水处理厂的处理规模、工艺流程的复杂程度和控制要求进行合理选择。

2. 进行控制逻辑设计，编写PLC程序或DCS组态，实现对污水处理设备的自动化控制和联锁保护，如污水提升泵的自动启停控制、格栅除污机的定时运行控制、曝气系统的自动调节控制、污泥回流泵的联锁控制等。

3. 设计人机界面，包括操作站、监控画面、报警系统等，使操作人员能够方便、直观地监控污水处理厂的运行状态和操作设备，及时获取报警信息并进行处理。

 四、通信网络设计

1. 构建可靠的通信网络，实现仪表与控制系统之间、控制系统内部各成套包设备之间以及污水处理厂与远程监控中心之间的通信，确保数据的实时传输和共享。

2. 选择合适的通信协议和网络拓扑结构，如工业以太网、Profibus、Modbus等，根据不同的设备和系统进行配置，确保通信的稳定性和兼容性。

五、防雷与接地设计

1.污水处理厂的仪控系统容易受到雷击和静电的影响，因此需要进行完善的防雷与接地设计，包括安装避雷针、避雷带、避雷器等防雷设施，以及设置工作接地、保护接地、防雷接地等接地系统，确保仪控系统的安全运行。

2. 对接地电阻进行严格控制，一般要求接地电阻不大于4欧姆，采用联合接地方式，将防雷接地、电气设备接地和仪控系统接地等共用一个接地网，提高接地的可靠性和安全性。

六、安装与布线设计

1.合理规划仪表和控制系统的安装位置，考虑操作方便、维护方便、环境适宜等因素，如将仪表安装在易于接近和观察的位置（亦可选用分体式仪表），避免安装在高温、潮湿、振动大的地方；将控制系统的操作站和控制柜安装在清洁、干燥、通风良好的控制室内。

2. 进行规范的布线设计，包括电源线（交流，直流）、信号线（本安，隔爆）、控制线（有源、无源）、变频控制（给定、反馈）等的敷设，采用桥架、线槽、穿管等方式进行保护，避免线缆受到机械损伤、电磁干扰和腐蚀，确保线缆的安全可靠运行。

七、调试与维护设计

1.在设计阶段就要考虑系统的调试和维护方便，如设置调试接口、预留备用通道、采用模块化设计等，以便在系统调试和故障排除时能够快速定位和解决问题。

2. 编写详细的调试方案和维护手册，包括系统的调试步骤、测试方法、故障诊断流程、维护周期、维护内容等，为系统的调试和后期维护提供指导。