【正文】 面板按鈕的輸入、各類傳感器的輸入，以及相關(guān)模擬量的輸入，完成相關(guān)設(shè)備的運(yùn)行、停止和調(diào)速控制。污泥脫水系統(tǒng)主要包括離心式脫水機(jī)，其主要功能是對氧化池中處理過污水的活性污泥進(jìn)行脫 水處理，由于對污水進(jìn)行處理后， 14 活性污泥中有新的微生物及其他雜質(zhì)，因此需要先對活性污泥添加一定量的藥物，便于污泥脫水。在該系統(tǒng)中用到一定化學(xué)藥劑 主要包括混凝劑、絮凝劑、復(fù)合堿等， 主要用來調(diào)節(jié)改善混凝條件及絮凝體結(jié)構(gòu)，利用高分子助凝劑的強(qiáng)烈吸附架橋作用，使細(xì)小松散的絮凝體變的粗大而緊密，容易發(fā)生沉降。 (4）沉淀系統(tǒng)。使活性污泥的生化反應(yīng)更加充分，這樣才能最大程度地分解污水中的有害成分。氧化溝的功能是對污水進(jìn)行生化處理，分解污水中 的有害物質(zhì)，使其達(dá)到一定的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，其中是轉(zhuǎn)碟曝氣機(jī)是關(guān)鍵設(shè)備，在氧化溝中設(shè)置有溶解氧儀對污水中的含氧量進(jìn)行檢測，根據(jù)其反饋到 PLC 的值來控制曝氣機(jī)變頻器的運(yùn)行，改變污水中溶解氧的含量。 (3）氧化溝系統(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，其進(jìn)水系統(tǒng) 除沙系統(tǒng) 氧化溝系統(tǒng) 沉淀系統(tǒng) 污泥脫水系統(tǒng) 13 中的細(xì)格柵機(jī)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(jī)的運(yùn)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(jī)；當(dāng)液位差小于某個值時停止清污機(jī)的運(yùn)行，這和粗格柵系統(tǒng)的運(yùn)行方式一致。 (2）除砂系統(tǒng)。進(jìn)水管道的主要功能是將污水中的大塊物體排除，其中的粗格柵是根據(jù)程序設(shè)定的時間進(jìn)行間歇工作，而清污機(jī)的運(yùn)行和停止是根據(jù)粗格柵兩側(cè)的 液位差來決定的，當(dāng)液位差超過某個值時，啟動清污機(jī)；當(dāng)液位差小于某個值時停止清污機(jī)的運(yùn)行。 圖 31 工業(yè)污水處理系統(tǒng)基本組成 圖 (1）進(jìn)水系統(tǒng)。 工業(yè)污水處理系統(tǒng)基本組成 工業(yè)污水處理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)比 較復(fù)雜，設(shè)備較多，其中氧化溝是工業(yè)污水處理系統(tǒng)中的重要環(huán)節(jié)。控制各類設(shè)備的啟動和停止，包括：格柵機(jī)啟停、清污機(jī)啟停、潛水泵啟停、潛水?dāng)嚢杵鲉⑼?、污泥回流泵等設(shè)備。 信號輸出部分主要包括兩個方面：一個是數(shù)字量輸出，即各類設(shè)備的接觸器；另外一個是模擬量輸出，用來控制曝氣機(jī)變頻器。通過將溶解氧儀設(shè)置在適當(dāng)位置上，將檢測值反饋到 PLC 中，通過運(yùn)算輸出控制曝氣機(jī)的轉(zhuǎn)速信號。以上三種都為數(shù)字量輸入，該輸入為模擬量輸入。檢測進(jìn)水泵房和污泥回流泵房中液位的高低，用來控制潛水泵或污泥回流泵的啟動和停止，以及投入運(yùn)行的潛水泵的數(shù)量。檢測粗細(xì)格柵兩側(cè)液位差，用來控制清污機(jī)的啟動與停止。大多數(shù)為人工方式控制的輸入檢測，主要有自動按鈕、手動按鈕、格柵機(jī)啟動按鈕、清污機(jī)啟動按鈕、潛水泵啟動按鈕、潛水?dāng)嚢铏C(jī)啟動按鈕、污泥回流泵按鈕、曝氣機(jī)工頻、變頻按鈕，以及變頻加速減速按鈕等。 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。由于 PLC 的 CPU 強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)通信能力，使得工業(yè)污水處理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸與通信變得可能，并且也可實(shí)現(xiàn)其遠(yuǎn)程監(jiān)控。 PLC 作為工業(yè)污水處理系統(tǒng)的控制系統(tǒng)使得設(shè)計過程變得更加簡單，可實(shí)現(xiàn)的功能變得更多。為實(shí)現(xiàn)工業(yè)污水處理技術(shù)的簡易、高效、低能耗的功能，并且實(shí)現(xiàn)自動化的控制過程。 10 第 3 章 控制系統(tǒng)方案設(shè)計 工業(yè)污水處理系統(tǒng)控制形式 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等控制方式。經(jīng)處理的污水進(jìn)入沉淀池中，在刮泥機(jī)的作用下進(jìn)行物理沉淀，為了加強(qiáng)沉淀效果，同時加入混凝劑和絮凝劑利用高分子助凝劑的強(qiáng)烈吸附架橋作用更加容易沉降。同時在該系統(tǒng)中設(shè)置有溶解氧儀超聲波檢測器，通過它對污水中的含氧量進(jìn)行檢測，根據(jù)其反饋到 PLC 的值來控制曝氣機(jī)變頻器的運(yùn)行，改變污水中溶解氧的含量。在該氧化溝系統(tǒng)中進(jìn)行生化處理，分解污水中的有害物質(zhì)，此環(huán)節(jié)用到一些化學(xué)藥劑來加強(qiáng)處理效果，如復(fù)合堿、氯氣、油絮凝劑等。 2 系統(tǒng)工業(yè)污水處理工藝： 本文研究的工業(yè)污水處理工藝流程圖如圖 24所示： 圖 24 系統(tǒng)工藝流程 污水由進(jìn)水系統(tǒng)通過粗格柵和清污機(jī)進(jìn)行初步排除大塊雜質(zhì)物體，到達(dá)除砂池中。而中城市污水處理廠選用 SBR 法最經(jīng)濟(jì)實(shí)用。目前氧化溝工藝是我國采用較多的污水處理工藝技術(shù)之一， DE 型氧化溝和三溝式氧化溝在中高濃度的中小型城市污水處理中也有應(yīng)用。特點(diǎn)：工藝簡單、造價低；時間上具有理想的推流式反應(yīng)器的特性；運(yùn)行方式靈活，可脫氮除磷；具有較強(qiáng)的耐沖擊負(fù)荷的能力；良好的污泥沉降性能，不易產(chǎn)生污泥膨脹。早在 1914 年，這種處理系統(tǒng)就被采用，由于當(dāng)時的自動化水平較低，操作困難且工作量大，隨著城市和工業(yè)廢水處理規(guī)模的日趨擴(kuò)大，間歇式活性污泥法逐漸被連續(xù)式活性污泥法取代。 ⑤ SBR 法。主要應(yīng)用于污水濃度高、水質(zhì)水量變化較大，特別是工業(yè)污水所占比較高的城市污水處理廠，并有較高的節(jié)能效益。是吸附生物降解法的簡稱，于 80 年代初開始在我國應(yīng)用于工程實(shí)踐。對除磷脫氮有特別要求的城 市工業(yè)污水處理廠，首選 A2/O 工藝。該法是一種厭氧 — 缺氧 — 好氧工業(yè)污水處理工藝。該工藝通過增加好氧池與缺氧池原污水 曝氣池 （微生物吸附有機(jī)物氧化為無機(jī)物） 沉淀池 （活性泥下沉） 清水排出 回流活性泥 6 所形成的硝化 反硝化反應(yīng)系統(tǒng)，很好的處理了污水中的氮含量，具有明顯的脫氮效果。 A/O 法是在傳統(tǒng)活性污泥法的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種工業(yè)污水處理工藝，其中 A代表 Anoxic（缺 氧的）， O 代表 Oxic（好氧的）。缺點(diǎn)：普通曝氣池占地多，建設(shè)投資大，滿足國家標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)指標(biāo)范圍小、易產(chǎn)生污泥膨脹現(xiàn)象，磷和氮的去除率低。 常用的工業(yè)污 水處理工藝主要有三種類型： ①傳統(tǒng)活性污泥法。主要目的是為了滿足高標(biāo)準(zhǔn)的受納水體要求或用于工業(yè)等特殊用途，它是城市污水處理未來發(fā)展的方向。經(jīng)二級處理后，有機(jī)污染物質(zhì)的去除率可達(dá) 90%以上，污水中污水五日需氧量值可降至 20mg/L~30mg/L，有機(jī)污染物達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。 二級處理：主要有曝氣池和二沉池構(gòu)成。 一級處理：主要是初次沉淀池。 預(yù)處理：主要包括格柵和沉砂池。（ 生物化學(xué)處理是利用微生物處理污水中的有機(jī)污染物的 一種工藝，它運(yùn)行費(fèi)用較低，目前已成為城市污水處理的主體工藝。目前，工業(yè)污水處理的方法一般以生物處理法為主，輔以物理處理法和化學(xué)處理法。因此，在選擇工業(yè)污水處理工藝的時候必需要認(rèn)真考慮當(dāng)?shù)匚鬯那闆r，以及實(shí)際的工業(yè)污水處理的環(huán)境。 針對上述情況，本文設(shè)計了基于 PLC 的工業(yè)污水處理控制系統(tǒng)設(shè)計 ,主要由以下內(nèi)容組成： （ 1）介紹了工業(yè)污水處理的基本內(nèi)容，包括工業(yè)污水處理的發(fā)展現(xiàn)狀以及工業(yè)污水處理的工藝流程； （ 2）介紹了 PLC 的基本結(jié)構(gòu)和工作原理，并對工業(yè)污水處理控制系統(tǒng)進(jìn)3 行設(shè)計分析； （ 3）具體分析設(shè)計工業(yè)污水處理的硬件系統(tǒng)； （ 4）具體分析設(shè)計工業(yè)污水 處理的軟件系統(tǒng) [20]。在這種形勢下工業(yè)污水處理自動化控制系統(tǒng)無疑是一個具有巨大的社會效益、環(huán)境效益及經(jīng)濟(jì)效益的研究課題。 未來 10 年，中國工業(yè)污水處理項(xiàng)目工程建設(shè)投資將超過 2500 億元，其中工業(yè)污水處理設(shè)備投入約 300 億元。這些工業(yè)污水處理廠的投入對國家的水體污染改善起了關(guān)鍵的作用，也為人類治理水污染積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)?，F(xiàn)階段，我國工業(yè)污水處理的工作重點(diǎn)已經(jīng)從工藝技術(shù)的研究轉(zhuǎn)移到具體項(xiàng)目的實(shí)施。微電子、通信、計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展大大提高了水處理控制系統(tǒng)的信息化和智能化程度，與 3C技術(shù)相結(jié)合的 PLC以其卓越的可靠性、抗干擾性以及靈活的控制方式成為水處理自動化系統(tǒng) 的核心控制器，其與開放的網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)一起，共同推動著水處理自動2 化系統(tǒng)的智能化程度的發(fā)展。 水是人類生活和國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的不可或缺的重要部分，隨著科技水平的飛速發(fā)展和人類生活水平的巨大提升，對于潔凈的優(yōu)質(zhì)的水源的需求也不斷急劇釋放。隨著環(huán)境保護(hù)的呼聲越來越高，工業(yè)污水處理已經(jīng)體現(xiàn)出其必要性和緊迫性，對于各種污水進(jìn)行處理后排放成為各企業(yè)基本的要求。眾多跡象表面，水資源的短缺無疑將成為制約經(jīng)濟(jì)持續(xù)協(xié)調(diào)發(fā)展的瓶頸，因此世界各國越來越重視水處理和水的再利用，通過各種技術(shù)進(jìn)一步提高供水質(zhì)量，提高經(jīng)濟(jì)效益。耗水量高、重復(fù)利用率低、污染嚴(yán)重是我國 工業(yè)系統(tǒng)水資源利用的突出問題。但是我國工業(yè)用水耗費(fèi)高，重復(fù)利用水少，中水使用率不高，有關(guān)資料顯示，我國的工業(yè)用水重復(fù)利用率平均為 40%~50%。 PLC and the inverter munication........................... 錯誤 !未定義書簽。 Chapter 1 Introduction .................................................1 Chapter 2 Industrial wastewater treatment system process...........