【正文】 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。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。（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。（4）若液面高于最高值，報警，停止進(jìn)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)主要是控制污泥回流泵的運(yùn)行和啟停。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。具體控制要求為：（1）開啟進(jìn)水閥門、提升泵和攪拌器，為在污水進(jìn)入反應(yīng)池前進(jìn)行充分的厭氧反應(yīng)，達(dá)到除磷效果。（3）工作30s后啟動?xùn)旁斔蜋C(jī)。它采用時間控制方式。（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。粗格柵的控制流程圖如圖41所示：圖41 粗格柵控制流程圖 提升泵PLC控制程序提升泵的主要作用是把污水從一個處理區(qū)提升水位到另一個處理區(qū)并達(dá)到所要求的高度。（2），開啟2格柵除污機(jī)，并關(guān)閉粗格柵機(jī)。 粗格柵PLC控制程序粗格柵的作用主要是過濾掉污水中的較大的雜質(zhì)。 PLC控制系統(tǒng)設(shè)計的基本步驟PLC控制系統(tǒng)設(shè)計的一般步驟與傳統(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)計代替了原來的邏輯電路設(shè)計。本課題現(xiàn)場控制站（下位機(jī)）PLC控制程序主要包括三個區(qū)：預(yù)處理區(qū)、反應(yīng)池區(qū)、污泥處理區(qū)。硬件配置用于配置和參數(shù)化硬件。第4章 PLC的程序設(shè)計STEP7是西門子進(jìn)行編程任務(wù)的平臺，它包含了自動化項(xiàng)目從啟動、實(shí)施到測試及維護(hù)的每個階段所需的全部功能。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。尤其在目前污水處理工藝多是通過計算機(jī)控制的情況下對溶解氧測量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性的依賴更強(qiáng)[24]。本課題選擇的是GY15HZ3533沉入式PH計。技術(shù)參數(shù)為：為多用途物位計；運(yùn)行模式：物位、空間、液位差、累積泵送體積、明渠流量；測量范圍：0～15m；測點(diǎn)數(shù)：1點(diǎn)——物位測量、泵控制和明渠流量測量；2點(diǎn)——液位差測量；環(huán)境溫度：20℃～50℃。超聲波液位差計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]。%；溫度范圍：40℃～60℃；盲區(qū)范圍：；重復(fù)性：≤3mm；3線制、2線制可選、本質(zhì)安全型及衛(wèi)生型；傳感器材質(zhì)：強(qiáng)耐腐蝕的PVDF及ETFE；24DVC供電，輸出信號4～20mA。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。：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。（7）為了使計算機(jī)能在檢測到電壓傳感器和電流傳感器的異常信號是報警，選配的電壓和電流變送器的輸入信號要比電壓和電流的輸入信號大，為0～6A和0～120V。（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。2%，測高濁水的傳感器的精度為177。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。 傳感器的選擇傳感器在集散控制系統(tǒng)中將與控制有關(guān)的物理信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘栞斎虢o控制器系統(tǒng)，為集散控制系統(tǒng)提供系統(tǒng)運(yùn)行的信息[19]。 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。圖33c 數(shù)字量輸入接線圖如圖所示，1加藥泵和2加藥泵、污泥輸送機(jī)、粗格柵壓榨機(jī)、控制電機(jī)的啟停，控制進(jìn)水閥門的開關(guān)。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。手動控制是，由于TB是處于常閉狀態(tài)，按下QB啟動按鈕，電源接通，線路通電，KM接觸器線圈通電，對應(yīng)的KM接觸器的常開觸點(diǎn)閉合，形成自鎖，完成手動控制。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]。DO模塊SM322，所選型號的數(shù)字輸出通道數(shù)為32。通道數(shù)為8。 PLC內(nèi)部各模塊選型： 基本配置及參數(shù)序號模塊類型型號訂貨號1電源模塊PS3076ES7 071EA000AA02CPU模塊CPU314DP6ES7 3141AF110AB03AI模塊SM3316ES7 3317KF020AB04DI模塊SM3216ES7 3211BL000AA05DO模塊SM3226ES7 3221BL000AA06DI/DO模塊SM3236ES7 3231BL000AA0電源模塊PS307，提供24VDC，5A電流，能給系統(tǒng)中的CPU模塊，I/O模塊（包括AI模塊，DI模塊，DO模塊，DI/DO模塊）提供工作電源。S7300可以支持過程通訊和數(shù)據(jù)通訊兩種通訊形式。（2）存儲容量大。（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。（4）高效的工程軟件，全集成自動化帶來的集成性和應(yīng)用程序的可重用性可以帶來更低的市場響應(yīng)時間。本設(shè)計選用的是西門子的SIMATIC系統(tǒng)PLC的S7300。工藝流程的特點(diǎn)和應(yīng)用要求是設(shè)計選型的主要依據(jù)。、安裝、調(diào)試和維修。功能完善、擴(kuò)充方便、組合靈活、實(shí)用性強(qiáng)。 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。循環(huán)掃描工作室一種分時串行處理方式，與繼電控制系統(tǒng)的并行處理方式是完全不同的。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。調(diào)節(jié)池：污水流入調(diào)節(jié)池，由PH計測量污水的PH值，又由攪拌器在此將不同PH值的污水進(jìn)行均勻混合。 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)。（3）可根據(jù)污水處理工藝流程，嚴(yán)格對設(shè)備的啟停和故障報警予以控制。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。開始潷水時，潷水器將上層清液抽走。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)。（1）在進(jìn)水時期，PLC控制進(jìn)水閥門的開關(guān)并對格柵進(jìn)行控制。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。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，以有機(jī)物為主（約占60%70%），%%，不易脫水。 污泥處理污泥處理包括儲泥池、加藥裝置和污泥脫水裝置。每座二次沉淀池設(shè)置一套超聲波液位計用來確定其運(yùn)行液位。打開對應(yīng)的出水堰門。氧化溝：污水通過氧化溝的外溝底部進(jìn)水管進(jìn)入氧化溝，經(jīng)過多次循環(huán)后沿外、中、內(nèi)的順序進(jìn)入內(nèi)溝循環(huán)，外溝、中溝和內(nèi)溝之間互有水位差。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。該部分的主要機(jī)械設(shè)備包括旋流除砂機(jī)和砂水分離器。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。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。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。為了使提升泵能夠有效的運(yùn)行，并能延長使用壽命，三臺提升泵需輪流運(yùn)行。所以在進(jìn)入初沉池之前設(shè)置格柵間。檢測儀表有PH在線測量儀，用來實(shí)時檢測污水的PH值。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。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。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。主體設(shè)備只有一個序批式間歇反映器，無二沉池、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。（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。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(jìn)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。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。③進(jìn)水同時緩速攪拌當(dāng)污水流入的同時不進(jìn)行曝氣，而是進(jìn)行緩速攪拌使之處于缺氧狀態(tài)，則可對污水進(jìn)行脫氧與聚磷菌對磷的釋放。（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。我國于20世紀(jì)80年代中期開始了研究與應(yīng)用，上海市吳淞肉聯(lián)廠污水處理站是我國第一座應(yīng)用SBR工藝的污水處理單位。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。經(jīng)過活性污泥凈化后的混合液進(jìn)入二次沉淀池，懸浮著的活性污泥和其他雜質(zhì)沉淀下來與水分離，澄清后的污水被排到指定地點(diǎn)進(jìn)行再利用。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)。廣泛應(yīng)用于處理各種工業(yè)廢水和城市污水。如混凝沉淀法。58第2章 污水處理系統(tǒng)的工藝及主要構(gòu)筑物 污水處理工藝一般是采用傳統(tǒng)活性污泥法工藝，將污水中的污染物分離出來或轉(zhuǎn)化為無害的物質(zhì)，從而使污水得到凈化。（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。（3）處理工藝中還采用智能控制和通信遙控設(shè)備，為監(jiān)控系統(tǒng)的運(yùn)行提供相應(yīng)的調(diào)整控制方式和信息。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。國外的污水處理早在二戰(zhàn)后就有所展開，為了治理上世紀(jì)50年代因經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展而給后代帶來的嚴(yán)重的環(huán)境污染。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。另一方面，中國的污水處理率與發(fā)達(dá)國家相比，還存在著明顯的差距[1]。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。為此，污水處理已成為當(dāng)今的新興產(chǎn)業(yè)。其中水污染是當(dāng)今較為嚴(yán)重的污染之一。s world, more important is the sewage treatment process. Sewage treatment is to control the process of a plex and variable, the traditional wastewater treatment technology, mainly by the manual control, according to the experience of the operator to control.Th