【正文】 斌老師，在老師的悉心指導(dǎo)下完成了本設(shè)計，在此期間老師雖然要求嚴(yán)格，但也很照顧我。污水處理池的PLC控制流程圖如圖46所示：圖46 污泥處理池的控制流程圖結(jié) 論我國水資源正面臨著經(jīng)濟社會快速發(fā)展與水資源短缺的矛盾，與社會發(fā)展的矛盾，與生態(tài)環(huán)境的矛盾。具體控制要求為：（1）污泥通過剩余污泥泵排至儲泥池，若污泥液面高度小于設(shè)定值時，開啟污泥投加泵。（3）若液面在最低值和最高值之間，則啟動污泥回流泵。打開剩余污泥泵，將污泥排至儲泥池中，工作1小時后停止。鼓風(fēng)機的目的是將氧氣與污泥中的微生物充分的接觸，進行好氧反應(yīng)，提高微生物的活性，用于曝氣反應(yīng)。其工作方式為手動和自動工作方式，且手動工作方式優(yōu)先于自動工作方式。（2）兩臺格柵除污機開始工作，格柵壓榨機同時啟動。提升泵控制流程圖如圖42所示：圖42 提升泵控制流程圖 細格柵PLC控制程序細格柵的主要作用是過濾掉較小的雜質(zhì)，為后序的沉淀池工藝做準(zhǔn)備。具體控制要求為：（1）當(dāng)處于低液位時，開啟1提升泵。（5），開啟格柵機，并關(guān)閉格柵除污機和柵渣輸送機，并實現(xiàn)循環(huán)。具體控制要求為：（1），自動啟動粗格柵機，開啟1格柵除污機。（3）軟件設(shè)計：分配、定義PLC的I/O口；根據(jù)狀態(tài)流程圖和電氣控制原理圖進行編程 PLC程序自動控制部分程序設(shè)計 預(yù)處理區(qū)PLC控制程序本課題預(yù)處理區(qū)PLC控制程序主要包括粗、細格柵區(qū)和提升泵區(qū)三個子區(qū)域即污水處理工藝中進水系統(tǒng)的自動控制程序。污泥處理區(qū)也按照污泥處理的工藝要求實現(xiàn)對污泥脫水機、輸送機的控制。編程時可以自由選擇。符號編輯器用于編輯符號、配置通信和消息。10%，50HZ；模擬輸出：4～20mA輸出（溶解值或飽和度）20℃時的響應(yīng)時間：90%30秒，95%90秒；操作溫度：0℃～50℃；且具有RS485接口，可方便與PLC連接，實施在線監(jiān)控。污水中溶氧的增加會促進除厭氧微生物意外的生物活動，因而能去除揮發(fā)性物質(zhì)和易于自然氧化的離子，是污水得到凈化[25]。溶氧儀所測量的溶解氧濃度是污水處理過程中好氧工藝最重要的參數(shù)之一，其測量和控制的準(zhǔn)確與否，直接關(guān)系到污水處理工藝出水能否達到標(biāo)準(zhǔn)以及系統(tǒng)運行的能耗水平的高低。PH值的變化對生物的繁殖和生存有很大的影響同時還嚴(yán)重影響活性污泥的水處理效果，～7之間[23]，而參與污水生物處理的微生物，～。本課題選用的是西門子的7ML50331BA101A超聲波液位差計。此超聲波液位計作為提升泵井、沉淀池、反應(yīng)池、污泥處理池的液位高度測量儀器，達到設(shè)定值時啟、停電機，以免溢出。技術(shù)參數(shù)為：測量介質(zhì)：液體和漿體；量程范圍：0～5m；精度：量程的177。脈沖發(fā)送和接收之間的時間（聲波的運動時間）與換能器到物體表面的距離成正比，聲波傳輸?shù)木嚯xS與聲速C的傳輸時間T之間的關(guān)系可以用公式31表示： （31）式中：S——距離，m； C——聲速，m/s； T——時間，s。：現(xiàn)場測量的介質(zhì)不同，對超聲波傳感器探頭的要求是不同的。這個深度或高度是最大量程。（6）傳感器的工作電源應(yīng)為獨立的，不與計算機共用電源，這樣可以保證發(fā)生故障和檢修時電源互相干擾，各自正常運行，也可以減小電磁環(huán)境的干擾。一般水質(zhì)測量傳感器要求的反應(yīng)時間應(yīng)小于3分鐘。1%，水質(zhì)檢測傳感器的精度為177。所以，傳感器時集散控制系統(tǒng)中必不可少的重要組成部分。當(dāng)工作人員選擇自動控制時，圖37中中間繼電器KA線圈直接與電源相連，電源接通，線圈直接通電，圖36中KA1的常開觸點閉合，線路導(dǎo)通，KM1線圈得電，電機工作，進行自動控制系統(tǒng)的運行。 S7300模擬量輸入模塊原理圖圖35 模擬量輸入接線圖如圖所示，液位差傳感器通過PIW336輸入口輸入檢測到的粗格柵前后液位差反饋信號，并進行對相應(yīng)的設(shè)備的控制；液位傳感器通過PIW338輸入口輸入檢測到的粗格柵后液位反饋信號，并對提升泵進行相應(yīng)的控制；細格柵處液位差傳感器通過PIW340輸入口輸入檢測到的細格柵前后液位差反饋信號，進行對相應(yīng)設(shè)備的控制；曝氣沉淀池的液位傳感器、DO儀和PH傳感器通過PIW34PIW344和PIW346輸入口輸入檢測到的液位值，溶氧量和PH值的反饋信號的反饋信號；污泥處理池的液位傳感器和PH傳感器分別通過PIW348和PIW350輸入口輸入檢測到的液位值和PH值的反饋信號，并相應(yīng)設(shè)備進行控制。圖33b 數(shù)字量輸入接線圖如圖所示，；，控制進水閥門的開關(guān)；提升泵、攪拌器、鼓風(fēng)機、污泥回流泵、控制電機的啟停；；，控制進水閥門的開關(guān)；1污泥投加泵和2污泥投加泵、1濃縮脫水機和，控制電機的啟停。電機運行信號中，PLC控制KM常開觸點閉合，KM線圈通電，電機工作。圖32 控制電路原理圖由圖32所示，閉合QF開關(guān)，接通電源，相應(yīng)的HL燈亮，并作為電源的控制指示燈。DI/DO模塊SM323，所選型號的數(shù)字輸入通道數(shù)為16，數(shù)字輸出通道數(shù)為16。DI模塊SM321，所選型號的數(shù)字輸入通道數(shù)為32。1V、177。由于S7300是模塊中小型PLC，在一個系統(tǒng)中最多可擴展32個不同的應(yīng)用模塊，可以滿足絕大多數(shù)的應(yīng)用場合，甚至能完成冗余，可以滿足工藝控制要求，所以不必選擇S7400來增加成本。（5）極強的網(wǎng)絡(luò)通訊能力：可以通過通訊處理器連接AS－1接口、PROFIBUS和工業(yè)以太網(wǎng)總線系統(tǒng)和點到點的通訊系統(tǒng)，或通過集成在CPU中的多點接口(MPI)連接編程器、PC機、人機界面系統(tǒng)及其它SIMATIC S7/M7/C7等自動化系統(tǒng)。它的主要特點有[15]：（1）速度快：極其快速的指令處理大大縮短循環(huán)周期。（7）強大的診斷功能可以提高機器和工廠的可靠。（3）控制器尺寸減小，大量的集成功能和無機柜操作可以減小機器體積。因此，工程設(shè)計選型和估算時，應(yīng)詳細分析工藝過程的特點、控制要求，明確控制任務(wù)和范圍確定所需的操作和動作，然后根據(jù)控制要求，估算輸入輸出點數(shù)、所需存儲器容量、確定PLC的功能、外部設(shè)備特性等，最后選擇有較高性能價格比的PLC和設(shè)計相應(yīng)的控制系統(tǒng)。在PLC系統(tǒng)設(shè)計時，首先應(yīng)確定控制方案，下一步工作就是PLC系統(tǒng)設(shè)計選型。功能完善，接口多樣。它具有以下優(yōu)點[12]：可靠性高、抗干擾能力強。由于早期的PLC是從繼電控制系統(tǒng)發(fā)展而來，當(dāng)時主要完成的任務(wù)是開關(guān)量的順序控制，對被控對象控制的實現(xiàn)是有邏輯關(guān)系的，并不一定有時間上的先后，因此，單純像計算機那樣工作，把用戶程序由頭到尾順序執(zhí)行，并不能完全體現(xiàn)控制要求。第3章 硬件部分設(shè)計 PLC工作原理及特點PLC采用循環(huán)掃描的工作方式，它周而復(fù)始的依一定的順序來完成PLC所承擔(dān)的系統(tǒng)管理工作和應(yīng)用程序的執(zhí)行。在此處，鼓風(fēng)機想曝氣池中的污水打入氧氣，增加污泥中微生物的活性，以分解污水中的有機污染物。細格柵：將較小的懸浮物隔在細格柵外，同樣由格柵除污機和柵渣輸送機將隔出來的懸浮物運到指定地點。（6）根據(jù)對重要設(shè)備的監(jiān)控數(shù)據(jù)來進行報表和走勢曲線的制作。（2）可進行自動、手動控制切換，實現(xiàn)設(shè)備在非正常工作下的急停。在污泥處理段中，PLC對污泥投加泵、攪拌機、加藥泵、濃縮脫水機和污泥輸送帶進行監(jiān)測和控制并對污泥流量進行監(jiān)測和計算。（4）在潷水時期，PLC控制將潷水器打開。（2）在曝氣時期，PLC對鼓風(fēng)機和污泥回流泵進行控制。 SBR池工藝過程的四種工作狀態(tài)狀態(tài)連 續(xù) 進 水12345進水曝氣沉淀潷水進水注：三種工作狀態(tài)運行時間由污水水質(zhì)決定。近年來，隨著計算機技術(shù)的飛速發(fā)展，工業(yè)控制也逐步由傳統(tǒng)的單機控制走向網(wǎng)絡(luò)化，工業(yè)控制中多采用PLC來實現(xiàn)自動控制。污泥脫水主要是對于來自污泥濃縮池的剩余活性污泥進行脫水處理。這里清水和消毒藥劑混合，經(jīng)過量COD、流量后，排出。采取周邊進水、周邊出水的圓形幅流式結(jié)構(gòu)，每座二次沉淀池上安裝有中心傳動單管吸泥機一套。二次分配井設(shè)置手電兩用出水堰門兩套，每套對應(yīng)一個二次沉淀池。一次分配井：為一圓形構(gòu)筑物，在一次分配井內(nèi)設(shè)置兩套調(diào)節(jié)式手電兩用閘門，每套閘門有一支道管和一套氧化溝相連，打開一次分配井閘門，可以向?qū)?yīng)的氧化溝進水。沉淀和加藥兩個過程均在為處理后的水體排放做準(zhǔn)備。（4）灌溉農(nóng)田前做灌前處理。旋流曝氣沉砂池也是沉淀系統(tǒng)的一個組成分。 初沉段初沉段是由沉淀池組成的。除砂段除砂段一般由沉砂池和砂水分離器組成。液位計提供調(diào)節(jié)池液位值，用于提升泵運行時間、泵運行臺數(shù)的控制并且產(chǎn)生溢流液位報警信號；液位差計放置在粗格柵和細格柵的前后，測格柵前后液位的差值。因此，格柵起著凈化水質(zhì)和保護設(shè)備的雙重作用。格柵段格柵系統(tǒng)主要設(shè)備是階梯型機械格柵除污機。 污水處理系統(tǒng)的主要構(gòu)筑物根據(jù)污水廠污水處理系統(tǒng)的工藝流程，從功能上可將其分成三個階段：污水一級處理（污水預(yù)處理），污水二級處理（生物處理），污泥處理。所以溶解氧可以直觀的反應(yīng)出水受到有機物污染的程度，也是衡量水體質(zhì)量的重要的綜合指標(biāo)。溶解氧隨著溫度鹽分和氣壓而變化，一般溫度越高。（7）工藝流程簡單、造價低。（3）由于SBR法本身的間歇運行特點，它很適用于處理廢水流量變化大甚至間歇排放的工業(yè)廢水。（5）閑置工序剩余污泥的排放可以放在這一階段。②曝氣系統(tǒng)：曝氣系統(tǒng)供給曝氣池生物反應(yīng)所必須的氧氣，并起混合攪拌作用。②進水同時曝氣當(dāng)污水流入的同時進行曝氣，則可使曝氣池內(nèi)的污泥再生和恢復(fù)活性，并對污水起到預(yù)曝氣的作用。分別依時間完成這5步的操作，從而完成一個周期的運行[7]。20世紀(jì)70年代由美國Natre Dame大學(xué)的R Irvine博士將老式的充排系統(tǒng)改進并發(fā)展而成,并于1980年在美國環(huán)保局EPA的資助下,在印第安那州改建并投產(chǎn)了世界上第一個SBR法污水處理廠[6]。SBR活性污泥法（Sequencing Batch Reactor）又稱序批式活性污泥法、間歇式活性污泥法，其污水處理機理與普通活性污泥法完全相同。這樣反應(yīng)進行之后的結(jié)果為，污水中的有機污染物得到降解除去，活性污泥得以繁殖增長，污水得以凈化處理。在曝氣期間，鼓風(fēng)機送來壓縮空氣，通過曝氣池底的空氣擴散裝置來增加污水中的溶解氧的含量，將污水和活性污泥用攪拌器攪動，形成懸浮狀態(tài)?；钚晕勰喾ㄊ且环N生物處理方法，用于除去污水中的有機物，主要利用微生物的代謝來獲得能量和產(chǎn)品。（2）物理化學(xué)法。但是，我國的應(yīng)用前景卻非常的廣泛、有很大的潛力。（2）國產(chǎn)在線儀表的穩(wěn)定性還沒有達到要求，急需進一步的提高。（2）在線檢測水質(zhì)和其他因素的傳感器被大量采用，實施對水質(zhì)的實時監(jiān)控，提高檢測精度。又由于活性污泥法是生物污水處理技術(shù)，處理過程具有很大的時變性，有很多地方需要考慮，而控制的對象復(fù)雜又易變，面對這樣復(fù)雜的系統(tǒng)，常規(guī)的控制方式很難確保系統(tǒng)能過適應(yīng)控制系統(tǒng)的參數(shù)變化和工作條件的變化，不能夠很好的達到預(yù)期的理想處理效果，同時制約著污水處理的出水質(zhì)量[3]。 國內(nèi)外污水處理控制現(xiàn)狀污水出處理主要的處理方法是活性污泥法、生物膜法、反滲透法、離子交換法等，而目前污水處理最廣泛最普遍的應(yīng)用處理工藝是活性污泥法，它是利用自然界中的活性微生物的活動來清楚污水中的有機污染物。這種情況下，污水更加不能隨便排除，而是要凈化之后合理的利用。但是，中國污水處理行業(yè)仍處于發(fā)展的初級階段，一方面，中國目前的污水處理能力尚跟不上用水規(guī)模的迅速擴張，管網(wǎng)、污泥處理等配套設(shè)施建設(shè)嚴(yán)重滯后。首先，水資源短缺與其過低的利用率正嚴(yán)重的制約著我國城市化快速進程。經(jīng)過深度處理后的污水，可被企業(yè)再次引用使用，相比從其他地區(qū)引來水資源要經(jīng)濟適用的多，同時也保護了水資源；也可用來灌溉農(nóng)田、城市綠化等。因此，環(huán)境保護在經(jīng)濟建設(shè)中顯得尤為重要。關(guān)鍵詞： 污水處理工藝 SBR法 PLCABSTRACTWith the rapid development of national industrial level in recent years, increasing population density and growing scarcity of natural resources, environmental pollution has bee increasingly serious, the human and biologic