污水处理厂控制系统设计
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———科协论坛·2009年第8期（下）——
—本工程为污水站，包括格栅间、预曝气调节池和综合用房三部分，为电站的一个子项,是全厂（包括厂前区）生活污水的最终处理构筑物。
1设计资料1.1
设计规模
根据设计输入条件并考虑一定的裕量，确定本单体污
水设计处理能力为5m 3/h ，即120m 3/d 。
1.2设计进水水质
本工程为一般生活污水，根据规范要求和工程特点确
定进水水质指标为：
BOD 5:150~300mg/L pH:6.0～9.0NH 3-N ≤25mg/L
1.3
设计出水水质
设计出水水质满足《城市污水再生利用城市杂用水水质》（GB/T 18920－2002）中城市绿化杂用水水质标准，具体水质指标如下：
BOD 5≤20mg/L pH:6.0～9.0NH 3-N ≤20mg/L
NTU ≤10度DS ≤1000mg/L
2设计工艺2.1
污水处理
本单体核心处理工艺为两段式生物接触氧化法，主要处理单元为位于综合用房内的地上式一体化生活污水处理设备，该设备包括：两级接触氧化池、沉淀池、中间水池、污泥贮池和鼓风机。
具体的工艺流程如下：厂区生活污水经格栅拦截去除
颗粒杂物后进入调节池，然后泵入一体化生活污水处理设
□
靳瑞强[1][2]
胡全忠[2]
（[1]华北电力大学北京102206；
[2]中核能源科技有限公司北京100084）
摘
要：根据污水处理工艺，利用西门子PLC 设计出自动控制系统并列出了该系统的控制方式及控制点。
关键词：污水处理PLC 控制
中图分类号：X22
中图分类号：A
文章编码：1007-3973（2009）08-131-02
污水处理厂控制系统设计
（本研究是在中国科技部中德合作项目（Grant No.
2006DFB919205）、中国科技部技术援助项目（Grant No.2007BAC23B05）、科技部江西省国际合作办公室
（Grant No.05-01-09）、中国东部科技协会开放式基金（Grant No.DLLJ200607）和江西师范大学博士后基金会的支持下完成的。
）参考文献：
[1]王树义.流域管理体制研究长江流域资源与环境,
2000,(04).
[2]陈宜瑜，王毅，李利锋，于秀波等编著.流域综合管理导
论[M].科学出版社,2004.
[3]韩丽,戴志军.生态风险评价研究环境科学动态[J],
2001,(03).[4]U.S.EPA.
“Guidelines for Ecological
Risk Assessment.Office of Research and Development ”.Risk Assessment Forum,
Washington,Dc.EPA/630/R -95/002f.May
1998.
[5]U.S.EPA.“Middle Snake River Watershed
Ecological Risk Assessment Planning and
Problem Formulation.Office of Research and Development ”Risk Assessment Forum,Washington,Dc 20460.EPA/630-R-96-008a (Draft).June,
1996.
图-1
生态风险评估的基本框架流程图（引自1998年美国
环保局资料）
资源环境
节能减灾
与
图-2
生态风险评估框架和主要的预测工具/模型
131
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—备的接触氧化池进行生化反应，而后进入沉淀池沉淀，污泥进入污泥贮池，上清液流入中间水池。
出水经混凝过滤、加氯消毒后进入公用水箱，以备全厂绿化用水。
其工艺流程见上图：
2.2污泥处理
工程在一体化设备中设置污泥贮池，定期由罐车抽排。
3工艺要求
本工程采用西门子公司的S7-300系列PLC ，为模块式
结构，CPU 单元为系统的核心，包括电源、微处理器、系统存储器、控制逻辑和接口电路等。
基本I/O 单元和智能I/O 单元提供现场输入设备和控制输出设备与CPU 的接口电路。
因为本污水站为无人值守厂房，在正常运行期间，为保证设备的正常运行和状态监控，本工程在主控制室设置状态显示及故障报警，以便运行维修人员了解污水站工作状态。
3.1机械格栅
（1）机械格栅电机由预曝气调节池LC1液位计和PLC 定
时控制起停。
（2）控制柜上手动启停和PLC 自动控制。
（3）就地手动控制。
3.2预曝气调节池
（1）预曝气调节池LC1液位计水位在-3.60米时PLC 启动原水提升泵1#（2#）。
（2）预曝气调节池LC1液位计水位在-4.90米时PLC 停止原水提升泵1#（2#）。
（3）预曝气调节池LC1液位计水位在-3.10米时报警。
（4）原水提升泵1#（2#）一用一备、事故PLC 自投、交替运行。
（5）潜水射流曝气机采用液位自控和定时切换控制运行方式故障报警,故障切换。
（6）鼓风机2台控制柜上手动启停；
（7）PLC 自动运行：采用定时切换和间隙控制运行方式故障报警,故障切换。
（8）控制柜上手动启停和PLC 自动控制。
（9）就地手动控制。
3.3一体化污水处理设备
（1）中间水池LC2液位在2.00米时PLC 启动滤前加压泵1#（2#），同时启动加药机和消毒装置。
（2）中间水池LC2液位在0.50米时停止滤前加压泵1#（2#），同时停止加药机和消毒装置。
（3）中间水池LC2液位在2.65米时报警。
（4）滤前加压泵1#（2#）一用一备、事故自投、交替运行。
（5）控制柜上手动启停和PLC 自动控制。
（6）就地手动控制。
3.4滤沙器控制
（1）滤沙器:设置电动阀门和过滤水进出总管上设置压
差控制仪
控制要求：压差控制和时间控制（2）可手动进行滤沙器的反冲洗；
（3）自动运行：运行中滤沙器的水头损失和时间自动进行反冲洗,滤沙器进行反冲洗时。
一般在滤沙器进、出水管上的压差控制仪测量滤沙器水头损失到达设定值时或到达设定的时间时，且中间水池没到达低液位时，进行反冲洗。
滤沙器顺序进行反冲洗,采用PLC 集中控制。
关闭滤沙器的过滤进、出水电动阀，开启反冲洗水泵，打开滤沙器的反冲洗进、出水电动阀，延时4~6分钟后，停止反冲洗水泵，关闭滤沙器的反冲洗进出水电动阀，打开滤沙器的过滤进、出水电动阀，过滤器反洗完毕。
一个反冲洗流程结束；
（4）滤沙器的任一电动阀门故障时，该过滤器退出工作，并报警；
（5）控制柜上应显示滤沙器的工作状态，过滤状态或反洗状态；
3.5公用水箱
（1）公用水供水泵1#（2#）手动起停一用一备、手动交替运行。
（2）公用水箱LC3液位在0.5米时停止公用水供水泵
1#（2#），
（3）就地手动控制。
（4）公用水箱LC3液位在1.5米时补水电动阀开。
（5）用水箱LC3液位在2.1米时补水电动阀关。
5.6公用水箱LC3液位在3.5米时报警。
5.7控制柜上手动启停和PLC 自动控制。
4
结束语
该系统采用生物接触氧化法污水处理工艺，根据工艺要求利用PLC 构成了一个自动控制系统。
污水站采用无
人值守的运行方式，系统开机后即可长期自动连续运行，操作直观、简单，并具有较高的智能化程度。
系统具有良好的通用性、可扩展性和可维护性。
大大降低了操作人员的劳动强度，提高了管理水平，取得了良好效果。
参考文献：
[1]何建平.可编程控制器及其应用[M].重庆:重庆大学
出版社,2004.
[2]西门子(中国)有限公司自动化与驱动集团[Z].西
门子S7-300使用手册.2004.
资源环境
节能减灾
与
132。
