【正文】 shop,DEC :1214[14] [M].[15] [M].[16] Keneth ，Sequencing Batch Association on water pollution Researchamp。在本設(shè)計(jì)的完成過程中，我也得到了李一丹老師、王麗老師的建議指導(dǎo)，在此深深的向兩位老師表示感謝，謝謝你們指出了我論文中的不足和存在的問題，也讓我學(xué)到了很多知識。（3）工作30秒后，開啟污泥輸送機(jī)，將脫水后的污泥輸送到污泥廠?？刂屏鞒痰囊螅海?）首先檢測液面的的高度，若液面低于最低值，啟動定時器。（2）當(dāng)液位達(dá)到設(shè)定值時，關(guān)閉進(jìn)水閥門，停止提升泵和攪拌器。工作方式有兩種：手動和自動，且手動方式優(yōu)先于自動方式。主要是依靠液位的變化來進(jìn)行控制工作的。粗格柵的工作方式主要有手動和自動兩種方式，且手動方式要優(yōu)先級高于自動方式。其中預(yù)處理區(qū)里包括粗格柵、提升泵、細(xì)格柵和沉淀池這四個子控制區(qū)。STEP7主要包括SIMATIC Manager，程序編輯器，符號編輯器，硬件配置，硬件診斷組件。水中氧含量可充分顯示水自凈的程度。0～40mA信號輸出。一方面是產(chǎn)品的系列化，連接方便，有利于使用。超聲波液位計(jì)可以加2路繼電器。 液位傳感器的選擇超聲波液位計(jì)時一種非接觸式液體液位測量儀，這樣可以測量很多含酸堿或很多對衛(wèi)生要求很嚴(yán)格的介質(zhì)，并有測量精度高、操作簡單、界面直觀等優(yōu)點(diǎn)。5%。PLC通過傳感器采集來的信號采取相應(yīng)的控制動作，實(shí)現(xiàn)對系統(tǒng)的調(diào)節(jié)作用。 S7300數(shù)字量輸出模塊原理圖圖34a 數(shù)字量輸出接線圖如圖所示，1格柵除污機(jī)和2格柵除污機(jī)、對電機(jī)進(jìn)行動作；；，當(dāng)粗格柵處水位過高時進(jìn)行報(bào)警；1提升泵、2提升泵、3提升泵、 、對電機(jī)進(jìn)行動作；，當(dāng)提升泵處的水位高于設(shè)定值時進(jìn)行報(bào)警；1細(xì)格柵除污機(jī)和2細(xì)格柵除污機(jī)、對電機(jī)進(jìn)行動作；，進(jìn)行對進(jìn)水閥門的動作；，對電機(jī)進(jìn)行動作。自動控制則是KA中間繼電器的線圈與電源直接相連，所以，當(dāng)電源接通，中間繼電器KA的線圈通電，位于手動控制處相應(yīng)的KA的常開觸點(diǎn)閉合，KM線圈得電，電機(jī)工作，完成自動控制。數(shù)字輸出模塊將S7300的內(nèi)部信號電平轉(zhuǎn)化為控制過程所需的外部信號電平。CPU模塊CPU314DP，是高性能的CPU，非常適合用來實(shí)現(xiàn)中小型規(guī)模的控制任務(wù)，具有簡單實(shí)用的分散式結(jié)構(gòu)，二進(jìn)制和浮點(diǎn)數(shù)運(yùn)算具有較高的處理性能，易于擴(kuò)展I/O模塊，因擁有極強(qiáng)的電磁兼容性、抗震性和沖擊性，常用于惡劣的工業(yè)環(huán)境中。（3）功能強(qiáng)：極強(qiáng)的計(jì)算性能、強(qiáng)勁的內(nèi)部集成功能、全面的故障診斷功能、用戶程序的多級口令保護(hù)、采用不同性能級別的CPU，廣泛的適用于應(yīng)用場合。（5）分布式自動化可以減少安裝和調(diào)試的時間和費(fèi)用。PLC及有關(guān)設(shè)備應(yīng)是集成的、標(biāo)準(zhǔn)的，按照易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個整體，易于擴(kuò)充其功能的原則選型，所選用PLC應(yīng)是在相關(guān)工業(yè)領(lǐng)域有投運(yùn)業(yè)績、成熟可靠的系統(tǒng)，PLC的系統(tǒng)硬件、軟件配置及功能應(yīng)與裝置規(guī)模和控制要求相適應(yīng)。編程簡單。 控制任務(wù)的完成是建立在PLC硬件的支持下，通過執(zhí)行反映控制要求的用戶程序來實(shí)現(xiàn)，這一點(diǎn)是和計(jì)算機(jī)的工作原理相一致的。一次沉淀池：利用重力的作用，使污水中密度大于水的懸浮固體下沉。（4）可根據(jù)系統(tǒng)的動態(tài)顯示，觀察設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。潷水結(jié)束時，PLC將潷水器關(guān)閉，并控制剩余污泥泵，將污泥排抽到儲泥池中。當(dāng)開始進(jìn)水時，PLC控制進(jìn)水閥門，提升泵和攪拌工作。所以污泥脫水系統(tǒng)中有一個加藥車間，其主要作用是向剩余污泥中加入聚丙烯酸胺以增加污泥的凝結(jié)性，便于污泥脫水。流入二次沉淀池的污水和污泥經(jīng)過沉淀后，上層清液流入接觸消毒池，下層污泥被吸泥機(jī)至污泥回流泵房。最后由內(nèi)溝的出水堰門流至二次分配井。其控制由時間順序完成。它的去除對象，主要是懸浮液中粒徑在10μm以上的可沉固體。 調(diào)節(jié)段 為確保構(gòu)筑物正常工作，不受廢水的的高峰流量或濃度變化的影響，因此需要設(shè)置調(diào)節(jié)池。在一些特殊情況下，還包括有篩網(wǎng)。曝氣池中的氧氣的不足和過量都影響這微生物的生存環(huán)境。綜上所述，SBR法的這些優(yōu)越性表現(xiàn)了其強(qiáng)大的生命力與廣闊的應(yīng)用前景，這也被近年來的實(shí)踐所證明 溶解氧在SBR法中的作用溶解氧指的是溶解于水中的氧氣，也是水中生物的生存條件，如同我們的空氣。 SBR工藝的技術(shù)特征與傳統(tǒng)的污水處理工藝不同，SBR的優(yōu)點(diǎn)有[8]：（1）SBR法是目前為止公認(rèn)的防止污泥膨脹的最好工藝，具有理想的推流過程使生化反應(yīng)推動力增大，效率提高，池內(nèi)厭氧、好氧處于交替狀態(tài)，凈化效果好。（2）曝氣工序①曝氣池：在池中使廢水中的有機(jī)污染物與活性污泥充分接觸，并吸附和氧化分解有機(jī)污染物質(zhì)。 SBR工藝的基本原理活性污泥法就是以含于廢水中的有機(jī)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(jī)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(jìn)行循環(huán)利用?；钚晕勰喾▽儆诤醚跎锾幚?，由好氧微生物及其代謝和吸附的有機(jī)物和無機(jī)物組成，具有降解污水中有機(jī)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(jìn)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(dá)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(jì)算機(jī)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(jì)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。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(yàn)來進(jìn)行控制。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。其中水污染是當(dāng)今較為嚴(yán)重的污染之一。其次，對環(huán)境保護(hù)要求的日益提高，對工業(yè)污水的排放和生活污水的處理都在努力的追趕世界上的發(fā)達(dá)國家，并爭取與國際標(biāo)準(zhǔn)接軌。所以合理開發(fā)水資源的重要戰(zhàn)略對策，也是實(shí)現(xiàn)我國社會經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展的重要保證。因此，進(jìn)一步提高污水處理自動控制水平顯得尤為的重要。（3）目前使用的大多是進(jìn)口儀器、儀表，在使用和維護(hù)方面仍存在許多問題。如混凝沉淀法。溶解氧、活性污泥和污水充分混合、充分接觸，正常的進(jìn)行活性污泥反應(yīng)。該工藝在1914年由英國Alden與Lockett等人發(fā)明，但是由于該工藝的操作過程比較繁瑣，與其他工藝相比較SBR所需控制的參變量較多，對儀表的精度和可靠性有較高的要求，而當(dāng)時的自動化控制水平很低，也不可能有精度和可靠性都較高的儀表，限制了SBR工藝的發(fā)展和推廣。（1）污水流入工序污水流入曝氣池前，該池處于操作周期的待機(jī)（閑置）工序，此時沉淀后的清夜已排放，曝氣池內(nèi)留有沉淀下來的活性污泥。當(dāng)污水注滿后，開始曝氣操作，這是一道很重要的工序，如果要去除有機(jī)物、硝化和磷的吸收則需要曝氣，如要反硝化則應(yīng)停止曝氣而進(jìn)行緩速攪拌。（4）處理設(shè)備少，結(jié)構(gòu)簡單，便于操作和維護(hù)管理，同時系統(tǒng)適用于組合式結(jié)構(gòu)方法，利于廢水處理廠的擴(kuò)建和改造。鹽分越高，溶解氧濃度越低；氣壓越高，水中的溶解氧的濃度就越高。廢水在進(jìn)入主體處理構(gòu)筑物之前，通常需要先進(jìn)行水質(zhì)、水量的調(diào)節(jié)，為后續(xù)構(gòu)筑物的運(yùn)行創(chuàng)造必要條件。所以在進(jìn)入初沉池之前設(shè)置格柵間。從污水中分離出密度較大的砂粒等顆粒的構(gòu)筑物叫做沉砂池，其沉淀特性屬于自由沉淀。在各種水處理系統(tǒng)中，沉淀的作用有所不同，大致如下：（1）作為化學(xué)處理與生物處理的與處置。SBR法的實(shí)質(zhì)是將污水中的有機(jī)物作為培養(yǎng)基，向污水中投加活性菌種并同時供養(yǎng)曝氣，加強(qiáng)池內(nèi)有機(jī)物和微生物與溶解氧的接觸。打開對應(yīng)的出水堰門。 污泥處理污泥處理包括儲泥池、加藥裝置和污泥脫水裝置。本污水處理監(jiān)控系統(tǒng)采用改良型SBR法，其自動控制過程描述如下：在污水一級處理（污水預(yù)處理）中，PLC主要是對格柵機(jī)、格柵除污機(jī)、柵渣輸送機(jī)、提升泵、旋流除砂機(jī)以及砂水分離器的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測與控制。當(dāng)開始曝氣時，PLC將鼓風(fēng)機(jī)和污泥回流泵打開，進(jìn)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(jìn)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(dá)到設(shè)定之時停止工作。 工藝流程介紹圖21 工藝流程圖粗格柵：污水流進(jìn)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(jī)和柵渣輸送機(jī)將垃圾懸浮物運(yùn)到指定地點(diǎn)。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(yùn)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(jìn)行一次初始化工作，包括硬件初始化、I/O模塊配置運(yùn)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(jì)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(jī)器和工程的出口機(jī)會。S7300可以支持過程通訊和數(shù)據(jù)通訊兩種通訊形式。通道數(shù)為8。用于連接開關(guān)、電磁閥、接觸器、小功率電機(jī)、燈和電機(jī)啟動器[17]。當(dāng)電機(jī)發(fā)生故障時，熱繼電器FR常開觸點(diǎn)閉合，手動控制中的熱繼電器FR的常閉觸點(diǎn)斷開，電機(jī)停止工作。 手/自動控制電路接線方式污水處理控制系統(tǒng)采用兩種控制方式：PLC控制以及設(shè)備現(xiàn)場手動控制，其優(yōu)先級別分別為現(xiàn)場手動控制最高，其次為現(xiàn)場PLC控制。污水處理工藝中常用到如液位傳感器、液位差傳感器、PH傳感器和DO儀等。（3）輸出信號：傳感器的輸出信號為4～20mADC標(biāo)準(zhǔn)信號，負(fù)載能力不小于600Ω。：是直接接儀表還是其他設(shè)備，該設(shè)備可以接受什么信號輸入，二線制、三線制或是四線制的信號輸出方式。由于發(fā)射的超聲波脈沖有一定的寬度，使得距離換能器較勁的小段區(qū)域內(nèi)的反射波與發(fā)射波重疊無法識別，不能測量其距離值。超聲波液位差計(jì)由兩個超聲波探頭和一臺主機(jī)組成，是一種先進(jìn)的非接觸式物位測量儀器[22]。本課題選擇的是GY15HZ3533沉入式PH計(jì)。本課題選用的是HQd系列的LDO10205熒光法溶氧儀，參數(shù)為：測量范圍：溶解氧：020mg/l，空氣飽和度：0～200%；測量精度：177。硬件配置用于配置和參數(shù)化硬件。 PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本步驟PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一般步驟與傳統(tǒng)的繼電器相比較，組件的選擇代替了原來的器件選擇，程序設(shè)計(jì)代替了原來的邏輯電路設(shè)計(jì)。（2），開啟2格柵除污機(jī)，并關(guān)閉粗格柵機(jī)。（2）當(dāng)處于高液位時，保持1提升泵工作，并同時開啟2和3提升泵。（3）工作30s后啟動?xùn)旁斔蜋C(jī)。污泥回流泵是將二次沉淀池中的活性污泥打回到反應(yīng)池中，補(bǔ)充減少的活性污泥。（4）若液面高于最高值，報(bào)警，停止進(jìn)水。污水處理已是現(xiàn)今重要的工藝技術(shù)之一，為了保護(hù)水資源，污水處理工藝需要繼續(xù)發(fā)展。control，May26，2010:3837[17] [J].，25（8）：1314[18] 張坤明，呂謀，[J].,30:7983[19] 高峰,[J].2008，33(2).8991[20] [J].，25（5）：3638[21] [M].[22] [M].[23] [M].,3(1):1516[24] 宋英豪，[J][25] GalluzzoM.,DucatoR.,Bartolozz control of Do in the aerobic reactor of an Activated sludge process[J]. Computeramp。在論文完成之際，向郎術(shù)斌老師致以最真摯的謝意。（2）工作1分鐘后并先開啟加藥泵10秒后再開啟開啟濃縮脫水機(jī)，進(jìn)行對污泥的脫水。曝氣沉淀池池的PLC控制流程圖如圖44所示：圖44 曝氣沉淀池的控制流程圖污泥回流系統(tǒng)主要是