污水处理厂控制系统研究

A. 污水处理的自动控制系统有哪些意义

城市来污水处理系统源对解决水资源缺乏，促进社会可持续发展有着十分重要的意义。目前城市污水处理厂存在运行成本高，经济效益差，控制系统落后等问题。提高污水处理厂自动控制的程度和引入先进控制技术，是降低运行成本、提高生产运行效率的关键。
污水处理的自动控制系统‍采用计算机技术、跟踪经常变化的水处理情况，检测不同时间的水质指标数据，在计算机上动态现实，对这些数据进行分析处理，并记录下来，以备在需要的时候查阅。通过分析数据趋势走向，随时调整个设备及工艺过程参数，使其达到优化控制状态，经济运行，节省能耗。采用计算机代替人工操作，减少事故，保证安全，降低劳动强度，节约人力，甚至可以完成许多人工难以完成的任务，提高运行的可靠性。

B. 基于PLC的污水处理厂自动控制系统

工业污水处理自动控制系统设计
论文编号:ZD444 论文字数:30827,页数:52，有开题报告，任务书，文献综述，CAD图

摘要： 介绍了工业污水处理自动控制系统设计的基本原理及思想，叙述了工业污水处理系统中的自动控制过程及系统实施的实现方法，并对应用可编程控制器实现污水处理各个过程的控制及控制系统的组成做了详细的描述。此外，可编程序控制器具有可靠性高、编程简单、抗干扰强等一系列优点，所以广泛应用于工业控制领域，而由于PC机具有较好的人机界面和控制决策能力，让PLC与PC机之间通过总线RS422/485通信，使得PLC在人机交互性能方面的功能大大加强。这次的工业污水处理自动控制系统设计达到了当今现代自动化所追求的标准化、科技化、人性化三项要求，使得该系统具有很强的可靠性、维护性和智能性。

关键词：工业污水处理 PLC 控制系统 通信

Automatic control system of instrial sewage disposal

Abstract: Have introced basic principle and thought that the automatic control system of instrial sewage disposal is designed, have narrated the implementation method that the automatically controlled course and system in instry's sewage disposal system are implemented, and to using the programmable controller to realize that has done detailed description in control of each course of sewage disposal and composition of the control system. In addition can programme controller have dependability high , programming simple , anti-interference a series of advantages such as being better, so apply to the instry controlled field extensively, and because the PC has better man- machine interface and controls decision ability , let PLC and PC through communication , RS422/485 of bus , , make PLC function in human-computer interaction performance strengthen greatly. The automatic control system of instrial sewage disposal this time has nowadays been designed and reached modern automation standardization, technicalization, three requests of humanization pursued, making should have very strong dependability , maintenance and intelligent systematically.

Keywords: processing instry dirty water PLC control system communication

目 录
摘要

Abstract

第一章 我国工业发展现状以及水资源概述 1
1．1 工业发展现状及未来发展对策 1
1．2 水资源概述 5
第二章 我国工业污水的处理系统 7
2．1 概述 7
2．2 工业污水处理工艺 7
2．3 工业污水处理设备 10
2．4 工业污水处理工程材料 10
2．5 工业污水处理工程控制 11
第三章 可编程控制器应用技术 12
3．1 可编程控制器的历史与发展趋势 12
3．2 可编程序控制器的基本功能、特点和应用范围 13
3．3 可编程序控制器的工作原理 16
第四章 污水处理系统控制方案设计及选型 19
4．1 系统控制设计要求 19
4．2 系统工艺流程 20
4．3 系统硬件设计 20
4．4 PLC的选型与硬件配置确定 21
4．5 I/O分配 22
4．6 软件设计 24
4．7控制与显示面板设计 27
4．8系统的特点 28
4.9 工作过程、安装与布线的注意事项 29
第五章 污水处理系统的通信 31
5．1 PLC通信概述 31
5．2 通信方式 31
5．3 RS485串行通信接口及通信介质 32
5．4污水处理系统通信方案设计 33
总结 35
参考文献 36
致谢 38
附录1 系统梯形图 39
附录2 程序清单 42
附录3 显示控制面板图 44
附录4 总接线图 45
附录5 搅拌器电动机控制图 46

C. 请问 污水处理厂自动控制系统设计的原理的是

一般就是继电器接触控制，后来发展成可编程逻辑控制器（PLC）

D. 水污染控制系统的理论技术

城市污水和工业废水是水体污染的主要污染源，有多种处理方法可供选择，其中生物处理以其能耗省、运行费用低、实现污染物彻底无害化等诸多优点而被大多数城市污水处理厂作为首选；而工业废水常含有有毒有害物质，需进行特定的处理。本研究方向发挥微生物学、化学、高分子化学、流体力学、运筹学等基础学科优势，长期在城市污水处理和工业污染防治领域进行探索与研究，形成以下研究理论技术：
1、城市污水生物处理的理论和技术，包括：
1）生物脱氮除磷机理、以及胞内聚合物的合成与转化机理的研究。首次弄清了胞内有机聚合物在好氧、无营养缺陷条件下胞内聚合物形成机理。承担了国家自然科学基金等四项省部级以上研究课题，多篇研究论文被SCI、EI收录。在此基础上开发了“胞内碳源脱氮新工艺”，申请国家发明专利已公开。
2）高效、低耗城市污水常温厌氧生物处理与新工艺开发。针对城市废水生物处理工艺能耗高的问题，深入研究厌氧生物处理的机理，开发高效厌氧反应器，结合清洁能源的利用，较好地解决了厌氧反应器冬季运行的问题，开发出适用于低浓度城市废水常温处理新工艺，承担国家“863计划”二级子课题一项。
3）大型污水处理厂运行工况研究与优化。包括在实际生化过程中胞外有机聚合物形成机理与及其对处理效果的影响，新型处理构筑物（如折流式沉淀池）的流态，新工艺（如三槽式氧化沟）工况特点及其运行周期优化等，开发出适用于中国城市污水处理厂工艺和进水条件的工艺模拟与优化软件，实现污水处理厂新扩建或改造方案的理性决策，以及污水处理厂的长期有效、低成本和达标运行；污水处理回用技术和在线智能控制等。获国家自然科学基金一项和大型污水处理厂的项目六项，解决了上海竹园污水处理厂（170万 m3/d），上海石化股份公司水质净化厂（170万 m3/d），上海宝钢（集团）公司等大型污水处理厂的实际运行问题。
4）分子生物学在生物处理工艺中的运用。利用分子生物学手段，分析生物脱氮除磷系统中硝化菌、反硝化菌，聚磷菌、聚糖菌等数量分布及作用；研究厌氧系统中降解有毒、有害有机物的菌属，进行分离、纯化，得到高效优势菌种。从分子生物学的水平为生物脱氮、除磷机理，新型反应器的开发，指导大型污水处理厂的运行等提供理论支持。
2、工业废水处理与资源化理论与技术，包括：
1）有毒、有害有机物的厌氧生物处理机理及新工艺开发。对常温厌氧处理高浓度有毒、有害有机物，厌氧过程中的硫酸还原菌的作用等做深入研究，发表多篇SCI、EI收录论文，并获国家自然科学基金重点项目“硫酸还原菌中纳米粒子的原位生成和还原过程中的协同作用”。
2）膜分离理论，耐污染、高效分离膜的制造及应用。先后承担了国家自然科学基金项目“水在聚合物中的状态及其同膜的分离性质”，以及上海市科委项目二项、市经委项目一项，发表多篇SCI、EI收录的论文，获多项发明专利。
3）污染治理过程中资源的综合利用研究与应用，完成了中法国际合作项目“用渗透蒸发技术回收在污水中的挥发性有机物”，开发出“造纸黑液中提取絮凝剂、木质素的方法”等资源化技术，获四项国家发明专利。
4）新型高分子处理药剂的合成与应用。如含磷多元共聚物水处理剂的合成与应用，羧酸类接枝型高效减水剂的合成与分散机理等，获多项发明专利，大量生产，并被上海宝钢（集团）公司等大企业再生产中使用，产生良好的经济效益。

E. 污水处理控制系统

2010年2月，我公司与岳阳云溪污水处理厂成功签订关于污水处理厂自控系统成套设计、制作及施工的合同，标志着公司在污水处理行业的一个重大突破，前后仅花1个月时间，完成了整个系统的设计、成套、现场调试，深得客户的好评。

云溪污水处理厂处理能力在2万m3/日，其中生活用水1万m3/，工业用水1万m3/日，监控点数为1192点，数字量输入736点，数字量输出272点，模拟量输入104点，模拟量输出80点，选用西门子S7-300 PLC是一种即经济又切合实际的解决方案，它具有高度模块化结构，指令集功能强大，能够满足多样化和个性化的需求。

该PLC系统分为3个站，在控制室内设两台工控机操作站，该操作站包括工程师站一台，操作员站一台，设置在综合楼中央控制室内。现场设3个PLC站，分别设在旋流沉砂风机房配电室（PLC1）、污泥脱水机房配电间（PLC2）、变电所低压配电房（PLC3）内。通过控制3个PLC站完成对整个污水厂的自动控制。3个PLC站通过光纤与中控室进行通讯，各种仪表信号通过屏蔽线与PLC站连接通信，PLC站内通过PROFIBUS-DP网络进行通讯。

中央处理单元（CPU315-2DP）集成有PROFIBUS-DP和MPI通讯接口，多点接口（MPI））用于同时连接编程器、PC机和人机界面等。在中心控制室，通过操作站显示各工艺参数、设备工作状态，可进行数字显示、状态显示、各种图形画面显示、事故报警等。同时在中心控室设一套投影仪，用于污水处理系统工艺设备监控，使生产管理人员直接监视全厂生产运行状况，随时掌握和调整生产情况。通过打印机可实现生产报表，图形、事故打印记录。

控制中心设备及现场仪表设备由专用的UPS电源分配柜供电。在每个电源分配柜的电源进线和分配电源出线都加装电源避雷器。所有信息系统进入PLC柜的电缆内芯线端，对地加装电涌保护器，电缆中的空线对应接地，并做好屏蔽接地，所有模拟量信号电缆都使用屏蔽电缆，且屏蔽层可靠接地，通讯电缆采用专用的现场总线，且可靠接地。PLC所有开关量输入输出模块与现场箱（柜）中间装有隔离继电器，PLC所有模拟量输入输出模块与现场箱（柜）中间装有浪涌保护器。

污水处理厂自控系统的要求是对污水处理过程进行自动控制和自动调节，使处理后的水质指标达到要求的范围；在中控室发出上传指令时，将当前时刻运行过程中的主要工作参数（水质参数、流量、液位等）、运行状态及一定时间段内的主要工艺过程曲线等信息上传到中控室。功能如下：

（1）控制操作：

在中心控制室能对被控设备进行在线实时控制，如启停某一设备，调节某些模拟输出量的大小，在线设置PLC的某些参数等。

（2）显示功能：

用图形实时地显示各现场被控设备的运行工况，以及各现场的状态参数。

（3）数据管理：

依据不同运行参数的变化快慢和重要程度，建立生产历史数据库，存储生产原始数据，供统计分析使用。利用实时数据库和历史数据库中的数据进行比较和分析，得出一些有用的经验参数，并把一些必要的参数和结果显示到实时画面和报表中去。

（4）报警功能：

当某一模拟量（如电流、压力、水位等）测量值超过给定范围或某一开关量（如电机启停、阀门开关）阀发生变位时，可根据不同的需要发出不同等级的报警。

（5）打印功能：

可以实现报表和图形打印以及各种事件和报警实时打印。打印方式可分为：定时打印、事件触发打印。