【正文】 +24VDI 021234567891011121314151617181920I 4 . 0I 4 . 1I 4 . 2I 4 . 3I 4 . 4I 4 . 5I 4 . 6I 4 . 7I 5 . 0I 5 . 1I 5 . 2I 5 . 3I 5 . 4I 5 . 5I 5 . 6I 5 . 7M自動 停止 手動自動 停止 手動DI 02 文件1234567891011121314151617181920曝氣沉淀池自動方式曝氣沉淀池手動方式進水閥門運行反饋提升泵運行反饋攪拌器運行反饋鼓風(fēng)機運行反饋污泥回流泵運行反饋潷水器運行反饋剩余污泥泵運行反饋污泥處理池自動方式污泥處理池手動方式進水閥門運行反饋1 污泥投加泵運行反饋2 污泥投加泵運行反饋2 濃縮脫水機運行反饋1 濃縮脫水機運行反饋M 0VKM 27KM 11KM 12KM 15KM 16KM 28KM 17KM 16KM 19KM 20KM 13KM 14 圖 33b 數(shù)字量輸入接線圖 27 如圖所示，曝氣沉淀池的自動和手動運行方式通過 和 輸入口輸入反饋信號；進水閥門通過 輸入口輸入運行反饋，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、潷水器和剩余污泥泵通過 、 、 、 和 輸入口輸入運行反饋信號，控制電機的啟停；污泥處理池的自動和手動運行方式通過 和 輸入口輸入反饋信號；進水閥門通過 輸入口輸入運行 反饋信號，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 2濃縮脫水機分別通過 和 、 和 輸入口輸入運行反饋信號，控制電機的啟停。 M~Q FF U 1K MF RU V WUVWNF U 2N WWT BQ BK MK AK A F RK MK AN電 源 指 示手 動 控 制自 動 控 制F RK AK MC O M EO U TIN 1IN 22 2 0 V A C電 機 運 動 控 制電 機 運 行 信 號電 機 故 障PLC控制信號H L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 模塊 SM321，所選型號的數(shù)字輸入通道數(shù)為 32。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。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。 （ 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。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。它具有以下優(yōu)點 [12]： 可靠性高、抗干擾能力強。 17 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。 細(xì)格柵：將較小的懸浮物隔在細(xì)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。 （ 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。 （ 4） 在潷水時期， PLC 控制 將 潷水器 打開 。 表 SBR 池工藝過程的四種工作狀態(tài) 狀態(tài) 連 續(xù) 進 水 1 2 3 4 5 進水 曝氣 沉淀 潷水 進水 14 注：三種工作狀態(tài)運行時間由污水水質(zhì)決定 。這些剩余活性污泥的主要成分是污水處理過程中新產(chǎn)生的微生物及其殘渣，以 13 有機物為主（約占 60%70%），含水率約 %%，不易脫水。每座二次沉淀池設(shè)置一套超聲波液位計用來確定其運行液位。 氧化溝：污水通過氧化溝的外溝底部進水管進入氧化溝，經(jīng)過多次循環(huán)后沿外、中、 內(nèi)的順序進入內(nèi)溝循環(huán)，外溝、中溝和內(nèi)溝之間互有水位差。 該部分的主要機械設(shè)備包括 旋流除砂機 和 砂 水分離 器 。沉淀池是利用重力的作用下，使懸浮液中密度大于水的懸浮固體下沉，從而與水分離的水處理方法。 為了使 提升 泵 能夠有效的運行，并能延長使用壽命 ， 三 臺 提升 泵 需 輪流運行。 檢測儀表 有 PH 在線測量儀，用來實時檢測污水的 PH 值。 SBR法是需氧代謝的過程，溶解氧的濃度在此過程中有著重要的影響因素，它關(guān)系到污水處理過程的效率和出水的水質(zhì)等。主體設(shè)備只有一個序批式間歇反映器，無 9 二沉池、污泥回流系統(tǒng)，調(diào)節(jié)池、初沉池也可省略，布置緊湊、占地面積省。此外這階段 SBR 池處于空閑狀態(tài)，主要是與其他反應(yīng)池進行匹配，也即等待相鄰的 SBR 池的某一過程的結(jié)束，再開始本池下一個操作周期。 （ 2） 曝氣工序 ① 曝氣池：在池中使廢水中的有機污染物與活性污泥充分 接觸，并吸附和氧化分解有機污染物質(zhì)。 7 SBR 工藝的基本原理 活性污泥法就是以含于廢水中的有機污染物為培養(yǎng)基，再有溶解氧存在的條件下，連續(xù)地培養(yǎng)活性污泥，再利用其吸附凝聚和氧化分解作用凈化廢水中的有機污染物。而二次沉淀池底的活性污泥再由污泥回流泵抽回到曝氣池中，保證曝氣池中的微生物濃度，進行循環(huán)利用。活性污泥法屬于好氧生物處理，由好氧微生物及其代謝和吸附的有機物和 無機物組成，具有降解污水中有機物的能力 [5]。污水處理方法分類： （ 1）物理處理法。 與國外相比，我國污水處理自動化控制起步較晚，但隨著投資和科技的發(fā)展，我國污水處理控制系統(tǒng)的自動化水平有了很大的提高，從外國引進污水廠的自動控制系統(tǒng)已廣泛采用集散式控制系統(tǒng)，應(yīng)用了自動化程度提高的檢測儀表，各種新工藝、新設(shè)備的大量出現(xiàn)并得到應(yīng)用。發(fā)達國家不僅重視污水處理的新的理論和技術(shù)，還更加重視污水處理的自動控制問題，先后研究并開發(fā)了 3 許多智能型和集約型的高效性的污水和自動控制儀表，并采用了計算機自動控制處理工藝，并取得了較為顯著的效果 [2]。 我國是個缺水的國家，同時也正面臨著經(jīng)濟社會快速發(fā)展與水資源短缺的社會與自然資源之間的矛盾，水資源的過度開發(fā)與濫用與生態(tài)環(huán)境之間的矛盾，并且矛盾日益明顯，水的回收再利用也面臨這嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。雖然中國污水處理行業(yè)正在飛速的發(fā)展，但是相較于國外的處理行業(yè)，中國的水處理仍在發(fā)展階段。如今，隨著人口的不斷增長，科技、工業(yè)迅速的發(fā)展，不可再生資源的不斷短缺，人類和社會正在面對這嚴(yán)峻的資源問題。 The Choice Of The Liquid Level Sensor.............. 錯誤 !未定義書簽。 Inside The PLC Module Selection ....................................................... 20 PLC I/O Allocation ................................................ 錯誤 !未定義書簽。 Primary Treatment (Sewage Pretreatment) ......................................... 10 Of Secondary Sewage Treatment (Biological Treatment)錯誤 !未定義書簽。 The Research Background Of This Design .......... 錯誤 !未定義書簽。集中控制，分散管理，很大的提 升了控制過程中的安全性和穩(wěn)定性。污水處理是一個復(fù)雜且多變量的控制過程，傳統(tǒng)的污水處理工藝，主要以手動控制為主，根據(jù)操作人員的經(jīng)驗來進行控制。 ABSTRACT.............................................................................. 錯誤 !未定義書簽。 The Sequencing Batch Reactor Of The Introduction錯誤 !未定義書簽。 Chapter 3 The Dardware Part Of The Design .................. 錯誤 !未定義書簽。 The Principle Diagram Of The S7300 Analog Input Module錯誤 !未定義書簽。 Sludge Lagoons To PLC Control Program .......................................... 46 Conclusion ................................................................................ 錯誤 !未定義書簽?，F(xiàn)今，污水處理已被社會高度關(guān)注，是急需解決的問題。我國污水處理自動化控制起步較晚，進入上世紀(jì) 90年代以后污水處理廠才開始引入自動控制系統(tǒng)，由于國家和各級政府對環(huán)境保護重視程度的不斷提高，中國污水處理行業(yè)正在快速增長，污水處理總量逐年增加，城鎮(zhèn)污水處理率不斷提高，在這樣的背景下，污水處理行業(yè)很快成為了新興產(chǎn)業(yè)。因此建設(shè)符合我國具體情況的污水廠自動控制系統(tǒng)對降低污水處理成本、改造環(huán)境、建立可持續(xù)發(fā)展社會、保持我國經(jīng)濟高速發(fā)展具有重要意義。并設(shè)有中央控制室，在這里進行數(shù)據(jù)的記錄和 管理。 通過對比，不難看出整體上國外相比我國的污水處理的自動控制系統(tǒng)仍有很大的優(yōu)勢，我國與國外還是存在著很大的差距?；钚晕勰喾ㄊ巧锾幚矸ǖ囊环N。在活性污泥法中的二 級處理中，微生物與充足的氧氣接觸，吸收這些被分解的有機物，并進行氧化分解，為自身的增殖繁衍提供能量和物質(zhì)條件。近年來，隨著監(jiān)測控制技術(shù)與設(shè)備的發(fā)展，尤其是計算機系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用使 SBR 法的潛力又充分地體現(xiàn)出來 ,SBR 法也顯示了自身的價值。 ① 進水 污水流入，當(dāng)注滿后再進行曝氣操作，則曝氣池能有效地調(diào)節(jié)污水的水質(zhì)水量。 （ 3） 沉淀工序 使混合液處于靜止?fàn)顟B(tài)，進行泥、水分離，沉淀時間一般需進行 1 小時。 （ 5） SBR法在沉淀階段屬于靜止沉淀，由于不采用污泥回流，所以沉淀效果好，并可以維持反應(yīng)階段較高的污泥濃度，以提高處理效率。而當(dāng)水被有機污染物污染后，水中的溶解氧的濃度要降低，因為水中的溶解氧不僅要為水中的微生物呼吸和水中的好氧微生物在分解水中有機物 時所消耗掉，還要被水中的硫化物、亞鐵離子和亞硝酸根等還原性物質(zhì)所消耗。 污水一級處理（污水預(yù)處理） 污水一級處理，一般可以分為四段：格柵段、調(diào)節(jié)段、除砂段和初沉段。 而在污水通過粗格柵，進入細(xì)格柵前，要設(shè)置兩臺提升泵，和兩臺備用泵將粗格柵處理后的污水提升至細(xì)格柵渠道，依靠重力流經(jīng)后續(xù)構(gòu)筑物。在沉淀過程中， 11 顆粒自由沉淀，互不干擾；沉淀圖呈直線；顆粒形狀及大小密度等不會發(fā)生變化。 （ 2）用于化學(xué)處理或生物處理后，分離化學(xué)沉淀物、分離活性污泥或生物膜。 SBR 池是污水廠污水處理系統(tǒng)最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，因此其控制量較多、控制較復(fù)雜。即可向?qū)?yīng)的二次沉淀池注水。儲泥池負(fù)責(zé)接收剩余污泥泵輸送來的剩余污泥，儲存到一定的量后，啟動污泥處理設(shè)施進行污泥處理。 在 污水二級處理（生物處理） 中， PLC 主要對 進水閥門 、 提升泵 、 攪拌器、鼓風(fēng)機、污泥回流泵、 潷水器和 剩余污泥泵 等進行監(jiān)測和控制。當(dāng)開始曝氣時， PLC 將 鼓風(fēng)機和污泥回流泵打開，進行污泥的好氧反應(yīng) 。其中 污泥投加泵需要根據(jù)污泥池的液位進行控制，當(dāng)污泥池的液位值處于低液位時， 污泥投加泵 其 開始工作，液面達到設(shè)定之時停止工作。 工藝流程介紹 粗格柵提升泵細(xì)格柵一次沉淀池曝氣池二次沉淀池調(diào)節(jié)池鼓 風(fēng) 機污泥濃縮脫水清 水污 泥 圖 21 工藝流程圖 粗格柵：污水流進粗格柵，將大型的垃圾懸浮物隔在粗格柵外 面，再由格柵除污機和柵渣輸送機將垃圾懸浮物運到指定地點。曝氣一 定時間后，經(jīng)過靜置 1 小時，由潷水器將上層清液抽走。 PLC 有運行（ RUN）和停止（ STOP）兩種基本工作狀態(tài)， PLC 上電后對 PLC 系統(tǒng)進行一次初始化工作，包括硬件初始化、 I/O 模塊配置運行方式檢查等其他初始化的處理都是 PLC 內(nèi)部處理階段，一般在出廠時就已設(shè)定好時間。 、安裝、調(diào)試和維修。 本設(shè)計選用的是西門子的 SIMATIC 系統(tǒng) PLC 的 S7300。 （ 8）全球 190 個國家和全面的 SIMATIC 支持可以增加機器和工程的出口機會。 S7300 可以支持過程通訊和數(shù)據(jù)通訊兩種通訊形式。 等電壓信號，通道數(shù)為 8。用于連接開