SBR废水处理系统1

湖南电气职业技术学院0摘要序批式活性污泥法（SequencingBatchReactor），简称SBR。是一种中小型的污水处理方法。SBR工艺污水处理计算机监控系统的核心是可编程序控制器（PLC）。采用PLC不仅能够适应水处理系统的工艺特点，而且代表了现代工业的发展方向。随着工业自动化的普及与发展，要求有人家先进、稳定、可靠的监控设备加入到控制系统中，以完成数据的采集以及设备的安全运行。作为当今工厂企业重要的自动化控制设备之一，可编程逻辑控制器（PLC）已经被广泛的用于现代工业控制系统中，尤其适用于逻辑、顺序过程控制。它正随着计算机、通讯、网络等技术的进步全面迅速发展。关键词污水处理，序批式活性污泥法，SBR，可编程序控制器湖南电气职业技术学院1ABSTRACTSequencingBatchReactor,whichiscalledtheSBRlaw,isakindofcenterandsmallsewagetreatmentmethod.ThecoreofSBRcraftsewagetreatmentcomputersupervisorysystemistheprogrammableforewordcontroller(PLC).UsingPLCnotonlycouldadapttothecraftcharacteristicofthewaterdisposalsystem,butalsorepresentsthemodernindustrydevelopeddirection.Alongwiththepopularizationandthedevelopmentofindustrialautomation,inordertocompletethedatagatheringandthesafetyrunningoftheequipment,moreadvanced,stableandreliablemonitoringequipmentsarerequiredtojointhecontrolsystem.Asoneoftheimportantautomationcontroldevicesinnowadaysfactories,theprogrammablelogicalcontroller(PLC)hasalreadybeenusedwidelyinthemodernindustrycontrolsystem,especiallyforthelogical,orderprocesscontrol,Itisdevelopingrapidlyalongwiththeprogressofthecomputer,communication,networkandsoon.KeywordsPollutedwater，processing，SBR，ProgrammableController湖南电气职业技术学院0目录前言.......................................................................1第一章SBR污水处理系统介绍及流程图1.1SBR污水处理工艺.....................................................31.2SBR污水处理系统动力设备.............................................4第二章SBR污水处理系统的硬件设计2.1硬件设计总体说明....................................................52.2SBR污水处理电气控制原理图设计.......................................52.2.1主电路设计.......................................................52.2.2交流控制电路设计.....................................................62.2.3主要参数计算......................................................72.2.4PLC输入、输出接口功能表...........................................72.2.5PLC电气控制原理图................................................82.2.6元器件目录表......................................................9第三章SBR污水处理系统的编程及组态3.1程序设计...........................................................123.2北京昆仑组态MCGS简介..............................................133.3组态的设计.......................................................13第四章SBR污水处理系统电控箱及控制面板布置4.1确定元器件及其布局.................................................154.2绘制元件布置图......................................................15结论..................................................................16致谢....................................................................17参考文献................................................................18附录...................................................................19湖南电气职业技术学院-1-前言本毕业设计课题为《基于PLC控制的SBR污水处理系统》，确立这个课题是从整个世界的大前提下考虑入手的。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。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。在国际金融危机的背景下，中国采取继续扩大内需，促进经济增长政策，把环境保护放在突出的战略位置。2008年四季度新增的千亿元中央投资中，投向节能减排和生态建设的资金达120亿元。用于重点流域的水污染防治工程投资及用于城镇污水和垃圾处理设施、污水管网建设提速的资金高达60亿元，前者投资为10亿元，后者为50亿元。可以说，污水处理行业迎来空前的发展机遇。利用SBR（SequencingBatchReactor）污水处理系统，是因为SBR有以下几大优点：(1)易产生污泥膨胀的丝状细菌在SBR反应池中因反应条件的不断的循环变化而得到有效的抑制。而污泥膨胀问题是其它活性污泥方法中很常见且很难控制的问题之一；(2)在通常的条件下，该工艺可以不用添加化学药剂而达到硝化、反硝化的效果；(3)SBR工艺通过缺氧—好氧过程交替进行共同作用达到对污染物的去除，因此与常规活性污泥法等好氧处理工艺相比，具有电耗低的特点；(4)SBR工艺系统的启动及生物驯化容易，并且耗时短；(5)运行效果稳定，污水在理想的静止状态下沉淀，需要时间短、效率高，出水水质好；(6)工艺过程中的各工序可根据水质、水量进行调整，运行灵活；(7)反应池内存在DO、BOD5浓度梯度，有效控制活性污泥膨胀；(8)SBR法系统本身也适合于组合式构造方法，利于污水处理厂的扩建和改造；(9)脱氮除磷，适当控制运行方式，实现好氧、缺氧、厌氧状态交替，具有良好的脱氮除磷效果；(10)工艺流程简单、造价低。湖南电气职业技术学院2加上PLC的控制简单，控制能力强、抗干扰能力强，带有脉冲输出，可以直接连接伺服系统。可编程序控制器(简称PLC)作为一种通用控制装置,广泛应用于各类工业领域。便于控制。完成这个课题，需要对全球的污水处理状况做一个大体了解，世界各国的污水处理工厂等是如何来进行日常生活成产的污水处理的，对于污水处理系统做到心中有数，成熟的污水处理系统有哪些，这些系统中又有哪些缺点和不成熟的地方。并着重了解SBR污水处理法。在了解SBR污水处理的基础上，就需要灵活应用所学到的PLC控制知识，来完成SBR的整个过程。做到简单控制，全面控制。在撰写论文的过程中，需要查阅相关资料，这就需要利用到图书馆和网络中的丰富资源来辅助这次毕业设计的完成。当然，毕业设计的完成离不开同小组同学的帮助和指导老师的解疑答惑。湖南电气职业技术学院3第一章SBR污水处理电气控制系统介绍及流程图1.1SBR污水处理工艺SBR污水处理技术是一种高效污水回用的处理技术，采用优势菌技术对生活污水进行处理，经过处理后的中水可以用来浇灌绿地、花木、冲洗厕所及车辆等，从而达到节约水资源的目的。SBR污水处理系统方案要充分考虑现实生活中校园生活区较为狭小的特点，力求达到设备体积小，性能稳定，工程投资少的目的。污水处理过程中环境温度对菌群代谢产生的作用直接影响污水处理效果，因此采用地埋式砖混结构处理池以降低温度对处理效果的影响。同时，SBR污水处理技术工艺参数变化大，硬件设计选型与设备调试比较复杂，采用先进的PLC控制技术可以提高SBR污水处理的效率，方便操作和使用。SBR污水处理系统分别由污水处理池、清水池、中水水箱、电控箱以及水泵、罗茨风机、电动阀门和电磁阀等部分组成，在污水处理池、清水池、中水水箱中分别设置液位开关，用以检测水池与水箱中的水位。SBR污水处理系统工艺流程图如图1-1所示。纳入污水~排空电磁阀空气风机生物菌泥污水处理池水位电极1#清水泵清水池水位电极2#清水泵中水中水箱上水电磁阀水位电极电动阀图1-1SBR污水处理系统工艺流程图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。湖南电气职业技术学院4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6～8h。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，延时,罗茨风机空载启动，然后排空电磁阀关闭，污水池开始曝气。当曝气处理结束后，排空电磁阀再次启动，罗茨风机空载停机，然后延时,排空电磁阀关闭。曝气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1.5h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。如上所示，当中水箱内水位降至低水位时，2#清水泵又自动起动向中水箱泵水。当污水池中的水位降至低水位时，电动阀门会自动打开继续向污水池纳入污水。如此循环往复。SBR污水处理技术针对污水水质不同选用生物菌群