文档介绍：摘要
目前,我不高、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污水处理控制系统总体介绍 1
1
常用的工业污水处理工艺 1
4
工业污水处理系统的功能要求 5
2 硬件系统配置 7
7
8
9
PLC选型 11
PLC的I/O资源配置 11
14
3 软件系统设计 20
20
28
29
30
PID控制 30
PLC和变频器通讯 31
4 调试和运行结果 32
32
32
33
结论 34
参考文献 35
致谢 36
1工业污水处理控制系统总体介绍
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(anic Carbon) mg/L、总需氧量(Total Oxygen Demand) mg/L。
虽然BOD20。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(BOD5),约占BOD20的70%~80%,因此把BOD5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。
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。
曝气池
(微生物吸附有机物氧化为无机物)
沉淀池
(活性泥下沉)
回流活性泥
原污水
清水排出
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