【正文】 12 2 21 1 2 1 232 [ ( ) ( ) ]m p s r UT f s r r s x x?? ? ? ? （ ） 西南科技大學應用型自學考試畢業(yè)設計 （論文） 19 其中： P為旋轉磁場的磁極對數(shù)， S為轉差率。 PAM 需要同時調節(jié)兩個部分：整流部分和逆變部分，兩者之間還必須滿足一定的關系，故控制電路比較復雜，因此比較少用。要實現(xiàn)這個目標，只要在變頻過程中使變頻器輸出電壓 Ul/f=const，則磁通φ m可保持基本不變。 電流型交 直 交變頻器與電壓型變頻器的差別僅在于中間直流環(huán)節(jié)中的儲能元件用的是電感而不是電容。 變頻器主要分為間接變頻和直接變頻兩大類，而間接變頻又根據(jù)中間直流環(huán)節(jié)的主要儲能元件的不同可分為電壓型和電流型。模塊化：產品本體上可以附加輔助觸頭，通電 /斷電延時觸頭，機械閉鎖等模塊。長壽命：機械壽命高達 2022 萬次；電壽命高達 200萬次。 圖 38工業(yè)污水處理 系統(tǒng) PLC硬件接線圖 西南科技大學應用型自學考試畢業(yè)設計 （論文） 17 其他資源配置 要完成系統(tǒng)的控制功能除了需要 PLC主 機及其擴展模塊之外，還需要各種傳感器、接觸器和變頻器等儀器設備。 PLC 的 I/O 資源配置 根據(jù)系統(tǒng)的功能要求，對 PLC的 I/O進行配置，具體分配如下表 。 8點 DC輸入 8點輸出型。 圖 33工業(yè)污水處理 系統(tǒng) 部分 主電路 圖 西南科技大學應用型自學考試畢業(yè)設計 （論文） 14 PLC 選型 根據(jù) 工業(yè)污水處理 系統(tǒng)的電氣控制系統(tǒng)的功能要求，以及其復雜程度，從經濟性、可靠性等方面來考慮，選擇西門子 S7— 200系列 PLC作 為 工業(yè)污水處理 系統(tǒng)的電氣控制系統(tǒng)的控制主機。 圖 33為工業(yè)污水處理系統(tǒng)的主電路圖的部分圖。 (4） 進水泵房中的潛水泵根據(jù)液面高低進行運行、停止及運行數(shù)量的控制。在自動方式下進行閉環(huán)控制，系統(tǒng)根據(jù)檢測到外部傳感器的狀態(tài)對設備進行啟?？刂疲涔ぷ鬟^程如下。 (3） 電氣控制柜。 (1）操作面板。污泥脫水系統(tǒng)主要包括離心式脫水機，其主要功能是對氧化池中處理過污水的活性污泥進行脫水處理，由于對污水進行處理后，活性污泥中有新的微生物及其他雜質，因此需要先對活性污泥添加一定量的藥物，便于污泥脫水。 (4）沉淀系統(tǒng)。氧化溝的功能是對污水進行生化處理，分解污水中的有害物質，使其達到一定的水質標準，其中是轉碟曝氣機是關鍵設備，在氧化溝中設置有溶解氧儀對污水中的含氧量進行檢測，根據(jù)其反饋到 PLC 的值來控制曝氣機變頻器的運行，改變污水中溶解氧的含量。細格柵系統(tǒng)的主要功能是進一步凈化污水中的顆粒物體，將污水中細小的沙粒濾除，其中的細格柵機是根據(jù)程序設定時間進行間歇工作，而轉鼓清污機的運行和停止則根據(jù)細格柵兩側的液位差來決定，當液位差超過某個值時，啟動清污機；當液位差小于某個值時停止清污機的運行，這和粗格柵系統(tǒng)的運行方式一致。進水管道的主要功能是將污水中的大塊物體排除，其中的粗格柵是根據(jù)程序設定的時間進行間歇工作，而清污機的運行和停止是根據(jù)粗格柵兩側的液位差來決定的，當液位差超過某個值時，啟動清污機；當液位差小于某個值時停止清污機的運行。 西南科技大學應用型自學考試畢業(yè)設計 （論文 ） 10 3 硬件系統(tǒng)配置 氧化溝是工業(yè)污水處理系統(tǒng)中的 重要環(huán)節(jié)，其結構的不同形成了不同的氧化方法例如，奧貝爾、卡魯賽爾和一體化氧化溝法，對于不同的結構，其配套的設備也有較大的不同，所以其結構比較復雜，不同的結構對應不同的控制系統(tǒng)，因此需要根據(jù)不同的結構特點設計相應的控制系統(tǒng)。 信號輸出部分主要包括 兩個方面：一個是數(shù)字量輸出，即各類設備的接觸器；另外一個是模擬量輸出，用來控制曝氣機變頻器。以上三種 都 為數(shù)字量輸入，該輸入為模擬量輸入。檢測粗細格柵兩側液位差，用來控制清污機的啟動與停止。 西南科技大學應用型自學考試畢業(yè)設計 （論文） 9 工業(yè)污水處理 系統(tǒng)信號輸入檢測方面主要涉及四類信號的監(jiān)測，主要包括：按鈕的輸入檢測 、液位差的輸入檢測、液位高低的輸入檢測，以及曝氣池中含氧量的輸入檢測。 PLC作為 工業(yè)污水處理 系統(tǒng)的控制系統(tǒng)使得設計過程變得更加簡單，可實現(xiàn)的功能變得更多。模塊化結構，擴展能力強。 （ 3） PLC 系統(tǒng)。現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)是由 DCS 和 PLC 發(fā)展而來的，是基于現(xiàn)場總線的自動控制系統(tǒng)。擴展能力較強。 西南科技大學應用型自學考試畢業(yè)設計 （論文） 8 （ 1） DCS 系統(tǒng)。潛水攪拌機的作用是推進水流，使氧化溝的污水和活性污泥 處于劇烈攪拌充分混合接觸，使生化反應更加充分，以最大程度地 分解污水中的有害成分。在除砂池系統(tǒng)中 細格柵和轉鼓清污機進一步 凈 化污水中的細小顆粒物體，將污水中的細小沙粒濾除后進入氧化溝反應池。其反應機理及去除污染物的機理與傳統(tǒng)的活性污泥法基本相同，只是運行操作方式不盡相同。對于污水濃度低 的場合， B段也比較困難，也難以發(fā)揮優(yōu)勢。對于高濃度的 工業(yè)污水處理 ， AB法具有很好的適用性，并有較高的節(jié)能效益。高負荷段停留時間約為 20~40min，以生物絮凝吸附作用為主，同時發(fā)生不完全氧化反應，去除 BOD達 50%以上。因此，在對除磷脫氮有特別要求的城市 工業(yè)污水處理 廠，一般首選 A2/O工藝。 其工藝流程圖如下： 圖 22 A/O法工藝流程圖 曝氣池 （微生物吸附有機物氧化為無機物） 沉淀池 （活性泥下沉） 回流活性泥 原污水 清水排出 西南科技大學應用型自學考試畢業(yè)設計 （論文） 6 （ 3） A2/O法。 A/O 法是在傳統(tǒng)活性污泥法的基礎上發(fā)展起來的一種 工業(yè)污水處理 工藝，其中 A代表 Anoxic（缺氧的）， O 代表 Oxic（好氧的）。 圖 21傳統(tǒng)活性污泥法工藝流程圖 污水中的有機物在曝氣池停留的過程中，曝氣池中的微生物吸附污水中的大部分有機物，并且在曝氣池中被氧化成無機物，然后在沉淀池中經過沉淀后的部分活性泥需要回流到曝氣池中。目前， 工業(yè)污水處理 的方法一般以生物處理法為主，輔以物理處理法和化學處理法。 常用的 工業(yè)污水處理 工藝 不同的 工業(yè)污水處理 對象，不同的 工業(yè)污水處理 環(huán)境，將需要有不同的 工業(yè)污水處理 工藝來處理。 雖然 BOD20。按化學性質，污水中的污染物質可 分為無機性物質和有機性物質，其化學元素以炭、氮、磷為主。 西南科技大學應用型自學考試畢業(yè)設計 （論文） 4 2 工業(yè)污水處理 控制系統(tǒng)總體介紹 工業(yè)污水處理 基本概念 城市污水、生活污水、生產污水或經過工業(yè)企業(yè)局部處理后的生產污水，往往都排入排水系統(tǒng)。超過洪澇災害。這個污染源的出現(xiàn)引起了世界各國政府的關注，治理水污染環(huán)境的課題被列入世界環(huán)保組織的工作日程。所以水資源也是一種保護。采用先進、實用的技術改造傳統(tǒng)工藝，在環(huán)保工程中廣泛采用先進的自動控制技術，是推動環(huán)保產業(yè)升級，實現(xiàn)環(huán)保發(fā)展戰(zhàn)略的重要環(huán)節(jié)。至 70年代末，美國投入了數(shù)千億美元興建了 18000余座城市 工業(yè)污水處理 廠，英國、法國、德國更耗費了巨額資金興建了 7000 至 8000座城市 工業(yè)污水處理 廠。目前在水污染治理技術上，我國已能提供下列工藝技術傳統(tǒng)活性污泥法技術、各種新型活性污泥工藝如 ： SBR法和氧化溝技術等、酸化水解好氧技術和多種類型的穩(wěn)定塘技術等，這些污水治理技術已經在水體污染、改善水體環(huán)境方面發(fā)揮了突出的作用，標志著我國 工業(yè)污水處理 事業(yè)發(fā)展到了一個嶄新的階段。在人工處理技術方面，“八五”對高負荷活性污泥、高負荷生物膜、一體化氧化溝技術進行了深入研究。隨著環(huán)境保護的呼聲越來越高， 工業(yè)污水處理 已經體現(xiàn)出其必要性和緊迫性，對于各種污水進行處理后排放成為各企業(yè)基本的要求。氣象學家預測， 2100 年全球變暖加劇，地表將有 1/3的面積變?yōu)樯衬菚r，干旱將威脅全球一半的大陸人類的生存。目前全國城市污廢水的處理率（達排放標準的）僅有 10%左右，其余的污廢水都直接排入河川、湖泊、海洋。淡水資源的短缺己經成為我國急需解決的問題。據(jù)報道我國人均擁有淡水量為 2400 噸，為世界平均值的 1/4，在全球 149個國家（參與統(tǒng)計國家中），我國人均淡水資源位居 110位，屬于淡水資源貧乏的國家。 關鍵詞 ： 污水處理 ， PLC，工藝流程 目 錄 1 緒 論 ............................................................. 1 的國內外現(xiàn)狀 ..................................... 1 ................................................... 2 ............................................... 3 ........................................... 3 2 工業(yè)污水處理 控制系統(tǒng)總體介紹 ...................................... 4 基本概念 ......................................... 4 常用的 工業(yè)污水處理 工藝 ...................................... 4 系統(tǒng)控制形式 ..................................... 7 工業(yè)污水處理 系統(tǒng)的功能要求 .............................................................................. 8 3 硬件系統(tǒng)配置 ..................................................... 10 部分 ................................................ 10 ................................. 錯誤 !未定義書簽。中國污水處理自控系統(tǒng)相對落后，污水處理成本居高不下，污水廠排放的處理過的污水的水質不穩(wěn)定，所以如何建立有效的自控系統(tǒng)，優(yōu)化運行效果，減少運行費用，具有 重 要意義。污水處理系統(tǒng)中的曝氣過程控制、數(shù)據(jù)通訊和監(jiān)控管理是急需解決的主要問題。先根據(jù)污水處理要求設計了設備的電器控制與自動控制線路，主要包括設備的啟停、狀態(tài)信號故障信號、和信號采集等，最后按照工藝要求設計 PLC控制系統(tǒng)，其中包括 PLC的選型、系統(tǒng)資源配置以及按照污水處理工藝編制 PLC程序。然而，水資源是有限的。我國北方地區(qū)水資源的超采，己形成漏斗地勢、水位下降、湖泊干涸、河水斷流、生態(tài)惡化。但是我國工業(yè)用水耗費高，重復利用水少，中水使用率不高，有關資料顯示，我國的工業(yè)用水重復利用率平均為 40%~50%。據(jù)統(tǒng)計，由于水質污染，我國已有大約 3億人的飲水發(fā)生不安全現(xiàn)象，其中 億人的飲水是超標水。并且 工業(yè)污水處理 過程中，經過厭氧和好氧處理，污水中的熱量、沼氣等再生能源可以為工業(yè)生產提供二次能源，真正實現(xiàn)變廢為寶、循環(huán)經濟的目的?！捌呶濉焙汀鞍宋濉惫リP項目在氧化塘、土地處理和復合生態(tài)系統(tǒng)等自然處理技術方面的西南科技大學 應用型自學考試畢業(yè)設計 （論文） 2 研究較多，以這些成果為設計依據(jù)，建立了一些氧化塘、土地處理等污水示范工程。經過“七五 ” 、 “八五”和“九五”期 間的努力，我國在 工業(yè)污水處理 技術方面取得了較大的成就。 工業(yè)污水處理 設施中，城市排水管線和 工業(yè)污水處理 廠的興建和運行在水污染控制中發(fā)揮著骨干作用。 課題的背景 未來 10年，中國 工業(yè)污水處理 項目工程建設投資將超過 2500億元，其中 工業(yè)污水處理 設備投入約 300億元。其中處理過的污水還可以循環(huán)再利用，由于我國是一個水資源匱乏的國家，而且時空分布上極不均勻，許多地區(qū)和城市嚴重缺水。 西南科技大學 應用型自學考試畢業(yè)設計 （論文） 3 研究目的和意義 世界任何國家的經濟發(fā)展，都會推進社會進步、促進工農業(yè)生產能力，使人民生活得到進一步改善，但是也隨之帶來不同程度的環(huán)境污染，污水也是造成環(huán)境污染的來源之一。據(jù)中國經濟信息網分析統(tǒng)計，全國按目前正常需要，年缺水總里約為 300 億～ 400 億立方米，因缺水造成的經濟損失每年達 2300 億。 課題主要 設計的 內容 本課題 主要設計的內容是 工業(yè)工業(yè)污水處理 工藝及 工業(yè)污水處理 系統(tǒng)的組成和 PLC 控制系統(tǒng)設計 ,主要由以下內容組成： （ 1）介紹了 工業(yè)污水處理 的基本內容，包括 工業(yè)污水處理 的發(fā)展 現(xiàn)狀以及工業(yè)污水處理 的工藝流程； （ 2）介紹了 PLC 的基本結構和工作原理，并對 工業(yè)污水處理 控制系統(tǒng)進行設計分析； （ 3） 具體分析設計 工業(yè)污水