SBR污水處理開(kāi)題報(bào)告

1、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開(kāi)題報(bào)告設(shè)計(jì)（論文）題目：污水處理的PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)院系名稱:機(jī)電工程學(xué)院專業(yè)班級(jí):機(jī)械08-9學(xué)生姓名:張轟導(dǎo)師姓名:劉桂波開(kāi)題時(shí)間:2012.02.27一.課題來(lái)源及研究目的和意義研究目的：廢水處理技術(shù)是一種高效廢水回用的處理技術(shù)，采用優(yōu)勢(shì)菌技術(shù)對(duì)校園生活污水進(jìn)行處理，經(jīng)過(guò)處理后的中水可以用來(lái)澆灌綠地、花木、沖洗廁所及車輛等，從而達(dá)到節(jié)約水資源的目的。廢水處理系統(tǒng)方案應(yīng)充分考慮現(xiàn)實(shí)生活中校園生活區(qū)較為狹小的特點(diǎn)，力求達(dá)到設(shè)備體積小，性能穩(wěn)定，工程投資少的目的。廢水處理過(guò)程中環(huán)境溫度對(duì)菌群代謝產(chǎn)生的作用直接影響廢水處理效果，因此采用地理式磚混結(jié)構(gòu)處理池，以降低溫度對(duì)處理效果

2、的影響。同時(shí)，廢水處理技術(shù)工藝參數(shù)變化大，硬件設(shè)計(jì)選型與設(shè)備調(diào)試比較復(fù)雜，采用先進(jìn)的控制技術(shù)可以提高廢水處理的效率，方便操作和使用。水研究意義：水世界上任何國(guó)家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，都會(huì)推進(jìn)社會(huì)進(jìn)步、促進(jìn)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)能力，使人民的生活得到進(jìn)一步改善，尤其在工業(yè)革命之后，各國(guó)經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展，全球大量的不可再生資源（例如石油）被利用。水如果這些污水無(wú)凈化排出必定會(huì)給周圍環(huán)境造成很大的污染，而且我國(guó)是一個(gè)嚴(yán)重缺水的國(guó)家，已經(jīng)被聯(lián)合國(guó)列為世界上13個(gè)缺水國(guó)家之一。目前我國(guó)約30個(gè)0城市缺水，其中嚴(yán)重缺水城市有50個(gè)，據(jù)中國(guó)經(jīng)濟(jì)信息網(wǎng)分析統(tǒng)計(jì)，全國(guó)按目前正常需要，年缺水總量約為30億040億0立方米，因缺水造成的經(jīng)濟(jì)

3、損失達(dá)230億0元，超過(guò)洪澇災(zāi)害。水資源的匱乏和水資源的污染已經(jīng)嚴(yán)重的影響了人民的日常生活，嚴(yán)重的影響了全國(guó)的經(jīng)濟(jì)建設(shè)和發(fā)展。特別是我國(guó)北方城市，如北京、天津、沈陽(yáng)等城市水資源更為短缺。在這種情況下，油田的污水更加不能隨便外排，而是要凈化之后合理利用。水我國(guó)污水處理的電耗為、日本為、美國(guó)為,因此建設(shè)符合我國(guó)具體情況的污水廠自動(dòng)控制系統(tǒng)對(duì)降低污水處理成本、改善環(huán)境、建立可持續(xù)發(fā)展社會(huì)、保持我國(guó)經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展具有重要意義。二.文獻(xiàn)綜述近年我國(guó)的污水處理行業(yè)雖然取得了較大發(fā)展，但仍然存在污水處理廠設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)低、水設(shè)備和工藝技術(shù)落后等問(wèn)題。污水處理工藝與其他工藝過(guò)程相似，水需要在一定的溫度、壓力、流量、液

4、位等工藝條件下進(jìn)行。水污水處理的可變因素較多，水量、濃度、溫度、氣量、微生物狀態(tài)、機(jī)械運(yùn)行和系統(tǒng)控制情況等，都會(huì)影響污水處理效率以及功能，因此盡快建立自動(dòng)化程度較高的污水處理廠并高效運(yùn)作已經(jīng)成為當(dāng)下刻不容緩的任務(wù)。水水水水根水據(jù)污水處理中心綜合情況，結(jié)合國(guó)際國(guó)內(nèi)的先進(jìn)技術(shù)以及經(jīng)驗(yàn)，水進(jìn)一步強(qiáng)化污水處理中心自控和計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)。水計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)能夠即時(shí)監(jiān)控污水處理的每道工序，即控工藝。監(jiān)控泵站設(shè)備運(yùn)行，使機(jī)組能達(dá)到計(jì)算機(jī)控制優(yōu)化運(yùn)行；組建上位機(jī)系統(tǒng)，經(jīng)過(guò)上位機(jī)將泵站運(yùn)行參數(shù)、污水濃度、排水流量、水位高低等工情以及水情信息形象展示出來(lái)。計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)還能夠以視頻形式全方位的監(jiān)視污水處理中心重點(diǎn)區(qū)域

5、，為操作員及時(shí)作出反應(yīng)提供技術(shù)保障。目前我國(guó)大城市污水處理后排放的不到10,%未經(jīng)處理的污水嚴(yán)重影響了水環(huán)境,制約了現(xiàn)代化進(jìn)程的告訴發(fā)展。這種狀況已經(jīng)引起了各級(jí)政府的高度關(guān)注,開(kāi)始逐步推行各級(jí)政府的污水處理項(xiàng)目。國(guó)外發(fā)展情況：國(guó)外一些發(fā)達(dá)國(guó)家，如美國(guó)、日本、西歐等國(guó)，由于這些國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)，并較早的實(shí)現(xiàn)了工業(yè)現(xiàn)代化。環(huán)境問(wèn)題特別是水資源污染的嚴(yán)重性也較早的體現(xiàn)出來(lái)，對(duì)污水的處理更先進(jìn)一些，同時(shí)也得到了這些國(guó)家政府的重視，投入了大量的人力、物力進(jìn)行油田污水處理的研究。這些國(guó)家在研究水處理新理論和工藝的同時(shí)，也重視污水處理自控系統(tǒng)的研究。先后投資研究高效型、智能型、集約型污水處理設(shè)備和自動(dòng)化控制儀表

6、。一些發(fā)達(dá)國(guó)家經(jīng)過(guò)幾十年的努力，污水處理率已經(jīng)達(dá)到80%，9成0功%地解決了來(lái)自于工業(yè)的點(diǎn)源污染問(wèn)題。同時(shí)一些國(guó)家開(kāi)始重視污水的回用，如以色列的污水回用率達(dá)到了90。%由于控制技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)以及現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的飛速發(fā)展，國(guó)外的污水廠很早就實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)控制，如、系統(tǒng)。同時(shí)國(guó)外較早的技術(shù)引入到了給排水工程當(dāng)中，并取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益。國(guó)外同時(shí)注重水處理中的開(kāi)發(fā)，相繼研制出了一些智能、穩(wěn)定、小巧的控制單元，如公司的系列、的系列、的系列。同時(shí)國(guó)外也很重視在線儀表的研制，如德國(guó)公司，美國(guó)的哈希公司相繼研制了溶解氧()、化學(xué)需氧量()分析儀。國(guó)外污水處理自控系統(tǒng)主要存在以下特點(diǎn)：(、采用集散控制

7、系統(tǒng)和現(xiàn)場(chǎng)控制系統(tǒng)。按照廠區(qū)的自身情況和工藝段來(lái)劃分若干個(gè)控制站，站與站之間可以平級(jí)關(guān)系也可以是上下級(jí)關(guān)系，站與站之間一般獨(dú)立運(yùn)行。設(shè)立中控室，中控室友操作員站和工程師站，負(fù)責(zé)全廠的數(shù)據(jù)管理與記錄、報(bào)表等工作。大量采用在線監(jiān)測(cè)的水質(zhì)分析儀表對(duì)全廠的水質(zhì)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，并有上位機(jī)記錄下來(lái)，提高了測(cè)量精度。生產(chǎn)過(guò)程中不同程度上采用了智能控制，可以根據(jù)水質(zhì)和水源的變化自動(dòng)的調(diào)整相應(yīng)的控制方式。大量采用遙測(cè)、遙控設(shè)備，并開(kāi)始有效地利用社會(huì)信息資源，如電話網(wǎng)絡(luò)、移動(dòng)電話網(wǎng)絡(luò)、國(guó)際互聯(lián)網(wǎng)、氣象信息等。國(guó)內(nèi)發(fā)展情況：隨著工業(yè)的發(fā)展，各項(xiàng)先進(jìn)、成熟的污水處理技術(shù)逐漸引進(jìn)、應(yīng)用于現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)。主要污水處理設(shè)備及配套沒(méi)

8、備基本實(shí)現(xiàn)了國(guó)產(chǎn)化，并逐步形成了系列化、規(guī)?；?，如用于不同條件下的過(guò)濾設(shè)備、氣浮選、壓力除油、液液旋流除油等除油處理設(shè)備、藥劑投加設(shè)備等。水處理的自動(dòng)化程度有了提高。過(guò)濾處理、污泥脫水、氣浮裝置、加藥裝置等實(shí)現(xiàn)了集成面板自動(dòng)控制；流量、液位、以及懸浮周體含量等水質(zhì)指標(biāo)也實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)。水處理更加重視工藝和化學(xué)的有機(jī)結(jié)合。水處理劑的品種增多、效能提高。水化學(xué)的研究手段增強(qiáng)、水平提高。特別是針對(duì)污水達(dá)標(biāo)外排處理的要求。開(kāi)展了水微生物學(xué)的研究，發(fā)展應(yīng)用了生化處理技術(shù)，特別是開(kāi)展生化處理以后，水微生物學(xué)的研究從無(wú)到有逐步發(fā)展，開(kāi)始建立用于污水、污泥處理的菌種庫(kù)，適應(yīng)了達(dá)標(biāo)外排處理的需要。盡管我們?cè)?/p>

9、水處理方面取得了一些成果，但新的矛盾不斷出現(xiàn)，新的難題需要解決，油田水系統(tǒng)面臨著嚴(yán)峻的形勢(shì)，受到前所未有的挑戰(zhàn)，存在的主要問(wèn)題是：（1）各污水廠都面臨著水處理設(shè)施老化，裝備落后，效率較低，技術(shù)改造工作量較大，特別需要用先進(jìn)的技術(shù)、先進(jìn)的裝備對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行升級(jí)換代的徹底改造，以提高水處理系統(tǒng)的水平。（2）運(yùn)行成本高，特別是藥劑用量大，藥劑費(fèi)用居高不下，與降本增效矛盾較大，影響到處理水質(zhì)和系統(tǒng)保護(hù)。急需開(kāi)發(fā)高效、多效、低成本的水處理劑。（3）腐蝕和結(jié)垢問(wèn)題仍然是困擾水系統(tǒng)正常生產(chǎn)的嚴(yán)重問(wèn)題。不少設(shè)備腐蝕問(wèn)題沒(méi)有得到根本解決，腐蝕十分嚴(yán)重，不僅影響生產(chǎn)，而且維修量大，維修費(fèi)用高。（4）水系統(tǒng)發(fā)展和提高的

10、技術(shù)還待解決，如污泥的無(wú)害化處理及綜合利用、高含鹽采出水的處理利用、處理設(shè)備的高效化、加強(qiáng)油田水化學(xué)研究等。解決水系統(tǒng)存在的問(wèn)題除大力推廣新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備，加大對(duì)水系統(tǒng)改造的投入外，關(guān)鍵的是依靠科技進(jìn)步，加強(qiáng)科技攻關(guān)，針對(duì)污水廠急需解決的難題開(kāi)展研究，開(kāi)發(fā)一批適用新技術(shù)，滿足油田開(kāi)發(fā)的需求。三.課題研究?jī)?nèi)容與擬解決問(wèn)題分析污水處理系統(tǒng)的特點(diǎn)、性能要求、工藝過(guò)程。根據(jù)技術(shù)要求確定總體方案。控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)?？刂葡到y(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)。綜合考慮，城市污水處理選用法最經(jīng)濟(jì)實(shí)用，法集進(jìn)水、曝氣、沉淀、出水在座池子中完成，常由四個(gè)或三個(gè)池子構(gòu)成一組，輪流運(yùn)轉(zhuǎn)，一池一池地間歇運(yùn)行，故稱序批式活性污泥瀏11

11、污水在反應(yīng)池中通過(guò)曝氣與停氣間斷的反應(yīng)，從而實(shí)現(xiàn)好氧與厭氧交替的進(jìn)行，最終實(shí)現(xiàn)脫氮除磷的作用。四.技術(shù)路線污水處理采用法和值調(diào)節(jié)污水處理工藝，是按“進(jìn)水、中和反應(yīng)、曝氣、沉淀、排水”步驟周期性進(jìn)行生化反應(yīng)。五.預(yù)期的成果和表現(xiàn)形式通過(guò)各工藝的比較，最終選擇氧化溝法進(jìn)行污水處理設(shè)計(jì)。在硬件設(shè)計(jì)中，完成了機(jī)型的選擇，模擬量模塊的選擇，開(kāi)關(guān)量模塊的選擇和電源模塊的選擇。在軟件設(shè)計(jì)中，通過(guò)工藝進(jìn)行了流程圖和梯形圖的設(shè)計(jì)，并做了上位機(jī)和下位機(jī)的軟件設(shè)計(jì)。利用組態(tài)軟件實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)顯示過(guò)程控制參數(shù)和系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)，報(bào)警和報(bào)表等功能。的運(yùn)用實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)控制，減輕了操作工的勞動(dòng)強(qiáng)度，高可靠性的，以較低的成

12、本實(shí)現(xiàn)工業(yè)污水處理系統(tǒng)的自動(dòng)控制，可靠性高，節(jié)省人力，物力、財(cái)力，達(dá)到最佳控制效果。污水處理系統(tǒng)應(yīng)用控制達(dá)到了設(shè)備的自動(dòng)監(jiān)視和控制，使出水指標(biāo)穩(wěn)定，滿足了工藝要求。六進(jìn)度安排月日73月1日4：分配任務(wù)書(shū)，查閱資料，書(shū)寫開(kāi)題報(bào)告3月1日43月3日1：擬定總體方案設(shè)計(jì)；4月日14月1日5：相關(guān)元器件的選擇；4月1日65月日5：硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)；5月日65月2日0：系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)；5月2日16月日5：撰寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)，繪制圖紙；6月日56月1日5：完成畢業(yè)設(shè)計(jì)，準(zhǔn)備答辯。七主要參考文獻(xiàn)李金城在城市污水處理中的應(yīng)用自動(dòng)化與控制0）都志民明立雪在污水處理過(guò)程中的應(yīng)用濟(jì)南：山東出版社楊帆基于的污水處理控制系統(tǒng)武漢化工學(xué)院電氣信息學(xué)院（4黃維菊污水處理工程設(shè)計(jì)北京：國(guó)防工業(yè)出版社栗小寬技術(shù)在中小型污水處理廠的應(yīng)用科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)（）崔新勝控制系統(tǒng)在污水處理系統(tǒng)中的應(yīng)用甘肅科技，（1）:21-22陳金華可編程技術(shù)及應(yīng)用天津：天津大學(xué)出版社高欽和可編程控制器應(yīng)用與設(shè)計(jì)實(shí)例北京：人民郵電出版社何慶泉控制系統(tǒng)在污水處理中的應(yīng)用深圳：化學(xué)工業(yè)出版社吳中俊，黃永紅可編程控制器原理及應(yīng)用北京：機(jī)械工業(yè)出版社黎一強(qiáng)技術(shù)在生活污水處理及回用系統(tǒng)中的應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)與應(yīng)用，027（8）:123-125高德欣路永華在城市污水處理系統(tǒng)中的應(yīng)用青島：山東出版社皮壯行可編程控制器的系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用實(shí)例M北京：機(jī)