【正文】 arge group of tea merchants on camels and horses from Northwest China39。在這段時(shí)間里，我學(xué)到了很多課堂上學(xué)不到的東西。他循循善誘的教導(dǎo)和不拘一格的思路給予我無盡的啟迪。 咸陽職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 29 致 謝 首先，感謝我的指導(dǎo)老師郭德龍老師，在這短時(shí)間里他給了我很多指導(dǎo)性的意見，并且教會(huì)了我很多不懂的知識。 這次做論文的經(jīng)歷也會(huì)使我終身受益，我感受到做論文是要真真正正用心去做的一件事情，是真正的自己學(xué)習(xí)的過程和研究的過程，沒有學(xué)習(xí)就不可能有研究的能力，沒有自己的研究，就不會(huì)有所突破，那也就不叫論文了。熟悉了 PLC 硬件的工作原理，完成 了整個(gè)系統(tǒng)的模擬調(diào)試，通過對系統(tǒng)的不斷修改和調(diào)試，基本上達(dá)到了預(yù)期的設(shè)計(jì)要求。在這個(gè)過程中，使我學(xué)到了很多知識，積累了許多寶貴的經(jīng)驗(yàn)，鍛煉了自己的獨(dú)立思考能力和實(shí)踐動(dòng)手能力。對城市生態(tài)環(huán)境、水資源、城市環(huán)境及旅游業(yè)等，都起到了極大的推動(dòng)作用。 當(dāng)按下 控制柜上除鹽池排水按鈕時(shí)，啟動(dòng)手動(dòng)除鹽池排水泵。 當(dāng)控制柜上按下排污按鈕時(shí)，啟動(dòng)手動(dòng)排污泵。 當(dāng)控制柜上手動(dòng)按下反應(yīng)池進(jìn)水電機(jī)按鈕 X016 時(shí)，自動(dòng)程序中的反應(yīng)池進(jìn)水電機(jī) Y004 關(guān)斷，啟動(dòng)手動(dòng)反應(yīng)池進(jìn)水電機(jī)。 當(dāng)控制 柜上手動(dòng)按下格柵池電機(jī)按鈕 X014時(shí)，自動(dòng)程序中的格柵池進(jìn)水電機(jī) Y000關(guān)斷，啟動(dòng)手動(dòng)格柵池進(jìn)水電機(jī)。 當(dāng)除鹽池中余氯儀檢測污水中鹽濃度低時(shí)， X011 接通，排水電磁閥 Y013 接通，除鹽池開始排水。 咸陽職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 26 當(dāng)除鹽池中的液位到達(dá)高液位時(shí)， X010 接通，高位報(bào)警 Y011 接通，第 41 步中的Y011 關(guān)斷，反應(yīng)池停止排水。 當(dāng)反應(yīng)池中的液位到達(dá)高液位時(shí)， X006 接通， Y005 高位報(bào)警接通，第 19 步中的Y005 關(guān)斷， Y004 關(guān)斷，反應(yīng)池停止進(jìn)水。 咸陽職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 25 當(dāng) T4 計(jì)時(shí)結(jié)束時(shí)，由第 50 步，進(jìn)行重置各定時(shí)器。 當(dāng) T2 計(jì)時(shí)結(jié) 束后，第 27 步中的 T2 關(guān)斷，空壓機(jī) Y006 停止向反應(yīng)池中充氣，同時(shí) T3 開始計(jì)時(shí)，在這 T3 的時(shí)段中排污泵 Y007 運(yùn)行，排出污泥。 M1 接通，定時(shí)器 T1 開始計(jì)時(shí)，當(dāng)液位沒有超過高液位警戒時(shí)，反應(yīng)池的進(jìn)水電磁閥開始進(jìn)水。 調(diào)節(jié)池高位時(shí)高液位檢測計(jì) X004 接通，高液位報(bào)警燈 Y002 接通，第 10 步中的 Y002斷開，調(diào)節(jié)池停止進(jìn)水。 當(dāng)格柵池液位到高液位時(shí) X002 接通，高液位報(bào)警燈 Y001 接通，第三步中的 Y001斷開，格柵池停止進(jìn)水。 仿真軟件的功能就是將編寫好的程序在電腦中虛擬運(yùn)行， 其實(shí)這個(gè)仿真軟件相當(dāng)于編程軟件的一個(gè)插件 。 (3) 數(shù)據(jù)制作中發(fā)生錯(cuò)誤況時(shí)，會(huì)顯示是什么原因或是顯示消息，所以數(shù)據(jù)制作的時(shí)間能夠大幅度縮短。 (b) 沒有必要制作條使用的順序程序。 6. 豐富的調(diào)試功能 (1) 由于運(yùn)用了梯形圖邏輯測試功能，能夠更加簡單的進(jìn)行調(diào)試作業(yè)。 4. 能夠簡單設(shè)定和其他站點(diǎn)的鏈接 由于連接對象的指定被圖形化而構(gòu)筑成復(fù)雜的系統(tǒng)的情況下也能夠簡單的設(shè)定。此外，零件化后，咸陽職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 15 能夠防止將其運(yùn)用到別的順序程序時(shí)的順序輸入錯(cuò)誤。 (2) 功能塊（以下，略稱作 FB） FB是以提高順序程序的開發(fā)效率 為目的而開發(fā)的一種功能。 3. 程序的標(biāo)準(zhǔn)化 (1) 標(biāo)號編程 用標(biāo)號編程制作可編程控制器程序的話，就不需要認(rèn)識軟元件的號碼而能夠根據(jù)標(biāo)示制作成標(biāo)準(zhǔn)程序。 此外，選擇 FX 系列的情況下，還能變換成 FXGP(DOS),FXGP(WIN)格式的文檔。 系統(tǒng)軟件的介紹 本次編程用的是三菱的編程軟件 GX Developer 8，本軟件有以下特點(diǎn)。 FX2N 系列是三菱 PLC 是 FX 家族中 比較 先進(jìn)的系列。在自動(dòng)方式時(shí)控制閥受 P L C 邏輯程序控制 ,在手動(dòng)方式時(shí)控制閥由操作員直接在操作界面上點(diǎn)擊控制，也可在控制室內(nèi)的操作站上進(jìn)行遠(yuǎn)方操作。選擇遠(yuǎn)程控制時(shí) ,控制閥由操作員在操作站上控制。 （ 7）除鹽池中由余氯儀檢測濃度，低濃度時(shí)排水電磁閥開始排水，高濃度時(shí)停止排水。排水直接進(jìn)入除鹽池中進(jìn)行除鹽。 （ 5）在反應(yīng)池內(nèi)由污水進(jìn)行沉淀，污泥泵運(yùn)行 小時(shí)，排出污泥。 （ 3） SBR 反應(yīng)池進(jìn)水閥門開啟，當(dāng)污水到一定液位時(shí)停止進(jìn)水。 為了防止反滲透膜兩側(cè)的壓力突變造成滲透膜破損，應(yīng)對除鹽池進(jìn)行劃分，使每個(gè)分支都有一個(gè)半透膜，從而，提高半透膜的使用時(shí)間，節(jié)省成 本 設(shè)備的控制要求 （ 1）格柵井的污水由液位計(jì)進(jìn)行檢測液位的高低，當(dāng)格柵井液位高時(shí)，關(guān)閉進(jìn)水水泵，為低液位時(shí)開啟水泵進(jìn)水過濾。 除鹽系統(tǒng)經(jīng)過除鹽池完成除鹽程序。在分解污水含碳化合物的同時(shí) ,相繼進(jìn)行含氮化合物的硝化和反硝化 ,最終達(dá)到脫磷、脫氨和脫氮的目的。 ③污泥泵 。 處理系統(tǒng)其過程包括： ①充水 (打開進(jìn)水泵 ) 。曝氣機(jī)的運(yùn)行是由可編程序控制器來實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，在每個(gè)反應(yīng)周期內(nèi)，曝氣機(jī)在相應(yīng)的時(shí)間段內(nèi)運(yùn)行。設(shè)置液位計(jì)檢測調(diào)節(jié)池的液位，以免高液位污水溢出。 調(diào)節(jié)池 由于生活污水水量的不穩(wěn)定性和波動(dòng)較大， 使管渠和構(gòu)筑物正常工作，不受 廢水 高峰流量或濃度變化 的影響 ， 需在廢水處理 設(shè)施 之前設(shè)置調(diào)節(jié)池 ， 用以調(diào)節(jié)進(jìn)、出水 的 流量 。 咸陽職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 11 本系統(tǒng)設(shè)有液位報(bào)警模塊，由液位計(jì)來測量格柵池內(nèi)的水位，當(dāng)格柵池內(nèi)的水位超過給定的界限時(shí)，報(bào)警器發(fā)出報(bào)警，同時(shí)，系統(tǒng)停止工作。 格柵池 內(nèi)的格柵由一組平行金屬柵條制成 ,一般斜置于污水主渠道上 ,截留污水中的大塊固體物 ,如塑料制品、纖維及其他生活垃圾 ,以防止閥門、管道及其 后續(xù)處理設(shè)備堵塞或損壞 . 污水過柵越緩慢 ,攔污效果越好 ,但過柵緩慢易造成柵前渠道或柵下積砂而使過水?dāng)嗝婵s小 ,流速變大 .因此 ,污水過柵的流速應(yīng)根據(jù)污水中污染物的組成、含砂量及柵條間距等確定 .格柵條間距應(yīng)根據(jù)污水的種類、流量代表性雜物種類和尺寸大小等來確定 ,既要滿足除渣要求 ,又要滿足后續(xù)水處理構(gòu)筑物及設(shè)備的要求。尤其是在雨季到來的時(shí)候，會(huì)對人民的生命造成極大的危害，給國家?guī)砭薮蟮慕?jīng)濟(jì)損失。液位監(jiān) 測系統(tǒng)接線如圖 所示。指示計(jì)可配合其它表頭作遠(yuǎn)距離指示，是一種原理簡單，可靠性極佳的液位指示計(jì)。 本處理系統(tǒng)對液位的控制采用浮球液位傳感器， 浮球連續(xù)式液位傳感器是利用浮球內(nèi)磁鐵隨液位變化，來改變連桿內(nèi)的電阻與磁簧開關(guān)，磁簧開關(guān)的間隙愈小，精度愈高?？刂乒裾嫒鐖D 22所示?？刂葡到y(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖見圖21，控制系統(tǒng)設(shè)有集中控制室 (加藥間低壓配電室內(nèi) )，框圖中的各設(shè)備可以在集中控制室內(nèi)控制。 本課題研究了污水處理工藝及污水處理系統(tǒng)的組成，設(shè)計(jì)了基于 PLC 的控制系統(tǒng)的，主要由以下內(nèi)容組成： (1)介紹了國內(nèi)的污水處理行業(yè)的發(fā)展以及污水處理系統(tǒng)工藝流程； (2)選擇 PLC 對污水處理控制系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)和分析； (3)具體分析設(shè)計(jì)污水處理的軟件系統(tǒng)。 本文所研究的污水處理流程如圖 12 所示 污水 格柵池 調(diào)節(jié)池 SBR 生化池 除鹽 出水 污泥泵 圖 12 污水處理流程圖 咸陽職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 7 本課題研究的主要內(nèi)容 本課題采用的處理工藝為：過濾 — 生化反應(yīng) — 除鹽污水處理工藝，以處理生活污水為主，另有少量的工業(yè)廢水，水中的 COD(化學(xué)耗氧量 )、 BOD(生化耗氧量 )含量分別為536 mg／ L、 I 12 mg／ L。 (5)對已建連續(xù)流污水處理廠的改造等。 SBR 系統(tǒng)可在生物處理后進(jìn)行物化處理，不需要增加設(shè)施，便于水的回收利用。 (2)需要較高出水水質(zhì)的地方，如風(fēng)景游覽區(qū)、湖泊和港灣等，不但要去除有機(jī)物，還要求出水中除磷脫氮，防止河湖富營養(yǎng)化。 由于上述技術(shù)特點(diǎn)， SBR 系統(tǒng)進(jìn)一步拓寬了活性污泥法的使用范圍 。 工藝流程簡單、造價(jià)低。 SBR 法 系統(tǒng)本身也適合于組合式構(gòu)造方法，利于廢水處理廠的擴(kuò)建和改造。 處理設(shè)備少，構(gòu)造簡單，便于操作和維護(hù)管理。 耐沖擊負(fù)荷，池內(nèi)有滯留的處理水，對污水有稀釋、緩沖作用，有效抵抗水量和有機(jī)污物的沖擊。正是 SBR 工藝這些特殊性使其具有以下 特點(diǎn)： 理想的推流過程使生化反應(yīng)推動(dòng)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。 典型的生活污水處理完整工藝如下 圖 11 所示 ： SBR 污水處理工藝 SBR 是序列間歇式活性污泥法（ Sequencing Batch Reactor Activated Sludge Process）的簡稱，是一種按間歇曝氣方式來運(yùn)行的活性污泥污水處理技術(shù)，又稱序批式活性污泥法 .與 傳統(tǒng) 污水處理工藝 不同， SBR 技術(shù)采用時(shí)間分割的操作方式替代空間分割的操作方式，非穩(wěn)定生化反應(yīng)替代穩(wěn)態(tài)生化反應(yīng)，靜置理想沉淀替代傳統(tǒng)的動(dòng)態(tài)沉淀。由于咸陽職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 5 生活污水處理的核心是生化部分，因此我們稱污水處理藝是特指這部分，如接觸氧化法、SBR法、 A/O法等。同時(shí)為了響應(yīng)實(shí)現(xiàn)工業(yè)廢水零排放，努力建設(shè)節(jié)約型企業(yè)的號召，污水處理工程改造項(xiàng)目很必要。中國將在 “ 十一五 ” 期間投資 3000億元以推進(jìn)城市污水處理和利用，中國污水處理行業(yè)由此迎來高速發(fā)展期。 因此中國應(yīng)完善污水處理的政策法規(guī)，建立監(jiān)管體制，創(chuàng)建合理的污水處理收費(fèi)體系，扶植國內(nèi)環(huán)保產(chǎn)業(yè)發(fā)展，推進(jìn)污水處理行業(yè)的產(chǎn)業(yè)化和市場化。 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(kuò)張，管網(wǎng)、 污泥處理等 配套設(shè)施建設(shè)嚴(yán)重滯后。 雖然由于國家和各級政府 對環(huán)境保護(hù)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。在全國設(shè)市城市中，已有 593 個(gè)城市建有污水處理廠，占設(shè)市城市總數(shù)的 %；累計(jì)建成污水處理廠 1623座，形成污水處理能力 億立方米 /日；其中 36 個(gè)大中城市（直轄市、省會(huì)城市和計(jì)劃單列市）建有污水處理廠 376座，處理能力達(dá) 4368萬立方米 /日。 2021 年，共取締一級水源保護(hù)區(qū)內(nèi)排污口 942 個(gè)，停建二級水源保護(hù)區(qū)內(nèi)可能造成污染的建設(shè)項(xiàng)目 1294 個(gè)，限期治理931 個(gè)。 2021年，中國水污染治理投資達(dá)到 億元，比上年增加 32%，占當(dāng)年 GDP的 %。 截至 2021 年底，全國 661個(gè)設(shè)市城市中，已有 383 個(gè)城市建成污水處理廠 792座，污水處理率由 2021 年的 34％提高到 52％，并形成了適合國情的污水處理技術(shù)路線和管理 機(jī)制。隨著中國城市化、工業(yè)化的加速，水資源的需求缺口也日益增大。世界上許多國家正面臨水資源危機(jī)：12 億人用水短缺， 30 億人缺乏用水衛(wèi)生設(shè)施。 全世界每天約有 200 噸垃圾倒進(jìn)河流、湖泊和小溪，每升廢水會(huì)污染 8 升淡水；所有流經(jīng)亞洲城市的河流均被污染；美國 40％的水資源流域被加工食品廢料、金屬、肥料和殺蟲劑污染；歐洲 55條河流中僅有 5 條水質(zhì) 差強(qiáng)人意。全球水資源狀況迅速惡化， “ 水危機(jī) ” 日趨嚴(yán)重。 地球雖然有 ％的面積為水所覆 蓋，但淡水資源卻極其有限，人類真正能夠利用的是江河湖泊以及地下水中的一部分，僅占地球總水量的％，而且分布不均。充分證明了自動(dòng)化控制系統(tǒng)對提高生產(chǎn)率，無人值守或少人值守，提高安全性 具有良好的效果。本文 主要介紹了污水處理廠自動(dòng)控制系統(tǒng)的組成、功能及如何利用 PLC實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。 隨 著自動(dòng)化技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展、完善 ,污水處理廠的自動(dòng)化水平也相應(yīng)提高。 畢業(yè)設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)（論文）題目： 污水處理系統(tǒng)控制 專 業(yè) 班 級： 機(jī)電一體化 1302 班 學(xué) 生 姓 名： 梁 坤 指 導(dǎo) 教 師： 郭 德 龍 1 摘 要 隨著現(xiàn)代生產(chǎn)工藝的飛速發(fā)展，我 國城市化進(jìn)程的推動(dòng)，中小城市 (鎮(zhèn) )數(shù)量的不斷增多，由其帶來的水污染問題日趨嚴(yán)重。序批式活性污泥法 (簡稱 SBR)符合中小城鎮(zhèn)污水處理的基本要求，但必須實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，才能發(fā)揮其優(yōu)勢，使其具有更加廣闊的應(yīng)用前景 。而 PLC 控制器以其技術(shù)成熟、通用性好、可靠性高、安裝靈活、擴(kuò)展方便、性能價(jià)格比高等一系列優(yōu)點(diǎn)，在工業(yè)控制中得到了越來越廣泛的應(yīng)用。 在污水處理中采用 PLC 控制系統(tǒng)改造后，提高了自動(dòng)控制的可靠性 ,不僅減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度 ,而且提高了污水處理廠的運(yùn)行效率和運(yùn)行效益 ,實(shí)現(xiàn)了污水廠生產(chǎn)管理的科學(xué)性。