基于PLC污水处理控制系统毕业论文

基于PLC的工业污水处理控制系统的设计

摘要

目前，我国大多数污水处理控制系统自动化水平不高、安全性低、管理不当，效率普遍低于世界标准。污水处理系统中的曝气过程控制、数据通讯和监控管理是急需解决的主要问题。中国污水处理自控系统相对落后，污水处理成本居高不下，污水厂排放的处理过的污水的水质不稳定，所以如何建立有效的自控系统，优化运行效果，减少运行费用，具有重要意义。

本文介绍了工厂污水处理的基本工艺和流程，并通过研究设计一套基于PLC 控制的污水处理系统。文章首先介绍了基于PLC污水处理控制系统的工艺及相关流程，控制系统硬件结构及设计、工作原理以及设计PLC控制系统的基本原则和步骤，来说明PLC在污水处理过程中的应用。先根据污水处理要求设计了设备的电器控制与自动控制线路，主要包括设备的启停、状态信号故障信号、和信号采集等，最后按照工艺要求设计PLC控制系统，其中包括PLC的选型、系统资源配置以及按照污水处理工艺编制PLC程序。

关键词：污水处理，PLC，工艺流程

目录

1 绪论 (1)

1.1工业污水处理的国内外现状 (1)

1.2课题的背景 (2)

1.3研究目的和意义 (3)

1.4课题主要设计的内容 (3)

2 工业污水处理控制系统总体介绍 (4)

2.1工业污水处理基本概念 (4)

2.2 常用的工业污水处理工艺 (4)

2.3工业污水处理系统控制形式 (7)

2.4 工业污水处理系统的功能要求 (8)

3 硬件系统配置 (10)

3.1主要组成部分 (10)

3.2电气控制系统................................. 错误!未定义书签。

3.3工业污水处理系统的工作原理 .......................................... 错误!未定义书签。

3.4 PLC选型 (14)

3.5 PLC的I/O资源配置 (14)

3.6其他资源配置 (17)

4 软件系统设计 (23)

4.1总体流程设计 (23)

4.2曝气过程控制的任务 (31)

4.3氯气投加环节 (32)

4.4絮凝剂投加环 (33)

4.5 PID控制 (33)

4.6 PLC和变频器通讯 (34)

5 调试和运行结果 (35)

5.1硬件系统的调试 (35)

5.2软件系统的调试 (35)

5.3运行结果 (36)

结论 (37)

参考文献 (38)

致谢 (39)

1 绪论

水与人的生活息息相关，特别在现代社会生活及生产中人们对水的需求量与日俱增。然而，水资源是有限的。据报道我国人均拥有淡水量为2400吨，为世界平均值的1/4，在全球149个国家（参与统计国家中），我国人均淡水资源位居110位，属于淡水资源贫乏的国家。而且我国水资源时空分布极不均衡，全国500多个城市缺水，其中多个严重缺水，北方地区缺水现象尤其严重，人均拥有淡水量仅有240吨。令人担忧的是淡水总量日益减少，用水成本不断升高，淡水的浪费非常严重。我国北方地区水资源的超采，己形成漏斗地势、水位下降、湖泊干涸、河水断流、生态恶化。淡水资源的短缺己经成为我国急需解决的问题。

我国淡水资源不断减少，而且污染现象较为严重。随着社会的发展，水资源已经成为影响工业发展的重要因素，现代工业中生产工艺和设备对水质要求越来越高。但是我国工业用水耗费高，重复利用水少，中水使用率不高，有关资料显示，我国的工业用水重复利用率平均为40%~50%。目前全国城市污废水的处理率（达排放标准的）仅有10%左右，其余的污废水都直接排入河川、湖泊、海洋。耗水量高、重复利用率低、污染严重是我国工业系统水资源利用的突出问题。严重的环境污染使有限的水资源日益减少、水质日益恶化，无疑是“雪上加霜”。据统计，由于水质污染，我国已有大约3亿人的饮水发生不安全现象，其中1.9亿人的饮水是超标水。气象学家预测，2100年全球变暖加剧，地表将有1/3的面积变为沙漠，那时，干旱将威胁全球一半的大陆人类的生存。这些现象都是水污染产生的严重后果，因此工业污水处理项目的实施已经刻不容缓。众多迹象表面，水资源的短缺无疑将成为制约经济持续协调发展的瓶颈，因此世界各国越来越重视水处理和水的再利用，通过各种技术进一步提高供水质量，提高经济效益。并且工业污水处理过程中，经过厌氧和好氧处理，污水中的热量、沼气等再生能源可以为工业生产提供二次能源，真正实现变废为宝、循环经济的目的。随着环境保护的呼声越来越高，工业污水处理已经体现出其必要性和紧迫性，对于各种污水进行处理后排放成为各企业基本的要求。在工厂的工业污水处理过程中，污水来源的不稳定以及工厂中各种污水的成分的复杂性，对工业污水处理的工艺和控制方式提出了非常高的要求。

1.1工业污水处理的国内外现状

我国工业污水处理技术从“七五”国家科技攻关开始逐步进行研究。“七五”和“八五”攻关项目在氧化塘、土地处理和复合生态系统等自然处理技术方面的

研究较多，以这些成果为设计依据，建立了一些氧化塘、土地处理等污水示范工程。在人工处理技术方面，“八五”对高负荷活性污泥、高负荷生物膜、一体化氧化沟技术进行了深入研究。研究成果己被应用于大批工业污水处理厂。污水厂污泥处置问题在“九五”科技攻关中受到重视，并配套开发成套的污泥处理。经过“七五”、“八五”和“九五”期间的努力，我国在工业污水处理技术方面取得了较大的成就。目前在水污染治理技术上，我国已能提供下列工艺技术传统活性污泥法技术、各种新型活性污泥工艺如：SBR法和氧化沟技术等、酸化水解好氧技术和多种类型的稳定塘技术等，这些污水治理技术已经在水体污染、改善水体环境方面发挥了突出的作用，标志着我国工业污水处理事业发展到了一个崭新的阶段。现阶段，我国工业污水处理的工作重点已经从工艺技术的研究转移到具体项目的实施。

国际上，大规模的水污染治理是在第二次世界大战后，随着50年代经济的蓬勃发展带来的60年代日益严重性的环境污染而展开的。工业污水处理设施中，城市排水管线和工业污水处理厂的兴建和运行在水污染控制中发挥着骨干作用。至70年代末，美国投入了数千亿美元兴建了18000余座城市工业污水处理厂，英国、法国、德国更耗费了巨额资金兴建了7000至8000座城市工业污水处理厂。这些工业污水处理厂的投入对国家的水体污染改善起了关键的作用，也为人类治理水污染积累了丰富的经验。现在，这些国家的工业污水处理水平又有了进一步提高，兴建了一批具有脱氮除磷功效的设施，对水体质量改善和水环境保护起了重大的作用。

1.2课题的背景

未来10年，中国工业污水处理项目工程建设投资将超过2500亿元，其中工业污水处理设备投入约300亿元。采用先进、实用的技术改造传统工艺，在环保工程中广泛采用先进的自动控制技术，是推动环保产业升级，实现环保发展战略的重要环节。在这种形势下工业污水处理自动化控制系统无疑是一个具有巨大的社会效益、环境效益及经济效益的研究课题。

对于环境保护问题，国务院明确规定所有工业污染源都必须达到排放标。其中处理过的污水还可以循环再利用，由于我国是一个水资源匮乏的国家，而且时空分布上极不均匀，许多地区和城市严重缺水。所以水资源也是一种保护。因此，从环保、注水等多方面的因素考虑，对于工业污水处理非常有必要。因此，有效的结合目前最新的工艺状况、计量自控检测仪表使用、PLC 控制系统技术，将为当前工业污水处理控制系统提供有效的自控方法。

1.3研究目的和意义

世界任何国家的经济发展，都会推进社会进步、促进工农业生产能力，使人民生活得到进一步改善，但是也随之带来不同程度的环境污染，污水也是造成环境污染的来源之一。这个污染源的出现引起了世界各国政府的关注，治理水污染环境的课题被列入世界环保组织的工作日程。我国是一个严重缺水的国家，虽然我国年平均水资源总最为28000 亿m2，居世界第6 位，人均水资源量为2220m2，居世界第110 位，已经被联合国列为世界上13个缺水国家之一。目前我国约300个城市缺水，其中严重缺水城市有5O个。据中国经济信息网分析统计，全国按目前正常需要，年缺水总里约为300 亿～400 亿立方米，因缺水造成的经济损失每年达2300 亿。超过洪涝灾害。水资沟的匮乏和水资源的污染，己经严重的影响了人民的日常生活，严重的影响了我国的经济建设和发展。因此建设符合我国国情的污水厂自动控制系统对降低工业污水处理成本、改善环境、建立可持续发展社会和和谐社会、保持我国经济高速发展具有重要意义。

1.4课题主要设计的内容

本课题主要设计的内容是工业工业污水处理工艺及工业污水处理系统的组成和PLC控制系统设计,主要由以下内容组成：

（1）介绍了工业污水处理的基本内容，包括工业污水处理的发展现状以及工业污水处理的工艺流程；

（2）介绍了PLC的基本结构和工作原理，并对工业污水处理控制系统进行设计分析；

（3）具体分析设计工业污水处理的硬件系统；

（4）具体分析设计工业污水处理的软件系统；

（5）工业污水处理系统的调试与运行。

2 工业污水处理控制系统总体介绍

2.1工业污水处理基本概念

城市污水、生活污水、生产污水或经过工业企业局部处理后的生产污水，往往都排入排水系统。这些污水除含有碳水化合物、蛋白质、氨基酸、动植物脂肪、尿素、氨、肥皂和合成洗涤剂等物质外，还含有细菌、病毒等使人致病的微生物。经处理后的污水，最后出路有三种：①排放水体；②灌溉田地；③重复使用。

污水污染物可根据化学性质和物理形态进行不同的分类。按化学性质，污水中的污染物质可分为无机性物质和有机性物质，其化学元素以炭、氮、磷为主。按物理形态，污水中的污染物质可分为固体悬浮物即呈颗粒状的污染物质、胶体污染物质和溶解性污染物质。

好氧有机污染物的性质稳定，在微生物的作用下，借助微生物的新陈代谢功能而降解为无机物，如二氧化碳、水、硝酸根离子等稳定的无机物。有机物的种类很多，其共性是在微生物的作用下被降解时，都要消耗水中的溶解氧，所以在工程实际中，采用以下的几个综合污染指标来表述：生物化学需氧量或生化需氧量（Bio-chemical Oxygen Demand, BOD）mg/L、化学需氧量(Chemical Oxygen Demand, COD) mg/L、总有机碳(Total Organic Carbon) mg/L、总需氧量(Total Oxygen Demand) mg/L。

虽然BOD

20

。能较精确地描述污水的生化需氧量，但其测定的时间太长，需20天。考虑到好氧分解速率一般在开始的几天最快，在20℃温度下，污水五日

生化需氧量(BOD

5)，约占BOD

20

的70%～80%，因此把BOD

5

作为衡量污染水的有机

物浓度指标。化学需氧量(COD)的特点是能够精确的表示污水中有机物的含量，并且测定时间短，但它不能像BOD那样表示出微生物氧化的有机物量。

2.2 常用的工业污水处理工艺

不同的工业污水处理对象，不同的工业污水处理环境，将需要有不同的工业污水处理工艺来处理。因此，在选择工业污水处理工艺的时候必需要认真考虑当地污水的情况，以及实际的工业污水处理的环境。

工业污水处理的方法主要有物理、化学、物理化学，以及生物等几种。这些方法根据实际情况，可以单一使用，也可以针对不同的污水混合使用。目前，工业污水处理的方法一般以生物处理法为主，辅以物理处理法和化学处理法。常用的工业污水处理工艺有以下几种。

（1）传统活性污泥法。传统活性污泥处理法是一种最古老的工业污水处理工艺，其工业污水处理的关键组成部分为沼气池与沉淀池，主要处理部分关系框图如图2-1所示。

图2-1传统活性污泥法工艺流程图

污水中的有机物在曝气池停留的过程中，曝气池中的微生物吸附污水中的大部分有机物，并且在曝气池中被氧化成无机物，然后在沉淀池中经过沉淀后的部分活性泥需要回流到曝气池中。该工艺的优点有：有机物去除率高，污泥负荷高，池的容积小，耗电省，运行成本低。该工艺的缺点有：普通曝气池占地多，建设投资大，满足国家标准相关指标范围小、易产生污泥膨胀现象，磷和氮的去除率低。

（2）A/O 法。A/O 法是在传统活性污泥法的基础上发展起来的一种工业污水处理工艺，其中A 代表Anoxic （缺氧的），O 代表Oxic （好氧的）。A/O 法是一种缺氧----好氧生物工业污水处理工艺。该工艺通过增加好氧池与缺氧池所形成的硝化----反硝化反应系统，很好的处理了污水中的氮含量，具有明显的脱氮效果。但是此硝化----反硝化反应系统需要得到很好的控制，这样就对该工艺提出了更高的管理要求，这也成为了该工艺的一大缺点。其工艺流程图如下：

图2-2 A/O 法工艺流程图

曝气池

（微生物吸附有机物氧化为沉淀池 （活性泥下沉） 回流活性泥 原污水

清水排出

（3）A2/O法。A2/O法也是在传统活性污泥法的基础上发展起来的一种工业污水处理工艺，其中A2，即A-A，前一个A代表Anaerobic（厌氧的），后一个A代表Anoxic（缺氧的）；O代表（好氧的）。A2/O是一种厌氧—缺氧—好氧工业污水处理工艺。A2O法的除磷脱氮效果非常好，非常适合用于对除磷脱氮有要求的工业污水处理。因此，在对除磷脱氮有特别要求的城市工业污水处理厂，一般首选A2/O工艺。其工艺流程图如图2.3所示。

图2-3 A2/O法工艺流程图

（4）A/B法。A/B法是吸附生物降解法的简称，该工艺没有初沉淀，将曝气池分为高低负荷两段，并分别有独立的沉淀和污泥回流系统。高负荷段停留时间约为20~40min，以生物絮凝吸附作用为主，同时发生不完全氧化反应，去除BOD 达50%以上。B段与常规活性污泥法相识，负荷较低。AB法中A段效率很高，并有较强的缓冲能力。B段起到出水把关作用，处理稳定性较好。对于高浓度的工业污水处理，AB法具有很好的适用性，并有较高的节能效益。尤其在采用污泥消化和沼气利用工艺时，优势最为明显。但是，AB法污泥产量较大，A段污泥有机物含量极高，因此必须添加污泥后续稳定化处理，这样就将增加一定的投资和费用。另外，由于A段去除了较多的BOD，造成了碳源不足，难以实现脱氮工艺的要求。对于污水浓度低的场合，B段也比较困难，也难以发挥优势。

总体而言，AB法工艺较适合于污水浓度高，具有污泥消化等后续处理设施的大中规模的城市工业污水处理厂，且有明显的节能效果，而对于有脱氮要求的城市工业污水处理厂，一般不宜采用。

（5）SBR法。SBR法是歇式活性污泥法的简称，是一种按照一定的时间顺序间歇式操作的污水生物处理技术，也是一种按间歇曝气方式来运行的活性污泥工业污水处理技术，又称序批式活性污泥法。其反应机理及去除污染物的机理与传统的活性污泥法基本相同，只是运行操作方式不尽相同。SBR法与传统的水处理工艺的最大区别在于它是以时间顺序来分割流程各单元，以时间分割操作代替空间分割操作，非稳态生化反应代替生化反应，静置理想沉淀代替动态沉淀等。整个过程对于单个操作单元而言是间歇进行的，但是通过多个单元组合调度后又是连续的，在运行上实现了有序和间歇操作相结合。

2.3本设计系统工业污水处理工艺及描述：

本工业污水处理工艺流程图如下图2-4所示：

图2-4 工艺流程图

污水由进水系统通过粗格栅和清污机进行初步排除大块杂质物体，到达除砂池中。在除砂池系统中细格栅和转鼓清污机进一步净化污水中的细小颗粒物体，将污水中的细小沙粒滤除后进入氧化沟反应池。在该氧化沟系统中进行生化处理，分解污水中的有害物质，此环节用到一些化学药剂来加强处理效果，如复合碱、氯气、油絮凝剂等。对污水进行除油、消毒、调整PH值。同时在该系统中设置有溶解氧仪超声波检测器，通过它对污水中的含氧量进行检测，根据其反馈到PLC的值来控制曝气机变频器的运行，改变污水中溶解氧的含量。潜水搅拌机的作用是推进水流，使氧化沟的污水和活性污泥处于剧烈搅拌充分混合接触，使生化反应更加充分，以最大程度地分解污水中的有害成分。经处理的污水进入沉淀池中，在刮泥机的作用下进行物理沉淀，为了加强沉淀效果，同时加入混凝剂和絮凝剂利用高分子助凝剂的强烈吸附架桥作用更加容易沉降。污水经沉淀池处理最后到达脱水环节，离心式脱水机作用下进行脱水处理后排出清水。

2.3工业污水处理系统控制形式

早期的控制系统多采用继电器——接触器控制系统，但随着电子技术的飞速发展，控制要求的不断提高，该类控制方法已不能满足现代工业污水处理系统的控制要求，因此已逐渐被淘汰，取而代之的是DCS、现场总线控制、PLC等控制方。

（1）DCS系统。DCS是集散控制系统的简称，又称为分布式计算机控制系统，是由计算机技术、信号处理技术、测量控制技术、通信网络技术等相互渗透形成的。由计算机和现场终端组成，通过网络将现场控制站、检测站和操作站、控制站等连接起来，完成分散控制和集中操作、管理的功能，主要是用于各类生产过程，可提高生产自动化水平和管理水平，其主要特点如下：采用分级分布式控制，减少了系统的信息传输量，使系统应用程序比较简单。实现了真正的分散控制，使系统的危险性分散，可靠性提高。扩展能力较强。软硬件资源丰富，可适应各种要求。实时性好，响应快。

（2）现场总线控制系统。现场总线控制系统是由DCS和PLC发展而来的，是基于现场总线的自动控制系统。该系统按照公开、规范的通信协议在智能设备之间，以及智能设备与计算机之间进行数据传输和交换，从而实现控制与管理一体化的自动控制系统，其优点：可以用计算机丰富的软件、硬件资源。响应快，实时性好。通信协议公开，不同产品可互连。

（3）PLC系统。PLC是可编程逻辑控制器的简称，用它作为处理系统的控制器，实现控制系统的功能要求，也可利用计算机作为其上位机，通过网络连接PLC，对生产过程进行实时监控，其特点如下：编程方便，开发周期短，维护容易。通用性强，使用方便。控制功能强。模块化结构，扩展能力强。

2.4 工业污水处理系统的功能要求

工业污水处理系统的主要功能是完成对城市污水的净化的作用，将城市中排除的污水通过该系统处理后，输出符合国家标准的水质。长期以来，工业污水处理技术虽然经过了迅速发展，但仍滞后于城市发展的需要，工业污水处理率低、设备运转率低等极大地影响了城市发展。为实现工业污水处理技术的简易、高效、低能耗的功能，并且实现自动化的控制过程，采用PLC作为核心控制器是个较好的方案。

PLC作为工业污水处理系统的控制系统使得设计过程变得更加简单，可实现的功能变得更多。与各类人机界面的通信可完成PLC控制系统的监视，同时使用户可通过操作界面功能控制PLC系统。由于PLC的CPU强大的网络通信能力，使得工业污水处理系统的数据传输与通信变得可能，并且也可实现其远程监控。

利用PLC作为控制器的工业污水处理系统主要涉及两个方面：一是信号输入；二是控制输出信号。

2.4.1信号输入

工业污水处理系统信号输入检测方面主要涉及四类信号的监测，主要包括：按钮的输入检测、液位差的输入检测、液位高低的输入检测，以及曝气池中含氧量的输入检测。

（1）按钮输入检测。大多数为人工方式控制的输入检测，主要有自动按钮、手动按钮、格栅机启动按钮、清污机启动按钮、潜水泵启动按钮、潜水搅拌机启动按钮、污泥回流泵按钮、曝气机工频、变频按钮，以及变频加速减速按钮等。

（2）液位差输入检测。检测粗细格栅两侧液位差，用来控制清污机的启动与停止。

（3）液位高低输入检测。检测进水泵房和污泥回流泵房中液位的高低，用来控制潜水泵或污泥回流泵的启动和停止，以及投入运行的潜水泵的数量。

（4）含氧量输入检测。以上三种都为数字量输入，该输入为模拟量输入。曝气过程是工业污水处理系统中最重要的环节，为了保证微生物所需要的氧气，必须检测污水中的含氧量，并通过曝气机增加或减少其含氧量。通过将溶解氧仪设置在适当位置上，将检测值反馈到PLC中，通过运算输出控制曝气机的转速信号。当溶解氧值偏低时，降低了微生物分解的效果，延长了处理时间，严重时甚至导致处理失效，因此需要增加曝气机转速以增加供氧量；当溶解氧值偏高时，导致微生物过氧化，降低了其活性，也不利于处理，因此减小曝气机转速以减少供氧量，最终使污水中的溶解氧保持在一定的范围内。

2.4.2控制输出信号

信号输出部分主要包括两个方面：一个是数字量输出，即各类设备的接触器；另外一个是模拟量输出，用来控制曝气机变频器。

（1）数字量输出。控制各类设备的启动和停止，包括：格栅机启停、清污机启停、潜水泵启停、潜水搅拌器启停、污泥回流泵等设备。

（2）模拟量输出通过PLC中PID运算后的数据，通过其功能模块输出控制信号，该控制信号输入到变频器的控制端子上，改变变频器的输出频率，从而控制曝气机的转速，最后达到控制污水中含氧量的要求。

3 硬件系统配置

氧化沟是工业污水处理系统中的重要环节，其结构的不同形成了不同的氧化方法例如，奥贝尔、卡鲁赛尔和一体化氧化沟法，对于不同的结构，其配套的设备也有较大的不同，所以其结构比较复杂，不同的结构对应不同的控制系统，因此需要根据不同的结构特点设计相应的控制系统。

3.1主要组成部分

工业污水处理系统的结构比较复杂，设备较多，在氧化沟中其控制过程及原理大致相同，都是通过控制曝气机的转速来调节污水中的含氧量，其基本组成如图3-1所示。

图4-1工业污水处理系统基本组成示意图

(1）进水系统。进水系统主要有进水管道和进水泵房组成，进水管道主要由粗格栅机和清污机组成，进水泵房主要有两台潜水泵组成。进水管道的主要功能是将污水中的大块物体排除，其中的粗格栅是根据程序设定的时间进行间歇工作，而清污机的运行和停止是根据粗格栅两侧的液位差来决定的，当液位差超过某个值时，启动清污机；当液位差小于某个值时停止清污机的运行。进水泵房中的潜水泵运行及停止是通过安装在泵房内的液位传感器来决定的，当液位较低时只启动一台潜水泵，当液位较高时启动两台潜水泵，若液位持续升高时，则输出报警以示意有故障发生。

(2）除砂系统。除砂系统主要由细格栅系统和沉砂池组成，细格栅系统是由细格栅机和转鼓清污机组成，沉砂池的主要设备是分离机。细格栅系统的主要功能是进一步净化污水中的颗粒物体，将污水中细小的沙粒滤除，其中的细格栅机是根据程序设定时间进行间歇工作，而转鼓清污机的运行和停止则根据细格栅两侧的液位差来决定，当液位差超过某个值时，启动清污机；当液位差小于某个值时停止清污机的运行，这和粗格栅系统的运行方式一致。沉砂池中分离机的运行和后续处理中的转碟曝气机的运行同步，即启动转碟曝气机的时候同时启动分离机，对沉砂池中的沙粒进行排除。

(3）氧化沟系统。氧化沟系统由氧化沟和污泥回流系统构成，氧化沟是工业污水处理系统中最重要的环节，因此控制量较多，控制过程叫复杂，包括转碟曝气机和潜水搅拌机，污水回流系统主要有污泥回流泵构成。氧化沟的功能是对污水进行生化处理，分解污水中的有害物质，使其达到一定的水质标准，其中是转碟曝气机是关键设备，在氧化沟中设置有溶解氧仪对污水中的含氧量进行检测，根据其反馈到PLC的值来控制曝气机变频器的运行，改变污水中溶解氧的含量。潜水搅拌机的作用是推进水流，同时使氧化沟的污水和活性污泥处于剧烈的搅拌状态，使他们充分混合接触。使活性污泥的生化反应更加充分，这样才能最大程度地分解污水中的有害成分。污水回流系统的污泥回流泵将剩余的污泥及使用过的污泥进行处理，该设备的运行与停止主要根据泵房内液位传感器的状态，当液位低于某个值时停止回流泵的运行；当液位持续高于某个高位时，回流泵停止运行同时输出报警信号；液位处于正常状态时，回流泵正常运行。

(4）沉淀系统。沉淀系统主要设备为刮泥机，其功能是对进行氧化沟处理后的污水进行物理沉淀，将污泥和清水分离，刮泥机在整个系统启动后就开始持续运行。在该系统中用到一定化学药剂主要包括混凝剂、絮凝剂、复合碱等，主要用来调节改善混凝条件及絮凝体结构，利用高分子助凝剂的强烈吸附架桥作用，使细小松散的絮凝体变的粗大而紧密，容易发生沉降。

(5）污泥脱水环节。污泥脱水系统主要包括离心式脱水机，其主要功能是对氧化池中处理过污水的活性污泥进行脱水处理，由于对污水进行处理后，活性污泥中有新的微生物及其他杂质，因此需要先对活性污泥添加一定量的药物，便于污泥脱水。离心式脱水机主要有聚合物泵、污泥机和切割机构成，以上设备按照顺序控制的方式启动，依次启动聚合物泵、污泥机和切割机，完成对污泥的脱水处理。

3.2电气控制系统

电气控制系统主要包括操作面板、显示面板、电气控制柜等单元。由于在该系统中需要检测较多的数字输入量，并且还要检测模拟量的输入，根据设定的程序进行数据处理后，输出控制信号，因此系统的控制逻辑与时序就需要严格照检测信号的输入进行控制。

(1）操作面板。操作面板主要包括手动、自动、各类设备的启动按钮等。

(2）显示面板。显示面板由于要显示较多的数据，因此一般采用触摸屏或者人机界面。

(3）电气控制柜。电气控制柜是电气控制的核心设备，主要包括变频器、各类传感器的输入信号、PLC及其扩展模块等。

3.3工业污水处理系统的工作原理

3.3.1控制系统总体框图

工业污水处理系统的电气控制系统总框图如图4-2所示，PLC为核心控制器，通过检测操作面板按钮的输入、各类传感器的输入，以及相关模拟量的输入，完成相关设备的运行、停止和调速控制。

3-2电气控制系统框图

3.3.2工作过程

在手动状态下，各类设备的控制是根据操作面板上的按钮输入来控制，无逻辑控制，即可不根据传感器的状态进行控制。在自动方式下进行闭环控制，系统根据检测到外部传感器的状态对设备进行启停控制，其工作过程如下。

(1）接通电源，启动自动控制方式，启动潜水搅拌器和刮泥机。

(2）运行粗、细格栅机，进行间歇运行，即运行一段时间然后停止一段时间，循环进行。

(3）根据反馈回来的液位差状态控制清污机的运行与停止。

(4）进水泵房中的潜水泵根据液面高低进行运行、停止及运行数量的控制。

(5）转碟曝气机根据溶解氧仪反馈的模拟量经PLC运算后进行控制，同时控制分离机的运行与停止。

(6）污泥回流泵的运行与停止根据液面的高低进行控制。

(7）在污泥脱水系统中，离心式脱水机的启动采用顺序控制方式，依次启动其设备。

3.3.3工业污水处理系统主电路设计

图3-3为工业污水处理系统的主电路图的部分图。三台电机分别为潜水泵电机（M1）、清污机电机（M2）、转碟曝气机电机（M3）。接触器KM3、KM2、KM6分别控制M1、M2、M3的工频运行；接触器KM5、KM9分别控制M1、M3的变频运行；FR1、FR2、FR3分别为三台电机过载保护用的热继电器；QF1、主电路的空气开关；FU1为主电路的熔断器。选用的MM430变频器是用来控制电机M1、M3变频运行的。

图3-3工业污水处理系统部分主电路图

3.4 PLC选型

根据工业污水处理系统的电气控制系统的功能要求，以及其复杂程度，从经济性、可靠性等方面来考虑，选择西门子S7—200系列PLC作为工业污水处理系统的电气控制系统的控制主机。由于工业污水处理电气控制系统涉及较多的输入输出端口，其控制过程相对复杂，因此采用CPU226作为该控制系统的主机。

CPU226在工业污水处理系统中使用的数字量输入点和输出点都比较多，因此除了PLC主机自带的I/O外，还需要扩展一定数量的I/O扩展模块。在此采用EM223输入/输出混合扩展模块。8点DC输入8点输出型。正好可以满足控制系统的I/O需求。

在该系统中，还需要采集模拟量并利用模拟量控制的功能要求，因此需要在扩展一个模拟量输入输出扩展模块。西门子公司专门为S7—200系列PLC配置了模拟量输入输出模块EM235，该模块具有较高的分辨率和较强的输出驱动能力，可满足控制系统的功能要求。

3.5 PLC的I/O资源配置

根据系统的功能要求，对PLC的I/O进行配置，具体分配如下表。

3.5.1数字量输入部分

表3-4 数字输入量地址分配

3.5.2数字量输出部分

表3-5数字输出量地址分配

3.5.3模拟量输入部分

由于需要采集一个溶氧仪所反馈的数据，因此扩展了一个模拟量输入输出模块，具体I/O分配，如下表3-6所示。

表3-6 模拟量输入地址分配

3.5.4 模拟量输出部分

在此控制系统中需要将采集回来的模拟量进行数据处理，然后，通过模拟输出口对变频器进行控制，进行控制其他设备的运行，如下表3-7所示。

表3-7模拟量输出地址分配

AQW0 经PID运算输出

根据控制系统的功能要求，设计出工业污水处理控制系统的硬件连线图如图3-8所示，此控制面板上的手动控制部分主要在调试系统时使用，调试完成后基本处于闲置状态。

图3-8工业污水处理系统PLC硬件接线图

3.6其他资源配置

要完成系统的控制功能除了需要PLC主机及其扩展模块之外，还需要各种传感器、接触器和变频器等仪器设备。

3.6.1接触器选型

在控制系统中，所有设备是根据控制面板上的按钮情况或者根据传感器的反馈值进行动作的，因此需要PLC根据当前的工作情况，以及按钮的情况来控制所有设备的启停，在此用到了大量接触器：如格栅机接触器、清污机接触器、潜水泵接触器、分离机接触器、转碟曝气机接触器、潜水搅拌机接触器、刮泥机接触器等。为此该系统选用施耐德LC1-D0901M5C交流接触，其额定电压220V,额定电流9A。其特点有：高标准：符合IEC60947-4-1和GB14048.4标准。长寿命：机械寿命高达2000万次；电寿命高达200万次。强适应性：“TH”防护处理，可以在湿热的环境中使用。宽电压：线圈控制电压在70%-120%Uc之间波动，不影响产品正常工作。强通用性：具有50Hz-60Hz通用线圈，可以全世界通用。模块化：产品本体上可以附加辅助触头，通电/断电延时触头，机械闭锁等模块。也可以很方便地组合成可逆接触器、星-三角起动器。

3.6.2变频器简介

变频器的功能是将频率固定的(通常为50Hz)的交流电变换成频率连续可调的三相交流电源。变频器的输入端接至频率固定的三相交流电，输出端输出的是频率在一定范围内连续可调的三相交流电。

变频器主要分为间接变频和直接变频两大类，而间接变频又根据中间直流环节的主要储能元件的不同可分为电压型和电流型。电压型变频器主回路由相控整流器，中间直流环节和逆变器三个部分组成。

相控整流器将交流电压整流为可控的直流电压，经滤波由电容C d输出直流电压V d，逆变器将直流U d变换成频率可调的交流电源供给电机进行变频调速。由于中间直流环节是C d低阻抗输出相当于是恒压源，故称电压型。

电流型交-直-交变频器与电压型变频器的差别仅在于中间直流环节中的储能元件用的是电感而不是电容。由于中间直流环节是高阻抗输出相当于电流源，故称电流型。

3.6.3变频与变压(VVVF)原理

污水处理毕业设计 1

污水处理毕业设计 【篇一：某污水处理厂毕业设计说明书(完整版可做毕业设计模版)】给水排水工程专业毕业设计任务书 设计题目：朔州市恢河污水处理厂设计学生：李文鹃指导教师：杨纪伟 完成日期： 2月日--- 6月日河北工程大学城建学院给水排水教研室 2月一、二、 设计题目：朔州市恢河污水处理厂设计 设计（研究）内容和要求：（包括设计或研究内容、主要指标与技术参数， 并根据课题性质对学生提出具体要求） 根据朔州市城市总体规划图和所给的设计资料进行城市污水处理厂7设计。设计内容如下： 1、完成一套完整的设计计算说明书。说明书应包括：污水水量的计算；设 计方案对比论证；污水、污泥、中水处理工艺流程确定；污水、污泥、中水处理单元构筑物的详细设计计算，（包括设计流量计算、参

数选择、计算过程等，并配相应的单线计算草图），厂区总平面布置说明；污水厂环境保护方案；污水处理工程建设的技术经济初步分析等。 2、绘制图纸不得少于8张，所有图纸按2#图出。（个别图纸也可画成1#图）。 另外，其组成还应满足下列要求： （1）污水处理工艺及污水回用总平面布置图1张，包括处理构筑物、 附属构筑物、配水、集水构筑物、污水污泥管渠、回流管渠、放空管、超越管渠、空气管路、厂内给水、污水管线、中水管线、道路、绿化、图例、构筑物一览表、说明等。 （2）污水处理厂污水和污泥及污水回用工程高程布置图1张，即污水、 污泥、中水处理高程纵剖面图，包括构筑物标高、水面标高、地面标高、构筑物名称等。 （3）污水总泵站或中途泵站工艺施工图1张。 （4）污水处理及污泥处理工艺中两个单项构筑物施工平面图和剖面图

毕业设计设计（论文）题目：污水处理系统控制

毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。 作者签名：日期： 指导教师签名：日期： 使用授权说明 本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。 作者签名：日期：

学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名：日期：年月日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 涉密论文按学校规定处理。 作者签名：日期：年月日 导师签名：日期：年月日

污泥处理处置 摘要：本文汇总了国内外城市生活污水处理厂关于污泥处置技术的应用现状，发展趋势以及选择适合的污泥处理方法的注意事项，不同污泥处理方法的影响因素。 关键词：污泥处理，减量化、稳定化、无害化、资源化，浓缩，消化，脱水，干化 前言：在“十一五”规划中明确提出到2010年底，全国城镇污水处理率达到70%的目标。在2000～2010年的两个五年计划期间，我国城市污水处理的发展经历了两个建设高潮，2010年底我国城市污水处理能力超过1.2亿m3/d，污水处理率接近75%。我国城市污水处理厂的大规模建设浪潮行将结束，一些城市由于污水处理率的大幅提高，污泥产量增加迅速，污泥处理设施滞后的严重问题已经凸显。“十二五”期间全国年干污泥产量为700万～1200万t，折合80%含水率的湿污泥3500万～6000万t。如果处置不当很容易造成二次污染，是我国的城市污水处理的巨大投资和建设成果功亏一篑。污泥处理已经成为我国城市污水处理行业发展的瓶颈。 1．当下污泥的处理手段： 1.1减量化：污泥具有含水率高和体积庞大的特征，污泥处理首先应采取有效的减容、减量等手段降低其体积和质量，减少后续运输、贮存、处理和处置污泥量。一般采用浓缩，脱水和干化等技术及设备。 1.2稳定化：污泥还有污染物总类多和高度浓缩的特点。含有大量易腐败降解的有机质，必须进行稳定化处理，稳定化是指通过技术手段

使污泥中的有机物在一定程度降解为无机物的过程，有厌氧消化、好氧消化、好氧堆肥等三种稳定化工艺。 1.3无害化：经过减量化、稳定化后要进行无害化处理，无害化的主要目的是去除和杀灭污泥中的病原菌和寄生虫卵。这一系列处理为后续的土地利用、填埋、焚烧和综合利用等最终安全处置提供技术保障。 1.4资源化：我国《城镇污水处理厂污泥处理处置及污染防治技术政策（试行）》中明确没有把四原则中的资源化列入。污泥中包含有机质和营养元素，人们误以为污泥是一种资源。任何一种自然资源的利用和开发，要根据有用物质含量和开发的成本来确定资源的可利用性，当开发所需资金、技术和能源投入小于产出时，才能谈到资源利用。投入大于产出时，就失去了资源可利用性。事实上，我国污泥有机质含量低，营养元素含量也不高，所以很难资源化利用。但这并不排斥厌氧消化技术回收沼气、采用好氧发酵技术产品返还土地和建材等综合利用的处理处置方法，国家鼓励优先采用能回收和利用污泥中资源的技术和工艺。 1.5因地制宜原则：资源化利用在地广人稀、机械化发达的美国、加拿大等国多用作土地利用，其施用污泥土地的污泥负荷较低，污泥使用的机械化程度高，所以土地利用效率高。欧洲总体发展不平衡，德国、荷兰、北欧各国的居民环保意识强，对污泥利用方式要求严格，一些国家已经禁止污泥农用，到2020年全年禁止；日本由于经济发达，人口密度大，地少人多所以大多采用污泥焚烧的建材利用技术。污泥资源化在全世界的不同发展告诉我们，资源化不是唯一，只有最

CHANGZHOU INSTITUTE OF TECHNOLOGY 毕 业 设 计 说 明 书 题目： 基于PLC 的污水处理系统的设计 SJ005-1

常州工学院电子信息与电气工程学院毕业设计说明书二级学院：电子信息与电气工程学院 专业：自动化班级： 学生姓名：学号： 指导教师：职称： 评阅教师：职称： 2013年9 月

摘要 目前，我国大多数污水处理控制系统自动化水平不高、安全性低、管理不当，效率普遍低于世界标准。中国污水处理自控系统相对落后，污水处理成本居高不下，污水厂排放的处理过的污水的水质不稳定，所以如何建立有效的自控系统，优化运行效果，减少运行费用，具有重要意义。 本文介绍了工厂污水处理的基本工艺和流程，并通过研究设计一套基于PLC控制的污水处理系统。文章首先介绍了基于PLC污水处理控制系统的工艺及相关流程，控制系统硬件结构及设计、工作原理以及设计PLC控制系统的基本原则和步骤，来说明PLC在污水处理过程中的应用。本系统设计了格栅池，调节池，反应池和除盐池，通过除盐池的最后的浓度检测保证了污水的盐浓度的达标排放。 然而本系统也存在一定的缺陷，整个系统的设计偏于简单，最后对于污水中的微生物的排放也没有详细的检测。这就需要在以后的设计中不断改善。 关键词：污水处理； PLC；工艺流程

Abstract Currently, the majority of our sewage treatment control system automation level is not high, low security, mismanagement, efficiency is generally lower than the world standards. China is relatively backward automatic control system of sewage treatment, sewage treatment and the high cost of wastewater treatment plant discharge of the treated effluent quality is unstable, so how to establish an effective automatic control system to optimize operating results, reduce operating costs, has important significance. This article describes the basic process of sewage treatment plants and processes, and through the research and design of a PLC-based control of sewage treatment systems. The article first introduces the PLC-based control system for wastewater treatment technology and related processes, control system hardware architecture and design, operating principles and design of the basic principles of PLC control system and steps to illustrate PLC in the application of the sewage treatment process. The system was designed grille pool, regulation pool, in addition to the reaction tank and Yanchi, Yanchi through except final concentration detection ensures the salt concentration of sewage discharge standards. However, the present system, there are some flaws, overall system design are somewhat simpler, and finally for the microorganisms in wastewater discharge there was no detailed testing. This requires continuous improvement in the design of the future. Keywords: sewage treatment; PLC; process

1 引言 中国的淡水资源总量占全球水资源的6%，仅次于巴西、俄罗斯和加拿大，居世界第四位，但人均只有2200立方米，仅为世界平均水平的1/4，在世界上名列121位，是全球13个人均水资源最贫乏的国家之一，是一个干旱缺水严重的国家。到20世纪末，全国600多座城市中，已有400多个城市存在供水不足问题，其中比较严重的缺水城市达110个，全国城市缺水总量为60亿立方米。据监测，目前全国多数城市地下水受到一定程度的点状和面状污染，且有逐年加重的趋势。日趋严重的水污染不仅降低了水体的使用功能，进一步加剧了水资源短缺的矛盾，对中国正在实施的可持续发展战略带来了严重影响，而且还严重威胁到城市居民的饮水安全和人民群众的健康。 所以，对于水的可持续利用成为国民发展的必要手段，其中对于污水的处理迫在眉睫，更是被提到重要的日程上来。对于关系到国计民生的食品行业，制糖产业一直占据着不可或缺的重要位置。但是“前门产糖，后门排污”却给环境带来了很大压力。从工业角度看，如果按年榨甘蔗3000万吨计算，全国制糖及其深加工过程中将产生约100万吨废糖蜜，约330万吨蔗渣，约310万立方米酒精废液。这样巨大的数字表明，如果对这些废物的处理不及时，排放到地表水体中，将会对我国的水资源产生很大的影响。对制糖废水进行处理后让其达标排放，可以大大减少向水体排放的污水量，减轻环境负担，实现环境效益与经济效益的统一[1]。 制糖工业废水[2]是以甜菜或甘蔗为原料制糖过程中排出的废水，主要来自斜槽废水、榨糖废水、蒸馏废水、地面冲洗水等制糖生产过程和制糖副产品综合利用过程。我国甘蔗糖厂大多利用制糖生产的副产品糖蜜生产酒精，酒精生产过程中产生的废弃物废醪液为一种色度高（深褐色）、PH低（4.5左右）、污染物浓度高的酸性有机废水，废水中一般含有有机物和糖分，COD、BOD很高，是糖厂对水环境的主要污染源[3]。 2 设计依据及原则 2.1 设计依据 2.1.1 工艺设计主要法律、法规 （1）《中华人民共和国水法》2002年08月 （2）《中华人民共和国环境保护法》1989年12月

摘要 本次毕业设计是以相关的资料为依据,设计一座城镇污水处理厂.其日处理量近期为10万立方米。由于城市污水的主要成分为有机物,所以本次设计采用了氧化沟工艺. 主要任务是工艺流程选择及构筑物设计和计算。 该污水处理厂的污水处理流程为：污水经过粗格栅，由泵房提升后流过细格栅，进入沉砂池，再进入氧化沟，二沉池，最后排入江河。 在完成污水和污泥处理构筑物的设计计算后,根据平面布置的原则,综合考虑各方面因素进行了污水厂的平面布置。据污水的流量对连接各构筑物的管渠进行了选径、确定流速以及水力坡降,然后进行了水力损失计算。据水力损失计算对污水和污泥高程进行了计算和布置。 在最后阶段完成对平面图、高程图及各种主要的构筑物的绘制。 关键词：污水处理；Carrousel氧化沟；脱氮除磷；污泥浓缩

Abstract This graduation project is take the related material as the basis, designs a town sewage treatment plant. Its day process load in the near future will be 100,000 cubic meters. Because the city sewage principal constituent is an organic matter, therefore this design has used the oxidation ditch craft. The main task is the selections of process flow and the designs and calculation constructions used in process flow. The process of the sewage treatment plant: sewage come across the coarse grille, sewage was lifted up by pump and flow by thin- case- bar , and then it enters the laminar flow sand pool, oxidation ditch, secondary sedimentation tank, finally The water falls out through a pipe a long way out to river. After finishing calculation of design, according to principle of laying, consider the factors synthetically to confirm the place of the sewage factory. According to flow volume of sewage we can select the foot-path , confirm the velocity of flow and water conservancy slope , then calculate water conservancy losses. In the end, Floor plan, profile in elevation and the other mainly structures drawing must finished. Key words：water treatment; Carrousel oxidation ditch; Phosphorus Sewage and Nitrogen; Sludge concentratio

工业废水处理课程论文 题目：重金属废水处理方法综述 姓名： XXX 学号： XXXXX 学院：环境学院 专业：环境工程 班级： 1班 指导老师： XX 二零一二年五月十四日

重金属废水处理方法综述 摘要：本文介绍了几种典型的重金属废水处理方法，主要包括化学沉淀法、还原法、吸附法、膜分离法、混凝法、离子交换法、电化学法等，并对上述方法的机理、优缺点进行了综述。关键词：重金属废水处理方法机理优缺点 一引言 随着现代工业的高速发展，重金属工业废水的排放量日益增加，水质更加复杂，其中有些属于致癌、致畸或致突变的剧毒物质对人类危害极大。在环境污染方面所说的重金属主要指汞、铬、镉、铅、镍、铜等不具备自然净化能力，难被生物氧化分解且毒性极强的金属元素。重金属废水主要来源于电镀、矿山开采、机械加工、有色金属冶炼、废旧电池垃圾处理，以及农药、医药、油漆、颜料等生产过程排放的废水。目前，研究经济、高效的重金属工业废水的处理技术已成为环保工作的当务之急。水体重金属污染已经成为我国和世界上最严重的环境问题之一，对重金属废水的治理受到国内外科研工作者的高度重视。 二重金属废水处理方法 （一）我国重金属废水污染现状 近年来随着城市现代化水平和工业生产的发展，废水排放量逐年增加，我国水体重金属污染问题越来越严重，这主要是工业重金属废水的大量排放造成的，高达80.1%江河湖库底质受到污染，各类地表水饮用水体中重金属的超标现象严重。35.11%的城市河流的河段出现总汞含量超过地表水三类水体标准的现象，25%的河段总铅含量超过三类水体标准，18.46%的河段有总镉含量的超标样本出现。黄河、淮河、辽河等十大流域的水质中重金属含量超标断面的污染程度均为劣五类；黄浦江水系表层沉积物调查发现，九条支流中铜、锌、镉、铅污染较严重，干流汞含量明显增加，更为严重的是镉超背景值2倍，铅超1倍；苏州河中铅全部超标，镉为75%超标，汞为62.5%超标。进入江河等的污染物最终流入海洋，致使重金属污染的危害殃及博大的海洋，如果对此现象不加重视和控制，这种危害将越来越严重。 （二）重金属处理方法

摘要 近年来，国家和各地方对污水处理厂的排放标准要求越来越严格，中一级B标准的工艺是新建污水处理厂和老污水处理厂升级改造所面临的关键问题。本设计主要介绍了河南省濮阳市清丰县规模30000m3d的城市污水处理厂的工艺流程、各构筑物的工艺设计和平面高程设计等。 关键词：污水处理厂排放标准工艺设计

Abstract In recent years, national and local on wastewater treatment plant emissions standards is more and more strict, choose to be able to achieve stability of the urban wastewater treatment plant emissions standards and old sewage treatment plant upgrading the key problem facing. This design is introduced ZhongMouXian zhengzhou city scale for 30000m3 d city sewage treatment plant, the process flow of the various structures process design and major equipment. Keywords: sewage treatment plant emissions standards process design

目录 摘要 ............................................................... I 1、绪论 (1) 1.1 设计任务 (1) 1.1.1设计水量 (1) 1.1.2设计水质 (1) 1.2 城市概况 (1) 1.3处理程度的计算 (2) 1.3.1溶解性BOD5的去除率 (2) 1.3.2 CODcr的去除率 (2) 1.3.3 SS的去除率 (2) 1.3.4 总氮的去除率 (2) 1.3.5 总磷的去除率 (2) 2、工艺处理方案确定 (3) 2.1工艺方案选择原则 (3) 2.2 工艺方案分析 (3) 2.2.1 处理污水特点 (3) 2.2.2 选择工艺方案 (3) 2.3 工艺流程 (7) 3、污水处理构筑物 (8) 3.1 中格栅 (8) 3.1.1 设计依据： (8) 3.1.2设计参数： (8) 3.1.3设计计算 (9)

J I A N G S U U N I V E R S I T Y 可编程控制器课程设计 小型污水处理控制系统 学院：电气信息工程 班级：农业电气1101 姓名学号：马舒童 学号： 3110506015 指导教师：刁晓燕

目录 一、小型污水处理控制系统设计要求 1．技术要求 (1) 2．动力设备 (2) 3．设计要求 (2) 二、小型污水处理控制系统程序电路图 1. 程序流程图 (3) 2. 主电路设计 (4) 3. 交流控制电路设计 (4) 三、小型污水处理控制系统硬件软件设计 1. 可编程控制器控制电路设计 (5) 2. 输入输出口分配 (6) 3. 可编程控制器控制程序设计 (8) 4. 梯形图 (9) 5.出现问题及改进方式 (15) 6. 心得 (15) 四、参考文献

一、小型污水处理控制系统设计要求 1．技术要求 SBR废水处理技术是一种高效废水回用的处理技术，采用优势菌技术对校园生活污水进行处理，经过处理后的中水可以用来浇灌绿地、花木、冲洗厕所及车辆等，从而达到节约水资源的目的。 SBR废水处理系统方案要充分考虑现实生活中校园生活区较为狭小的特点，力求达到设备体积小，性能稳定，工程投资少的目的。废水处理过程中环境温度对菌群代谢产生的作用直接影响废水处理效果，因此采用地埋式砖混结构处理池以降低温度对处理效果的影响。同时，SBR废水处理技术工艺参数变化大，硬件设计选型与设备调试比较复杂，采用先进的PLC控制技术可以提高SBR废水处理的效率，方便操作和使用。 SBR废水处理系统分别由污水处理池、清水池、中水水箱、电控箱以及水泵、罗茨风机、电动阀门和电磁阀等部分组成，在污水处理池、清水池、中水水箱中分别设置液位开关，用以检测水池与水箱中的水位。SBR废水处理系统示意图如图1所示。 图1 SBR废水处理系统示意图 污水处理的第一阶段：当污水池中的水位处于低水位或无水状态时，电动阀会自动开起纳入污水。当污水池纳入的污水至正常高水位时，电动阀自动关闭，污水池中污水呈微氧和厌氧状态。 污水处理的第二阶段：采用能降解大分子污染物的曝气法，可使污水脱色、除臭、平衡菌群的pH值并对污染物进行高效除污，即好氧处理过程。整个好氧

目录 一、设计课题 (2) (一)、设计题目 (2) (二)、摘要 (2) (三)、关键词 (2) 二、绪论 (3) 三、酒精糟液的处理技术 (4) (一)、工艺选择 (5) (二)、工艺流程介绍 (5) (三)、主要处理构筑物、设备的设计 (5) 四、致谢 (10) 五、设计参考 (11)

某行业废水治理工艺设计 薯干原料酒厂酒精糟液的处理技术╳╳╳学院╳╳╳专业╳╳╳（学生姓名） （指导教师：╳╳╳（教师姓名）） 摘要：论述了薯干原料酒厂酒精糟液的处理技术，提出带式压滤机固液分离-UASB-SBR的酒精槽液处理工艺，以某酒厂的应用实例说明工程设计方案、调试过程和处理效果。 关键词: 酒精、废水、固液分离、UASB、SBR

绪论 酒精工业是国民经济重要的基础原料产业。酒精广泛应用于化学、食品、日用化工、医药卫生等领域。我国的酒精年产量约为300万t，生产原料以粮食（玉米、薯干等）为主，粮食酒精中约有80%是用薯干酿造的。酒精生产过程中蒸馏工序排放的酒精糟液是一种含高悬浮物、高浓度的有机废液。据统计，每生产1t酒精，排放的有机物含量达500kg以上。全国每年排放的酒精工业废水约为1200万m3。大量的高浓度有机废水如果不经严格处理直接排放，将会造成严重的污染。资源浪费、污染环境已成为制约国内酒精工业发展的一个重要因素。

安徽省泗州酒厂是一个以薯干为原料生产酒精的白酒厂，年产酒精5000t。正常生产时排放酒精糟液250m3/d，糟液温度为90℃。废水中主要含糖类、有机酸、蛋白质和纤维素等，有机物浓度很高，COD Cr 达到30000～45000mg/L，BOD5达到15000～25000mg/ L。糟液非常浑浊，SS约为40000mg/L。废液呈酸性，pH为3～4。酒精糟液虽然污染物浓度高，但没有生物毒性，可生化性好。该厂属于淮河流域限期治理项目。为了彻底根治其对周围环境和地下水资源的严重污染，该厂对酒糟废液进行综合利用，建成处理能力为250m3/ d的高浓度有机废水(酒精糟液)处理厂。同时回收糟液中的饲料和生产沼气。 设计废水水质指标为：COD Cr：40000mg/L；BOD5：25000mg/L；SS：20000mg/L；pH：3.5～4。处理后出水水质应达到《污水综合排放标准》(GB8978-88)中的行业一级标准：COD Cr：＜350mg/L；BOD5：＜200mg/L；SS：＜200mg/L；pH：6～9。 1、处理工艺选择（应该写两个工艺流程进行比较之后，选择一个比较合适的，因为你的这个标题是工艺的选择，一个工艺就没有选择的必要） 酒精糟液综合利用和深度处理的关键之一是对酒精糟液进行有效的固液分离。薯干酒精糟液的脱水处理具有很大难度，过去采用离心脱水机和箱式压滤机两种脱水设备进行脱水试验，由于薯干酒精糟液粘度大，粒度小，容易将离心脱水机的滤网和箱式压滤机的滤布堵塞，结果均不是很成功。因而无法应用于薯干酒精糟液的脱水。 原机械部环保所对酒精糟液脱水工艺进行了深入研究，开发研制

华东交通大学 毕业设计/论文开题报告题目：安徽省某新城污水处理工程设计 学院：土木建筑学院教研室：环境工程 专业：环境工程 学生姓名：姜全 学号：20070110150112 指导教师：向速林职称：讲师 教研室审核： 开题日期：

安徽省某新城污水处理工程设计 姜全 07环境工程1班 指导教师：向速林 摘要改革开放以来，经济发展蓬勃向上，各方面的变化日新月异，国家对基础设施建设投入加大了许多。现有安徽某新城区需要建设污水处理厂,近期总污水量约3.3万m3/d，至2014年总污水量 、SS、COD、TN、TP。通过对其污水处理后可达到国家《城约4.2万m3/d；其污水的主要指标为BOD 5 镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级标准的B类要求。 关键词城市污水生物处理工艺氧化沟 一、工程设计的背景、目的及意义 1.1研究背景 1.1.1地理位置 安徽省某新城位于我国华中地区，濒临一长江支流，自然资源丰富，交通便利，是一个新兴的工业城市，自改革开放以来，全县工农业生产、城市建设得到了迅猛的发展。 项目服务区现状人口10.5万人，2014年规划人口为15.5万人。 1.1.2地形地貌 新城地势较平，西南部略低，东北部略高，地面标高在2.6～4.4m。本项目所在地是由河口海陆交互的沉积物组成。地层自上而下依次为：（1）灰色的淤泥，局部呈灰色泥质亚粘土；（2）灰色或黄色的砾砂，局部呈灰色中砂、灰色细砂混淤泥；（3）砂砾强风化层，含石英云母等矿物。土壤承载能力为6~12吨/平方米。 1.1.3水文状况 城区东面紧临长江支流，河面宽18~30米不等，河底标高0.8m，河床水位变幅在1.5m~3.0m之内。 1.1.4气象特征 本项目地处北回归线以南，气候温和，雨量充沛。 气温：年平均温度20.6℃，历年最高气温36℃，历年最低气温0.8℃。月平均最低（1月）：9.5℃，月平均最高（7月）：35℃ 降水：多年平均年降雨量1740.5mm。暴雨强度公式为：q=2454.22/(T+7.451)0.605 风向及风速：全年主导风向为西南风和东北风，年平均风速为2.6m/s，年最大风速20m/s。 1.1.5厂址位置及用地要求 污水处理厂位于新城东南角，紧临长江支流,厂址属于未开发用地，有少量耕地和植被。污水处理厂建设用地面积约12.8万m2。 厂区地形较为平坦，地面标高3.2m。 1.1.6新城污水量预测 污水处理厂服务的范围为：生活污水、工业废水和其他公共建筑污水。

首钢工学院 毕业设计（论文）题目：城市生活污水处理工艺 系别：建筑与环保工程系 专业：环境监测与治理技术（环境工 程） 班级：环工101 班 姓名：侯亚菲 指导教师：陈文龙

2013年5月25 日 摘要随着全球经济的发展，水质污染问题己越来越受到人们的关注，水是城市生存和发展的命脉。治理水污染，保护水资源，不仅是当今世界性的问题，更是我国城乡普遍面临的当务之急。城市污水是城市下水道系统收集到的各种污水，是一种混合污水。城市污水必须经过处理达到相关排放标准才能排放水体，避免造成水体污染。目前,中小城市的污水排放量约占全国污水排放总量的一半以上,随着未来50 年城镇建设的快速发展, 生活污水的排放量将会数倍、甚至十几倍的增加,势必加剧水环境的恶化。因此，城市污水处理厂处理水再利用时，应按照使用目的执行相应的水质标准和确定相应的废水深度处理工艺。国家已把城市给排水列为基本建设领域重点支持的产业，污水的资源化、污水的再生利用，既提高了水的利用率又有效地保护了水环境，有利于实现城市水系统的健康、良性循环，从长远来看，这将是有效地解决我国水资源短缺和水环境恶化问题的优化途径。 关键词：城市生活污水处理工艺CASS工艺

1.................................................. 概述. 4 1.1课题来源 (4) 1.2课题意义 (4) 2.......................................................... 国内外领域现状. 5 2.1国内现状 (5) 2.2国外现状 (6) 3..................................................... 调研情况. 8 3.1城市污水工艺简介 (8) 3.2处理工艺的优选 (13) 3.2.1常规活性污泥法和氧化沟、SBR工艺的比较. . 13 3.2.2氧化沟、SBR工艺的比较 (13) 3.2.3最终工艺的确定 (13) 3.3CASS 工艺 (14) 3.3.1概述 (14) 3.3.2................................................ CASS 工艺的优点14 3.3.3与其他工艺对比 (17) 3.4 工艺流程 (18) 4.................................................. 结论. 19 参考文献. (20) 结束语. (21)

毕业设计开题报告 一、本课题设计的目的和意义 随着我国经济的飞速发展，目前全国年排污量约为350亿立方米,但城市污水集中处理率仅为15％，全国超过80％的城市污水未经任何有效的收集处理就直接排放到附近的水体，使得原本具有泄洪和美化景观作用的河渠变成了天然污水渠。城市规模不断向周围扩展，小区服务功能越来越强，在众多城市的边缘地区以及旅游景区出现了许多新的小区，如宾馆、别墅、学校、休闲娱乐设施、医院等。小区污水的来源变得复杂化，污水的性质也更恶劣。这些小区往往远离城市污水处理厂，没有市政管网覆盖，给集中处理带来不便，小区污水大都就近排入地面水体，污染了周围环境，使地面水体水质恶化。因此，处理好小区生活污水，减少其对城市的环境污染具和解决水资源紧缺和高效利用有积极而重要的意义。 本课题经过查找相关文献资料，选择合理工艺处理小区污水，使达到达标排放或回用目的。 利用所学专业知识用于本次毕业设计——小区污水处理设计中，凭此来熟悉并掌握排水工程的设计内容、设计原理、方法和步骤，能根据原始设计资料正确地独立地选定设计方案，熟悉设计计算书和设计说明书的编写内容和编制方法。

二、设计依据、原则 （1）设计依据 ①《污水综合排放标准》(GB8978—1996)； ②《建筑给排水设计规范》(GBJl5—88)； ③《给水排水快速设计手册》； ④《城市污水处理厂污水污泥排放标准》(GJ3025-95） ⑤《生活杂用水水质标准》(CJ25.1 - 89) （2）指导原则 根据污（废）水的处理要求小区废水的自身特点，指导原则如下： （1）出水处理和处理程度。不同地区出水要求差异较大，因此需要因地制宜和实际需要，参照相关标准采取合理工艺达到处理要求。 （2）协调一致。小区污水处理设施要与小区建筑相协调，力求美观。 （3）简单实用，节省空间，考虑长远。尽量采用立体结构工艺，高程布置上充分利用地下空间，空间布置要紧凑,以节省用地。位于下风向，与小区保持一定距离，减少环境影响。根据小区人口增加情况，可考虑20年左右设计实用寿命。（4）处理程度高，污泥产量少，尽量采取节能工艺。保持合理污水处理符合和冲击符合，使工艺运行稳定高效。 （5）基础数据可靠 认真研究基础资料、基本数据，全面分析各项影响因素，充分掌握水质特点和地域特性，合理选择好设计参数，为工程设计提供可靠的依据。 （6）针对水质特点选择技术先进、运行稳定、投资和处理成本合理的处理工艺，积极慎重的采用经过实践证明行之有效的新技术、新工艺、新材料和新设备，使处理工艺先进，运行可靠，处理后水质稳定的达标排放。 （7）避免二次污染 尽量避免或减少对环境的负面影响，妥善处置处理渗滤液工程中产生的栅渣、污泥，臭气等，避免对环境的二次污染。

一．选题意义及背景 我国的工业发展和城市建设带来大量的污水排放，做好污水的处理和再生利用，有利于保护水环境，保护水源，促进水资源的持续开发利用。污水处理厂要求达标排放。 二．毕业设计（论文）主要容 1.方案确定 按照原始资料数据进行处理方案的确定，拟定处理工艺流程，选择各处理构筑物，说明选择理由，进行工艺流程中各处理单元的处理原理说明，论述其优缺点，编写设计方案说明书。 2.设计计算 进行各处理单元的去除效率估算；各构筑物的设计参数应根据同类型污水的实际运行参数或参考有关手册选用；各构筑物的尺寸计算；设备选型计算、效益分析及投资估算。 3.平面和高程布置 根据构筑物的尺寸，合理进行平面布置；高程布置应在完成各构筑物计算及平面布置草图后进行，各处理构筑物的水头损失可直接查相关资料，但各构筑物之间的连接管渠的水头损失则需计算确定。

4.编写设计说明书、计算书 三．计划进度： 四．毕业设计（论文）结束应提交的材料： 1.污水处理厂总平面布置图1（含土建、设备、管道、设备清单等） 2.高程布置图1 3.A2O图

4．设计书一份 指导教师：教研室主任：2012 年12 月1 日2012 年12 月1 日

论文真实性承诺及指导教师声明 学生论文真实性承诺 本人重声明：所提交的作品是本人在指导教师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，容真实可靠，不存在抄袭、造假等学术不端行为。除文中已经注明引用的容外，本论文不含其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。如被发现论文中存在抄袭、造假等学术不端行为，本人愿承担本声明的法律责任和一切后果。 毕业生签名：日期：

毕业设计（论文）开题报告题目：广东省F市城市排水工程 院（系）市政环境工程学院 专业环境工程 学生钟铭 学号1062710121 班号0627101 指导教师丁杰 开题报告日期2010.3.16 哈尔滨工业大学教务处制 2010年3月

1.课题来源及研究的目的和意义 1.1课题来源 城市概况： 该市位于广东省，地处我国南部经济发达地区，气候炎热，人口密度大，因此污水定额相应也就较大。地形多为丘陵，水系发达，便于污水排放。 设计原始资料 1地形与城市规划资料 a.城市地形与总体规划平面图一张，比例为1:10000； b.城市各区人口密度与居住区生活污水量标准（平均日）： 区域人口密度（人/公顷）污水量标修（升/人*日） Ⅰ区450460 Ⅱ区500410 c.城市各区中各类地面与屋面的比例（%）： 区域各种屋面混凝土与沥青路面碎石路面非铺砌土路面公园与绿地Ⅰ区362410921 Ⅱ区362410921 2收纳水体水文与水质资料 最小流量时（月平均）最高水位时常水位时水位标高m 2.19.3 6.6 3地质资料 土壤性质冰冻深度m地下水位（在地表下）m 排水管网干管处一般性资料粘土无8.5 污水总泵站与污水处理厂址处粘土无8.5 4气温等资料（℃） 年平均气温21.8月平均最高32.6 年最低气温0.0月平均最低9.7 年最高气温38.7月平均气温无 温度在-10℃一下的天数（天）无温度在0℃一下的天数（天）无降雨量（㎜/年）1004.1年蒸发量（㎜/年） 常年主导风向西北最大风速（m/s） 3.6 5工业企业与公共建筑的排水量和水质资料

企业或公平均排最大排水SS（mg/L)COD（mg/L）BOD（mg/L）总氮总磷 共建筑名水量量（m3/h）（mg/L）（mg/L) 称（m3/d） A厂4903716067020648 6 B厂3200291267191050162 4 1.2课题目的及意义 通过本次毕业设计，能使自己将大学专业主干课程的全部结合起来，掌握城市排水 工程的基本设计方法及工艺的选择，并使出水水质达到相应的国家标准。 我国虽然已建成污水处理厂一百多座，但在某一个城市本身的处理率不高，也就是 污水处理的量不够。目前大城市已着手进行污水处理厂建设的规划工作。但在中小城市，特别是在西北部中小城市还没有将污水处理的规划建设纳入城市发展的议程。其主要原 因之一就是没有专门建设资金，地方政府没有多方筹措资金，加快水环境污染治理，为 子孙后代留下一个优美的生活环境。 除此之外，完成此次毕业设计，使自己深化理解专业课所学知识，能较完整的将自 己所学知识运用到实践中，并且培养自己发现问题、解决问题的能力，为毕业后的专业 工作及专业研究做好准备。 2.国内外在该方向的研究现状及分析 2.1国外在该方向的研究现状及分析 国外在排水工程上起步早、研究比较透彻，在工业发达国家城市，例如伦敦、巴黎、莫斯科等，排水管网普及率100%，东京为97%，原德意志联邦共和国为95%，人均占有排水管道长度为4m。另据统计，发达国家平均5000-10000人就占有一座污水处理厂，美国有22000多座城市污水厂。在处理工艺上，SBR、AB法、A/O法、A2O法、CAST 法、UASB反应器、生物膜法等等，都源自欧美。 对于采用活性污泥法处理污水的国外城市，例如日本的东京都，处理厂规模520000~1760000m3/d，采用阶段曝气，并配有污泥消化池。此外，同样是日本的大阪府，琦玉县，处理厂规模52000~105000m3/d，也采用了阶段曝气法。在欧洲的法国阿谢尔污水处理厂，规模为3000000m3/d，采用了阶段曝气和组合曝气，并也配有污泥消化池，由此看来，国外面对大水量处理是，传统活性污泥法与阶段曝气的结合是成功的，并且 也是常见的。 2.2国内在该方向的研究现状及分析 我国建国以后，城市排水工程发展很快。“九五”期间，重视水工业技术的纵深发 展和集成化方面的研究，例如“集成化的污水处理处置和利用技术”和“污泥处理处置 利用技术”等重点技术发展项目。近年来，我国沿海地区一些城市，为了充分利用海洋（江、河）大水体的稀释自净能力，将污水适当处理后排海。污水深海排放已逐渐成为 世界各国沿海城市污水的主要处置方式之一。上海竹园的合流污水的排海工程、浙江宁 波的长跳嘴污水排海工程更是我国近年来建造的排海工程。总之，近几十年来，兴建和 完善城市排水工程设施的速度明显加快，如1986年我国建有城市污水处理厂64座，到1996年达到153座。 根据国家规划，到2010年城市污水集中处理率应达40%，预计需新建城市集中污水处理厂1000余座。此外，我国目前城市排水管渠多为合流制，如果达到规定要求，

废水处理工程设计开题报告 篇一：污水处理厂毕业设计开题报告 毕业设计(论文)开题报告 题目：清远市污水处理厂扩大初步设计 课题类别：设计 论文□学生姓名：孟祥宇学号： XX13040213 班级： XX-02 专业（全称）：给水排水工程指导教师：谢敏 XX年4月 篇二：城镇污水处理厂设计开题报告 编号： 毕业设计（论文）开题报告 院系班级 设计（论文）题目：某城镇污水处理厂初步设计 学生姓名学号 指导老师职称 职称

日期年月日 学生姓名同课题人员毕业设计（论文）题目某城镇污水处理场厂初步设计 开题简介（课题来源，设计或论文的选题的目的和意义，关于该论题的研究现状和发展趋势，设计或论文的主攻方向、主要内容和提纲、研究方法及技术路线，工作进度安排，所具备的条件等） 1 2 3 4 篇三：污水厂毕业设计开题报告 本科生毕业设计（论文）开题报告 题目：东营市新建城镇污水处理厂设计（远期2.4万吨)学院：建筑工程学院系土木 专业：给水排水工程 一．选题的依据及意义： 随着东营市的快速发展，新建城镇拟建一污水处理厂。

污水厂位于新镇东北神仙沟与卫东河交汇处，征地25049米2，设计地面标高用黄海2.3米。经过处理的水至神仙沟，初沉池与二沉池剩余污泥浓缩处理后用泵输送至处理厂南面的苗圃作为肥料用。 规划人口，近期40000人，2020年发展为70000人，生活污水标准为 180L/cap.d，其总变化系数为1.5，工业最大日污水量为5000m3/d，排水采用分流制。要求经过处理后水质达到国家《污水综合排放标准》（GB8978—1996）中一级标准。进出水水质如下所示： 因为该镇人口较多城市污水排放量大，如果不处理直接排放到神仙沟和卫东河，将对水体造成污染，因为污水中含氮磷较多，也可使水体富营养化，所以必须建设污水处理厂对该镇排放的污水进行处理。所选择的污水处理工艺应具有一定的脱氮除磷功能以防水体的富营养化。据此，需确定污水处理厂的处理工艺流程和处理构筑物的类型与数量，进行处理构筑物及设备的工艺设计计算和污水厂各构筑物以及各种管渠等总体布置。 一、国内外研究现状及发展趋势： 1．关于活性污泥法