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1、集散型控制系统在污水处理厂的应用研究,指导老师 弓亚超,学生 许亚东,学号 091410243,本文主要内容,1 SBR法污水处理工艺，以及对 电气控制的要求,2 SBR污水处理电气控制系统总 体设计过程,3 对本文设计的污水处理控制系 统进行总结,SBR污水处理系统动力设备,SBR污水处理电气控制系统设计要求,SBR污水处理工艺,1 污水处理工艺,1.1,1.2,1.3,1.1 SBR污水处理工艺,水位电极,序批式活性污泥法(Sequencing Batch Reachor)，简称SBR法，是一种间歇式活性污泥法。SBR工艺的最根本的特点是处理工序不是连续的，而主要是依据时间控制，间歇的、周
2、期性的，污水一批一批地顺序经过进水、曝气反应、沉淀、排水、闲置等单元，处理在同一池中完成，周而复始反复进行。,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（曝气）时间一般需要68h。在曝气管路上安装了排空电磁阀，当电动阀门自动关闭后，排空电磁阀开起，鼓风机延时空载起动，然后排空电磁阀关闭，污水池开始曝气。当曝气处理结束后，排空电磁阀再次开
3、起，鼓风机空载停机，然后排空电磁阀延时关闭。鼓风机在无负荷条件下起动和停止，能起到保护电动机和风机的作用。经过0.5h的水质沉淀，PLC下达起动1#清水泵指令，将沉淀后的水泵入到清水池。当清水池中的水位升至正常高水位时，1#清水泵自动停止运行。这时2#清水泵自动起动向中水箱泵水，当水箱内达到正常高水位时，2#清水泵自动停止运行，这时中水箱内的水全部完成处理过程。,1.2 SBR废水处理系统动力设备,SBR废水处理系统中所使用的动力设备（水泵、鼓风机、电动阀），均采用三相交流异步电动机，电动机和电磁阀（AC220V选配）选配防水防潮型。,1.3 SBR废水处理电气控制系统设计要求,(1) 可执行
4、手动/自动两种方式。 (2) 电动阀上驱动电动机为正、反转双向运行，因此要在 PLC控制回路加互锁功能。 (3) 为了设备安全运行，考虑必要的保护措施，如电动机过 热保护、控制系统短路保护等。 (4) 绘制电气原理图：包括主电路、控制电路、PLC硬件电 路，编制PLC的I/O接口功能表。 (5) 选择电器元件、编制元器件目录表。 (6) 采用梯形图编制PLC控制程序。,交流控制电路设计,PLC控制电路设计,主电路设计,2 SBR污水处理电气系统总体设计,2.1,2.2,2.3,2.4,PLC控制程序设计,2.1 主电路设计,2.2 交流控制电路设计,2.3 PLC控制电路设计,2.4 PLC控
5、制程序设计,PLC 控制程序采用西门子S7-300可编程控制器。CPU模块,CPU 315-2 DP；电源模块,PS 307 5A； IO模块有3 块，其中数字输入量19点，数字输出量17点，如硬件配置图5。,图5 硬件配置,图6 SBR废水处理系统控制流程图,图7 PLC控制程序主要部分梯形图,总结,污水处理系统的社会效益巨大，但运行成本高，处理厂的经济效益差。所以应用计算机控制技术，实现污水处理工艺的半自动、全自动监控，提高污水处理厂的技术管理水平，合理使用和配置处理设备，具有非常现实的意义。 本文研究设计了某企业污水处理自动控制系统，针对SBR法污水处理工艺特性及要求，构架了完整的控制方案，展现了整个控制方案设计思想过程并进行了详细的分析。结合PLC技术很好的实现了SBR法污水处理工艺自动控制要求。,
