【正文】 .................................. 21 5 調(diào)試和運行結(jié)果 .................................................. 22 硬件系統(tǒng)的調(diào)試 ............................................. 22 軟件系統(tǒng)的調(diào)試 ............................................. 23 運行結(jié)果 ................................................... 32 結(jié) 論 ............................................................. 37 參考文獻(xiàn) .......................................................... 34 1 1 緒 論 水與人的生活息息相關(guān)，特別在現(xiàn)代社會生活及生產(chǎn)中人們對水的需求量與日俱增。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?dāng)嗔?、生態(tài)惡化。據(jù)統(tǒng)計，由于水質(zhì)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(biāo)水?！捌呶濉? 2 和“八五”攻關(guān)項目在氧化塘、土地處理和復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)等自然處理技術(shù)方面的研究較多，以這些成果為設(shè)計依據(jù)，建立了一些氧化塘、土地處理等污水示范工程。工業(yè)污水處理設(shè)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。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(yán)重缺水。據(jù)中國經(jīng)濟(jì)信息網(wǎng)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(jīng)濟(jì)損失每年達(dá) 2300 億。 污水污染物可根據(jù)化學(xué)性質(zhì)和物理形態(tài)進(jìn)行不同的分類?；瘜W(xué)需氧量 (COD)的特點是能夠精確的表示污水中有機物的含量，并且測定時間短，但它不能像 BOD 那樣表示出微生物氧化的有機物量。傳統(tǒng)活性污泥處理法是一種最古老的工業(yè)污水處理工藝，其工業(yè)污水處理的關(guān)鍵組成部分為沼氣池與沉淀池，主要處理部分關(guān)系框圖如圖 21所示。但是此硝化 反硝化反應(yīng)系統(tǒng)需要得到很好的控制，這樣就對該工藝提出了更高的管理 要求，這也成為了該工藝的一大缺點。 A/B 法是吸附生物降解法的簡稱，該工藝沒有初沉淀，將曝氣池分為高低負(fù)荷兩段，并分別有獨立的沉淀和污泥回流系統(tǒng)。另外，由于 A段去除了較多的 BOD，造成了碳源不足，難以實現(xiàn)脫氮工藝的要求。 ： 本工業(yè)污水 處理工藝流程圖如下圖 24所示： 湖南鐵路科技職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 （論文） 7 圖 24 工藝流程圖 污水由進(jìn)水系統(tǒng)通過粗格柵和清污機進(jìn)行初步排除大塊雜質(zhì)物體，到達(dá)除砂池中。 早期的控制系統(tǒng)多采用繼電器 —— 接觸器控制系統(tǒng)，但隨著電子技術(shù)的飛速發(fā)展，控制要求的不斷提高，該類控制方 法已不能滿足現(xiàn)代工業(yè)污水處理系統(tǒng)的控制要求，因此已逐漸被淘汰，取而代之的是 DCS、現(xiàn)場總線控制、 PLC 等控制方法。 信號輸入 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。以上三種都為數(shù)字 量輸入，該輸入為模擬量輸入。 湖南鐵路科技職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)，其配套的設(shè)備也有較大的不同，所以其結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，不同的結(jié)構(gòu)對應(yīng)不同的控制系統(tǒng)，因此需要根據(jù)不同的結(jié)構(gòu)特點設(shè)計相應(yīng)的控制系統(tǒng)。細(xì)格柵系統(tǒng)的主要功能是進(jìn)一步凈化污水中的顆粒物體，將污水中細(xì)小的沙粒濾除，其中的細(xì)格柵機是根據(jù)程序設(shè)定時間進(jìn)行間歇工作，而轉(zhuǎn)鼓清污機的運行和停止則根據(jù)細(xì)格柵兩側(cè)的液位差來決定，當(dāng)液位差超過某個值時，啟動清污機；當(dāng)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。 (4）沉淀系統(tǒng)。 (1）操作面板。在自動方式下進(jìn)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(shè)備進(jìn)行啟停控制，其工作過程如下。 工業(yè)污水處理系統(tǒng)主電路設(shè)計 圖 33為工業(yè)污水處理系統(tǒng)的主電路圖的部分圖。 8點 DC輸入 8點輸出型。 圖 38工業(yè)污水處理系統(tǒng) PLC硬件接線圖 湖南鐵路科技職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 （論文） 17 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(shè)備。 （ 1）系統(tǒng)上電后，按下自動啟動確認(rèn)按鈕，啟動潛水?dāng)嚢杵骱凸文鄼C。 湖南鐵路科技職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 （論文） 19 圖 43 自動操作模式流程圖 工業(yè)污水處理后的水質(zhì)是否達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，其中生化需氧量（ BOD）和化學(xué)需氧量（ COD）是重要的水質(zhì)指標(biāo)。 在好氧反應(yīng)過程中，參與工業(yè)污水處理的是以好氧菌為主體的微生物，決定其處理效果的關(guān)鍵因素是反應(yīng)池中溶解氧的含量。近年來，人工加氯逐漸被自動方式取代。 PID 控制 對于工業(yè)控制過程 , 常規(guī)的 PID 控制器具有原理簡單、使用方便、穩(wěn)定可靠、無靜差等優(yōu)點，因此在控制理論和技術(shù)飛躍發(fā)展的今天，在工業(yè)控制領(lǐng)域仍具有強大的生命力。微分作用 kt的作用使之能夠根據(jù)偏差變化的趨勢作出反應(yīng)，它加快了對偏差變化的反應(yīng)速度，能夠有效地減小超調(diào)，縮小最大動態(tài)偏差。 在使用 USS 協(xié)議之前，需要先安裝西門子的指令庫。 5 調(diào)試和運行結(jié)果 工業(yè)污水處理廠自動控制系統(tǒng)設(shè)計、安裝完成后，進(jìn)行系統(tǒng)的調(diào)試和試運行，確定符合實際進(jìn) 水水量和水質(zhì)的各項控制參數(shù)，發(fā)現(xiàn)并解決設(shè)備、儀表、程序、工藝等方面出現(xiàn)的問題，檢驗系統(tǒng)是否實現(xiàn)工藝設(shè)計目標(biāo)，即出水各項指標(biāo)達(dá)到設(shè)計要求。 在自動控制模式流程圖中，調(diào)用了各個控制系統(tǒng)的程序，主要包括粗格柵系統(tǒng)程序、潛水泵程序、細(xì)格柵系統(tǒng)程序、曝氣沉砂系統(tǒng)程序、污泥回流泵系統(tǒng)程序 。 粗格柵系統(tǒng)工作流程圖如圖 37 所示。 （ 2）定時到，停止運行細(xì)格柵機 2h。 （ 3）若液面處于最高位和最低位之間，啟動污泥回流泵。 污泥脫水系統(tǒng)工作流程圖如圖 312所示。啟動自動運行按鈕后，自動過程開始，啟動潛水?dāng)嚢杵骱凸文鄼C。 ④ 檢測液面處于中位和高位傳感器之間時，開始定時防止誤判。 在污泥脫水系統(tǒng)中，離心式脫水機 的啟動采用順序控制方式，依次啟動其設(shè)備。進(jìn)一步加深了解了PLC 在實踐當(dāng)中的應(yīng)用。在該控制程序中，需要根據(jù)外界輸 入的狀態(tài)來控制清污機、潛水泵，以及污泥回流泵的啟停，因此需要按照液位傳感器和液位差計反饋來的信息進(jìn)行判斷處理，然后再進(jìn)行輸出控制。ksv*3t nGK8! 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