1、1 摘 要 随着现代生产工艺的飞速发展，我国城市化进程的推动，中小城市(镇)数量的不断 增多，由其带来的水污染问题日趋严重。序批式活性污泥法(简称 SBR)符合中小城镇污 水处理的基本要求，但必须实现自动控制，才能发挥其优势，使其具有更加广阔的应用 前景。随着自动化技术、计算机技术的不断发展、完善,污水处理厂的自动化 水平也相应提高。而 PLC 控制器以其技术成熟、通用性好、可靠性高、安装 灵活、扩展方便、性能价格比高等一系列优点，在工业控制中得到了越来越 广泛的应用。本文主要介绍了污水处理厂自动控制系统的组成、功能及如何利用 PLC 实现自动控制。在污水处理中采用 PLC 控制系统改造后，提
2、高了自动控制的可 靠性,不仅减轻了工人的劳动强度,而且提高了污水处理厂的运行效率和运行 效益,实现了污水厂生产管理的科学性。充分证明了自动化控制系统对提高生 产率，无人值守或少人值守，提高安全性具有良好的效果。 2 目录 第一章 绪论 . 3 1.1 国内污水处理行业的发展概况 . 3 1.2 生活污水的处理工艺 . 4 1.3 SBR 污水处理工艺 . 5 1.4 本课题研究的主要内容 . 7 第二章 控制方案 . 8 2.1 系统的总体设计 . 8 2.2 工艺及控制要求分析 10 2.2.1 格栅池 10 2.2.2 调节池 11 2.2.3 SBR 反应池池 . 11 2.2.4 除盐
3、池 11 2.3 PLC 的 I/O 分配 13 2.4 I/O 设备确定及 PLC 的选型 13 2.4.1 I/O 设备确定 . 13 2.4.2 PLC 的选型 . 14 2.5 系统软件的介绍 14 第三章 PLC 程序设计 . 16 3.1 系统外部接线图如图 3-1 所示 16 3.2 系统程序流程图如图 3-2 所示 18 3.3 系统梯形图如图 3-3 所示 19 3.4 系统程序仿真图及系统说明 23 结束语 28 致 谢 29 参考文献 30 3 第一章 绪论 1.1 国内污水处理行业的发展概况 近几年随着工业迅速，城市人口的逐渐增加，人们生活水平逐渐提高各种用 水量亦随之
4、增长。地球虽然有 70.8的面积为水所覆盖，但淡水资源却极其有限， 人类真正能够利用的是江河湖泊以及地下水中的一部分，仅占地球总水量的 0.26，而且分布不均。 20 世纪 50 年代以后，全球人口急剧增长，工业发展迅速。全球水资源状况迅 速恶化，“水危机”日趋严重。一方面，人类对水资源的需求以惊人的速度扩大； 另一方面，日益严重的水污染蚕食大量可供消费的水资源。 全世界每天约有 200 吨垃圾倒进河流、湖泊和小溪，每升废水会污染 8 升淡 水；所有流经亚洲城市的河流均被污染；美国 40的水资源流域被加工食品废料、 金属、肥料和杀虫剂污染；欧洲 55 条河流中仅有 5 条水质差强人意。20 世
5、纪，世 界人口增加了两倍，而人类用水增加了 5 倍。世界上许多国家正面临水资源危机： 12 亿人用水短缺，30 亿人缺乏用水卫生设施。 中国水资源人均占有量少，空间分布不平衡。随着中国城市化、工业化的加 速，水资源的需求缺口也日益增大。在这样的背景下，污水处理行业成为新兴产 业，目前与自来水生产、供水、排水、中水回用行业处于同等重要地位。 截至 2005 年底， 全国 661 个设市城市中， 已有 383 个城市建成污水处理厂 792 座，污水处理率由 2000 年的 34提高到 52，并形成了适合国情的污水处理技 术路线和管理机制。其中，有 135 个城市的污水处理率已达到或接近 70，单厂
6、 处理规模达到每天 100 万立方米。 2007 年， 中国水污染治理投资达到 3387.6 亿元， 比上年增加 32%， 占当年 GDP 的 1.36%。中国水环境质量总体保持稳定。2007 年，共取缔一级水源保护区内排 污口 942 个，停建二级水源保护区内可能造成污染的建设项目 1294 个，限期治理 931 个。 4 截至 2010 年 9 月底， 全国设市城市、 县及部分重点建制镇 （以下简称“城镇”） 累计建成污水处理厂 2631 座，污水处理能力达到 1.22 亿立方米/日；全国正在建 设的城镇污水处理项目达 1849 个，总设计能力约 4660 万立方米/日。在全国设市 城市中，已有 593 个城市建有污水处理厂，占设市城市总数的 90.7%；累计建成污 水处理厂 1623 座，形成污水处理能力 1.04 亿立方米/日；其中 36 个大中城市（直 辖市、省会城市和计划单列市）建有污水处理厂 376 座，处理能力达 4368 万立方 米/日。在县城及乡、镇中，全国已有 933 个县（含新疆生产建设兵团团级单位） 建有污水处理厂，约占县城总数的 5
