隨著現(xiàn)代工業(yè)控制自動(dòng)化的發(fā)展,傳統(tǒng)污水處理控制系統(tǒng)自動(dòng)化程度低,處理效果不理想等缺點(diǎn)亟待解決。因此,提高污水處理過程的可控性,減少系統(tǒng)運(yùn)行過程中的人工干預(yù),及時(shí)采集各控制環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)信息等成為污水處理自動(dòng)控制系統(tǒng)的發(fā)展方向。本文根據(jù)污水處理過程的工藝特點(diǎn)與控制系統(tǒng)的整體要求,設(shè)計(jì)了以S7-300 PLC為核心控制器的污水處理自動(dòng)控制系統(tǒng)。針對(duì)傳統(tǒng)污水處理控制系統(tǒng)的不足,制定了系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案,提出了溶解氧濃度精準(zhǔn)控制的策略方法,進(jìn)行了系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)。硬件設(shè)計(jì)方案采用基于工業(yè)以太網(wǎng)PROFINET和PROFIBUS-DP總線相結(jié)合的控制架構(gòu),工控機(jī)作為上位機(jī),可編程邏輯控制器PLC和分布式I/O設(shè)備為下位機(jī),構(gòu)成了多總線分布式I/O控制系統(tǒng)。軟件設(shè)計(jì)主要包括PLC程序設(shè)計(jì)、上位機(jī)監(jiān)控軟件開發(fā)和觸摸屏界面設(shè)計(jì),利用STEP 7編程軟件完成了PLC控制程序的編寫,使用WinCC組態(tài)軟件設(shè)計(jì)了上位機(jī)監(jiān)控程序,WinCC flexible軟件完成了觸摸屏現(xiàn)場(chǎng)畫面的開發(fā)。整個(gè)污水處理自動(dòng)控制系統(tǒng)結(jié)合了目前最新的工藝狀況和PLC控制系統(tǒng)技術(shù),為污水處理提供了有效的自控方案。為實(shí)現(xiàn)生物反應(yīng)池溶... 

【文章來源】：西安石油大學(xué)陜西省

【文章頁(yè)數(shù)】：86 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

A/O2工藝流程

這種處理工藝稱為改良 A/O2工藝。改良 A/O2工藝流程如圖2-3 所示。圖 2-3 改良 A/O2工藝流程改良 A/O2工藝的優(yōu)點(diǎn)有以下幾方面：（1）利用厭氧池、缺氧池和好氧池三種不同的生物反應(yīng)環(huán)境，結(jié)合微生物菌群各種類之間的有機(jī)配合，在去除有機(jī)物的過程中同時(shí)具有脫氮除磷的功能；（2）與其它可以同時(shí)脫氮除磷去除有機(jī)物的工藝比較，厭氧環(huán)節(jié)與缺氧環(huán)節(jié)不需要投放化學(xué)藥物，工藝流程簡(jiǎn)單，投入費(fèi)用低，且污水停留靜置時(shí)間也相對(duì)較短；（3）污水處理在厭氧—缺氧—好氧反應(yīng)環(huán)境的交替運(yùn)行下，菌絲不會(huì)大量繁殖，可以避免發(fā)生污泥膨脹的現(xiàn)象；（4）污泥沉降性較好。在整個(gè)生物反應(yīng)過程中，好氧池中的溶解氧濃度只有保持在穩(wěn)定的范圍內(nèi)才能有更好的處理效果。也就是說，進(jìn)入二沉池的污水需要保持一定濃度的溶解氧，防止形成厭氧狀態(tài)，避免出現(xiàn)污泥釋放磷的現(xiàn)象。同時(shí)，為了避免內(nèi)回流混合液對(duì)缺氧池的反應(yīng)產(chǎn)生干擾，溶解氧濃度也不宜過高。因此，溶解氧濃度的控制是整個(gè)污水生物反應(yīng)過程成功與否的關(guān)鍵[21]。2.2 污水處理各控制環(huán)節(jié)整個(gè)污水處理的控制過程可以分為三個(gè)部分，分別是污水預(yù)處理環(huán)節(jié)、污水處理環(huán)節(jié)和污泥處理環(huán)節(jié)。污水預(yù)處理環(huán)節(jié)主要是利用物理方法對(duì)污染物質(zhì)進(jìn)行簡(jiǎn)單分離，污水處理環(huán)節(jié)是污水處理控制過程的核心，污泥處理環(huán)節(jié)是對(duì)處理過程中產(chǎn)生的污泥進(jìn)行壓縮脫水以便后期外運(yùn)處理。2.2.1 污水預(yù)處理段污水預(yù)處理主要是借助物理手段使污水中的某些污染物質(zhì)得到分離的操作單元，與其他處理方法相比

流入污水提升泵房。粗格柵兩側(cè)設(shè)有液位差傳感器，由于粗柵格本身的水流阻力不大，水頭損失只有幾厘米，阻力主要是由于柵渣阻塞產(chǎn)生的，一般當(dāng)監(jiān)測(cè)到兩側(cè)液位差達(dá)到設(shè)定值上限時(shí)，就需要啟動(dòng)格柵除污機(jī)進(jìn)行清理了。柵渣量如式 (2-1) 所示:ZKQWW100086400max1 （2-1）1W ：柵渣量，33m /103m (污水)；Kz ：生活污水流量總變化系數(shù)。（2）污水提升泵房污水提升泵房位置在粗格柵井之后，其面積約為 15.1×7.72m ，提升泵房?jī)?nèi)設(shè)置有 3套潛污泵。污水提升泵房?jī)?nèi)進(jìn)水管道設(shè)有一個(gè)超聲波液位變送器，用來采集傳送提升泵房?jī)?nèi)的液位數(shù)據(jù)。污水提升泵房液位參數(shù)上傳到控制中心后，對(duì)比設(shè)定值高低來控制潛污泵的運(yùn)行狀態(tài)和設(shè)備數(shù)量。提升泵房主要的作用是輸送粗格柵處理后的污水流入細(xì)格柵進(jìn)行下一步的處理。粗格柵及提升泵房的控制流程如圖 2-4所示。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]OPC應(yīng)用實(shí)踐[J]. 盧建勤,趙彥鴻.  山東工業(yè)技術(shù). 2019(03)
[2]城市生活污水處理技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)探討[J]. 黃惠瓊.  科技經(jīng)濟(jì)導(dǎo)刊. 2018(35)
[3]基于模糊PID的羅茨動(dòng)力機(jī)控制系統(tǒng)研究與仿真[J]. 肖艷軍,王永庚,井然,馮華,李永聰.  系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào). 2018(06)
[4]中小型污水處理廠自動(dòng)控制系統(tǒng)及其節(jié)能降耗效能分析[J]. 李爽,劉洋.  南方農(nóng)機(jī). 2017(21)
[5]水質(zhì)指標(biāo)化學(xué)需氧量（COD）的檢測(cè)方法分析[J]. 冉光靜,閔維康,張恒.  河南科技. 2015(19)
[6]淺析WinCC污水監(jiān)控系統(tǒng)在污水處理中的應(yīng)用[J]. 王彪,姜大洋.  科技創(chuàng)新與應(yīng)用. 2014(08)
[7]自動(dòng)控制系統(tǒng)在污水處理中的應(yīng)用研究[J]. 吳海峰.  科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào). 2013(14)
[8]西門子S7-200 PLC在污水處理控制系統(tǒng)中的應(yīng)用[J]. 楊楊,楊風(fēng),徐麗麗.  信息與電腦(理論版). 2013(03)
[9]大滯后系統(tǒng)的Smith在線辨識(shí)預(yù)估控制的研究[J]. 胡素紅,方建安.  機(jī)電工程. 2012(03)
[10]A2/O生物同步脫氮除磷及其改良工藝進(jìn)展[J]. 張光明,杜鋒偉,朱易春,趙志偉.  黑龍江大學(xué)自然科學(xué)學(xué)報(bào). 2010(06)

碩士論文
[1]污水處理過程中溶解氧濃度控制策略研究[D]. 付娟.蘭州理工大學(xué) 2017
[2]微動(dòng)力污水處理系統(tǒng)的研發(fā)[D]. 謝小冬.合肥工業(yè)大學(xué) 2016
[3]污水處理廠自動(dòng)化控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 高峰.西安建筑科技大學(xué) 2015
[4]基于燕郊污水處理廠的自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D]. 吳建偉.天津大學(xué) 2014
[5]新型電池供電電磁流量計(jì)設(shè)計(jì)[D]. 宮通勝.中國(guó)計(jì)量學(xué)院 2014
[6]充填膏體制備及泵送自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)[D]. 郭科偉.河北工程大學(xué) 2013
[7]污水處理系統(tǒng)污泥濃度在線監(jiān)測(cè)與控制[D]. 周雪.華北電力大學(xué) 2013
[8]基于西門子PLC技術(shù)的污水處理廠控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 張利.西安電子科技大學(xué) 2012
[9]抽油桿自動(dòng)測(cè)長(zhǎng)技術(shù)的研究[D]. 楊靜.沈陽(yáng)理工大學(xué) 2010
[10]沉淀池?cái)?shù)學(xué)模型與流體動(dòng)力學(xué)分析[D]. 沈宏偉.太原科技大學(xué) 2009



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