基于PLC的污水处理系统毕业设计-答辩ppt课件

plc指导老师xxx学生xxx学号xxxx本文主要内容第一章sbr法污水处理工艺以及对电气控制的要求第二章sbr污水处理电气控制系统总体设计过程第三章对本文设计的污水处理控制系统进行总结sbr污水处理系统动力设备sbr污水处理电气控制系统设计要求sbr污水处理工艺11121311sbr污水处理工艺电动阀进污水口空气曝气池水位电极2清水泵1清水泵水位电极清水池上水电磁阀中水池水位电极序批式活性污泥法sequencingbatchreachor简称sbr法是一种间歇式活性污泥法
水位电极
电动阀
水位电极
上水电磁阀 水位电极
中水池
进污水口
空气
曝气池
清水池
1#清水泵
中水
2#4清水泵
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。 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，鼓风机延时空载起动，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 磁阀再次开起，鼓风机空载停机，然后排空电磁阀延时关闭。 鼓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0.5h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。

初次沉淀池到集水井 集水井至沉砂池
143.0 143.34
142.9 143
沉砂池 细格栅
143.67 143.73
143.34 143.67
污泥高程(gāochéng)计算表
143.505 143.7
名称 SBR池 SBR池到污泥泵房 污泥提升1.395m 污泥泵房至浓缩池 浓缩池 浓缩池到贮泥池 贮泥池至一级消化池 提升6m 一级消化池 一级至二级消化池 二级消化池 消化池到脱水机 脱水机 初次沉淀池 初次沉淀池至贮泥池
144.831 144.571 143.371 142.851 141.351 142.500 141.096
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8 工程概算
本次(běn cì)投资估算包括污水处理工程各构筑物、污泥处理各构 筑物、其它附属建筑工程、公用工程、厂区内管线、道路、绿化 等，还包括部分场外工程（供电线路、通讯线路、临时道路等） 。
6.2 厂区平面布置形式 本厂采用“L”字型布置 6.3 污水厂的平面布置的具体内容
处理构筑物的平面的布置； 附属构筑物的平面的布置；
管道、管路及绿化带的布置。 6.4CAD厂区平面布置图
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7 污水处理厂高程布置
污水处理厂污水处理高程布置的主要任务是：确定各构筑物 和泵房的标高，确定处理构筑物之间连接管(渠)的尺寸及其标高 ，保证污水处理厂的正常运行(yùnxíng)。污水高程计算表
），其性能参数如下：额定功率N=90kw，满载时：电流 (diànliú)I=164.3A，转速1480r/min，效率η=93.5%，L1=1050mm 。
Байду номын сангаас 集水池：L8×B4.5×H1.2
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(6) SBR反应池。本系统中有4个SBR反应池，水位由浮球开关检测，每 个池中2个浮球开关。SBR池中的污水水位达到一定液位后关阀门，4个 SBR反应池顺序完成此程序；
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（7）空气阀门、潜水搅拌器、回流污泥泵。4个SBR反应池进水阀门都关闭 后，同时开启空气阀门、潜水搅拌器、回流污泥泵。为了污水处理系统的正 常运行，需要对水位进行保护设置。具体操作是：达到高水位，停止进水； 水位太低，继续进水。空气阀门、潜水搅拌器、回流污泥泵运行一定的时间 后同时停止； （8）滗水器。关闭空气阀门5S后，打开滗水器，排出SBR反应池中的上清 液，直到液位下降到一定的位置后停止； （9）剩余污泥泵。滗水器停止运行后，剩余污泥泵开始工作，其主要工作 是将剩余的污泥运送到储泥池中。储泥池中污水液位达到一定的高度后剩余 污泥泵停止工作； （10）鼓风机。鼓风机需要和空气阀门配合工作，打开1个空气阀门的同时 打开1台鼓风机，打开2个或3个空气阀门时要打开2台鼓风机； （11）脱水机。按指定要求工作。
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(4) I/O点数分配 对应将PLC的I/O端子的点数分配给输入/输出设备。 (5) PLC程序设计 了解掌握被控对象和控制要求后进行PLC的编程。第一步把工艺流程分段； 第二步分别对每一段要控制的设 备的输入和输出信号进行确认；搞清各段之 间的联系；第 三步画出程序流程图，第四步进行程序编制。 (6) 模拟调试 PLC程序编好后，与组态软件相连接（软件部分由谭杰同 学负责），进行 模拟调试。 (7) 撰写论文 收集整理有关材料，在导师的指导下撰写论文。
（三）SBR污水处理电气控制系统硬件电路设计
（1）主电路设计
SBR污水处理电气控制系统主电路如下图所示：

水量带来的较大水质水量波动情况，另外该企业地处气候温暖的南方地 区，冬季不会有冰冻问题影响生物膜系统的正常运行。
从容积负荷率、污泥产率、投资和后续污泥处理处置费用、运行管理 方面考虑，选择接触氧化法进行生物处理，为提高COD的去除率，在接 触氧化池前设置水解酸化池，增加废水的可生化性。生物处理工艺产生 的降解产物通过絮凝沉淀去除。
• 平面布置 根据厂址地形进行平面布置设计，使废水通过重力自流进入各处
理构筑物，实现各污水污泥处理构筑物以及辅助设施的科学组合布 置,合理利用土地资源 • 高程布置
确定污水处理厂厂内各构筑物的标高、设计水面标高以及连接管 渠的标高，确定污水所需提升的高度，使得污水和污泥能够以重力 自流的形式流向下一个构筑物
• 本工程运行费用为1.44 元/吨，工程实施后COD、BOD和SS的排 放量分别可减少872.8 吨/年、362.4 吨/年和295.7 吨/年，同时每 年减少一半的耗水量。
• 实现了经济效益与环境效益的统一。
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答辩人：XXX 指导老师：XXX
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感谢您的观看！
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文献综述 工程概述
工艺设计
主要构筑物计算 厂区布置 工程概算 结论
• 脱色 各染料上染率不同，为保证印染产品的染色效果和质量，染料的多
余无可避免，因此在染整废水的处理过程中必须考虑废水的脱色问题。 印染废水处理中常用的脱色方法：吸附、混凝、氧化还原、离子交换。 前面提出的生物处理和混凝沉淀对染料都具有一定的去除能力，可使 出水色度达到《纺织染整工业水污染物排放（GB4287-2012）》中的 直排标准，却无法达到回用水水质标准，为满足企业实现50%中水回 用的要求，设置砂滤池+活性炭吸附罐进行进一步的脱色处理，以达 到回用水水质标准。

基于PLC的污水处理系统设计[摘要]对小型曝气式活性污泥法（SBR）的污水处理系统的基本运行原理和方式进行了研究。

分别说明污水处理系统中的工作流程,，进行了污水处理系统的电气控制部分设计，这个设计是基于可编程控制器（PLC）进行的。

并讨论在电气控制系统中所运用到的各种电气保护原理，和根据各种需求的电气保护设计添加各种电气保护元件。

[关键词]污水处理；可编程控制器；电气设备；电气保护前言所以本设计介绍了一个SBR污水处理系统的基本流程和构成，并以PLC为核心设计它的电气控制部分。

旨在提高污水处理系统的自动化程度，从而提高污水处理能力和降低人力需求，相对提高系统安全性和可靠性。

一、小型SBR污水处理系统的运行原理（一）小型SBR污水处理的特点和方式SBR污水处理技术是一种相对来说非常高效的废水处理技术。

SBR污水处理工艺过程简单有效，且占地面积比较少，主要是有利于降低前期建设的成本，这种方法适用于水量、水质均匀的废水。

但自动化控制技术要求较高，操作复杂，难于管理。

（二）小型SBR污水处理系统的构成及其流程1. 污水处理系统的构成本设计中的SBR污水处理系统中有三个水池分别是污水处理池进行污水处理，清水池进行处理水的暂时蓄存和最后蓄水的中水水箱。

并有一系列电控设备，有电控箱以及曝气式罗茨风机、滗水器、水泵、电动阀门和电磁阀等电气组成部分，并在三个水池中又分别设置了浮球开关，用来检测水池和水箱中的水位并报警。

2. 污水处理系统的流程如图污水处理池中液位开关。

系统中使用浮球液位开关，当液位到达该水位时浮力使开关动作输出闭合信号。

这样根据逻辑可以知道电动阀打开需要污水池中的水位为低状态，之后污水流入污水处理池，当水池中的水位到为高后，电动阀停机，此时污水处理池中的待处理水会呈现的状态为微氧或厌氧。

之后开始污水的曝气过程，此过程主要由罗茨风机来完成。

方式是通过曝气风机连接专门的曝气管路进行曝气，曝气管路均为敷设在污水处理池底部，这样是为了使池中原有的活性污泥对污水的pH值进行平衡并使污水脱色、除臭，即好氧处理过程，此过程需要6-8小时。

如应对意外情况时的调正，在本课题中并没有得到很好地解决。 ❖ 3.在模拟时，只进行了简单的传感器信号接收模拟，并没有考虑到实
际水位传感信号在实际应用时所遇到的问题。
请各位老师提出宝贵意 见
谢谢大家
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结束语
谢谢大家聆听！！！
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基于PLC的污水处理系统 毕业设计-答辩
目录
污水处理控制
系
统
一
选题背景及意义
二
基于PLC污水处理工艺
三
系统设计
四
制作仿真元件
五
仿真调试
2
一、选题背景及意义
选题背景 随着城镇人口的不断增加，我国净
水厂也存在着新建和扩容的需求，根据 国家节能减排和发展低碳经济的要求， 城市污水处理将以污染物减排为重点， 污泥处理及污水再生利用，将成为行业 发展的新热点。
SB5 X15
手动曝气空压机
SB6 X16
手动排污泵
SB7 X17
手动SBR池排水阀
SB8 X20
手动除盐池排水阀 SB9 X21
手自动转换开关
SB10 X22
4、系统PLC接线图
5、系统流程
四、制作仿真元件
实现功能：
1、模拟污水处理系统中元件 2、与PLC实现双向数据传输, 实现对污水 处理过程的监控。
加系统的可靠性和准确性，也更好的保障设备安全运行。 ❖ 4 .符合我国国情了，降低工业污水处理成本、改善环境，为建立可持
续发展社会和和谐社会、保持我国经济高速发展具有重要意义。 ❖ 本课题的不足之处： ❖ 1.对系统只进行了模拟仿真，没有进行实物测试。 ❖ 2.由于没有进行实物测试，所以在投入到实际应用时遇到的难题，例
SBR池液位计低位

基于PLC控制的自动化污水处理系统1. 引言1.1 背景介绍污水处理是一项重要的环保工作，对于改善水质、保护环境具有重要意义。

传统的污水处理系统存在运行稳定性低、能耗高、操作复杂等问题，需要大量人力物力投入。

为了解决这些问题，基于PLC控制的自动化污水处理系统应运而生。

随着城市化进程加快，工业化生产不断增加，污水排放量激增，污水处理压力日益加大。

传统的污水处理系统往往需要大量人力进行监控和调节，运行稳定性较差，且操作复杂，容易出现故障。

急需一种高效、智能的污水处理系统来提高处理效率，减少运行成本，保护环境。

基于PLC控制的自动化污水处理系统，利用程序控制器PLC实现对整个污水处理过程的自动化控制，能够实时监测和调节处理参数，提高运行稳定性和效率，降低能耗，减少人力投入。

该系统的出现，为污水处理行业带来了革命性的变革，是未来环保领域的重要发展方向。

1.2 研究目的研究目的是通过基于PLC控制的自动化污水处理系统，实现对污水处理过程的智能化、自动化管理，提高处理效率和质量，减少人工干预，降低运行成本。

通过研究探讨系统的可靠性和稳定性，提高污水处理系统的操作性和可持续性，为环境保护和资源回收提供技术支持。

本研究旨在探索使用PLC控制技术在污水处理领域的应用前景，并为相关行业提供技术参考和支持。

通过深入研究和实践，将为污水处理行业带来可持续的发展和创新，推动行业的进步和提升，实现环境保护和可持续发展的目标。

1.3 研究意义污水处理对于环境保护和人类健康具有重要意义。

随着工业化和城市化的发展，污水处理成为了一个重要的问题。

传统的污水处理方法存在着效率低、设备老化、运行成本高等问题，因此需要不断进步和改进。

基于PLC控制的自动化污水处理系统具有监测精度高、运行稳定、节能环保等优势，可以更好地满足现代社会对水质要求的高标准。

研究基于PLC控制的自动化污水处理系统的意义在于提高污水处理的效率和质量，减少对环境的污染，保护水资源，保障人类健康。

56、书不仅是生活，而且是现在、过 去和未 来文化 生活的 源泉。 ——库 法耶夫 57、生命不可能有两次，但许多人连一 次也不 善于度 过。— —吕凯 特 58、问渠哪得清如许，为有源头活水来 。—— 朱熹 59、我的努力求学没有得到别的好处， 只不过 是愈来 愈发觉 自己的 无知。 ——笛 卡儿
6、自己选择的路、跪着也要把它走 完。 17、一般情况下)不想三年以后的事， 只想现 在的事 。现在 有成就 ，以后 才能更 辉煌。
18、敢于向黑暗宣战的人，心里必须 充满光 明。 19、学习的关键--重复。
20、懦弱的人只会裹足不前，莽撞的 人只能 引为烧 身，只 有真正 勇敢的 人才能 所向披 靡。
拉
60、生活的道路一旦选定，就要勇敢地 走到底 ，决不 回头。 ——左

❖ 缺点：1.处理构筑物较多；2.污泥回流量大，能耗 高；3.用于小型水厂费用偏高；4.沼气利用经济效 益差。
带式压滤机
❖ 经过浓缩的污泥与一定浓度的絮凝剂在静、动态混 合器中充分混合以后，污泥中的微小固体颗粒聚凝 成体积较大的絮状团块，同时分离出自由水，絮凝 后的污泥被输送到浓缩重力脱水的滤带上，在重力 的作用下自由水被分离，形成不流动状态的污泥， 然后夹持在上下两条网带之间，经过楔形预压区、 低压区和高压区由小到大的挤压力、剪切力作用下， 逐步挤压污泥，以达到最大程度的泥、水分离，最 后形成滤饼排出。
❖ 缺点： 1.由于没有独立的污泥回流系统，从而不能培养出具 有独特功能的污泥，难降解物质的降解率较低；2.若要提高 脱氮效率，必须加大内循环比，因而加大运行费用。从外、 内循环液来自曝气池，含有一定的DO，使A段难以保持理想 的缺氧状态，影响反硝化效果，脱氮率很难达到90％。
A/A/O工艺
❖ 优点：1.具有较好的除P脱N功能；2.具有改善污泥 沉降性能的作用的能力，减少的污泥排放量；3.具 有提高对难降解生物有机物去除效果，运行效果稳 定；4.技术先进成熟，运行稳妥可靠；5.管理维护 简单，运行费用低；6.沼气可回收利用；7.国内工 程实例多，容易获得工程设计和管理经验。
污泥处理工艺流程
污水处理厂平面布置
❖ 在污水处理厂的厂区内有各处理单元构筑物； 连通过各处理构筑物之间的管、渠及其他管 线；辅助性建筑物；道路以及绿地等。因此 要对污水处理厂厂区内的各种工程设施进行 合理的平面规划。
污水处理厂高层布置
❖ 污水处理厂高程布置的主要任务是：①确定 各处理构筑物及泵房的标高；②确定处理构 筑物之间连接管渠的尺寸及标高；③通过计 算确定各确定部位水位的地面标高，从而能 够使污水沿处理流程在处理构筑物间通畅地 流动，保证污水处理厂的正常运行。

Y控制
搅拌机 停止
结束
8
提升泵故障处理流程图
开始
#1提升泵 故障
N 与#1配套的 设备运行
Y
#2提升泵
Y
故障
N
故障
结束
与#2配套的 设备运行
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组态设计
▪ 控制画面设计 ▪ 变量定义 ▪ 组态王与PLC之间的通信
10
11
12
致辞
在此衷心感谢****老师，在毕设期 间的悉心指导和耐心解答疑问。
低 提升泵停止
#1、#4电动阀开 N #2、#3、#5、#6电动阀关
加药计量泵 停止
#3、#6 电动阀开
定时器 定时4h
Y
反冲洗泵开
#4、#5 电动阀开
排污
结束
系 统 程 序 流 程 图
7
搅 拌 机 控 制 流 程 图
N
启动
N
启动命令
Y
N 程控
Y
是否检修
Y
Y Y
是否故障
N
定时器 定时5s
Y
搅拌机 N 启动
谢谢各位老师对我的培养和教导！
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发电厂污水处理系统设计
自动化***班 *****
指导教师：*******
1
摘要
▪
本文是基于营口污水处理工艺进行设计，主要采用
PLC及组态软件对系统进行设计。发电厂的污水主要有以
下四类：含煤废水、含油废水、生活污水、工业废水，其
工艺流程比较相似，本论文主要营口热电厂的含煤废水为
例进行设计。
▪ 上位机采用亚控公司的组态王软件，负责现场设备的 远程控制和监视； PLC采用的是西门子S7-300，负责对 具体的工艺、设备、主要被控参数进行控制及采集各种运 行数据。上位机与PLC之间组网简单、运行速度快、通信 稳定性强，提高了污水处理设备运行效率和管理水平，具 有积极的推广应用价值。

1 绪论我国是一个水资源匮乏的国家，而且时空分布上极不均匀，许多地区和城市严重缺水。

与此同时，在我国大部分城市和地区，本已极为有限的水资源还受到水质恶化和水生态系统破坏的严重威胁。

由于80%以上的污水未经有效处理就直接投进水域，已造成我国1/3以上的河段受到污染，90%以上的城市水域严重污染，近50%的重点城镇水源不符合饮用水标准。

尤其伴随着城市化和工业化进程的加速，需水量和污染物排放量迅速增长，水危机不仅会长期存在，而且有迅速加剧的趋势。

水资源短缺和水环境污染造成的水危机已经成为我国社会经济发展的重要制约因素。

国内外水环境恢复与再生的实践表明，污水深度处理与再利用是通向健康水循环的桥梁，推进污水深度处理和普及再生水，利用人类与自然兼容协调，创造良好水环境，促进人类可持续发展的重要举措1.1 选题的目的和意义世界任何国家的经济发展，都会推进社会进步、促进工农业生产能力，使人民生活得到进一步改善，但是也随之带来不同程序的环境污染。

污水也是造成环境污染的来源之一。

这个污染源的出现引起了世界各国政府的关注，治理水污染环境的课题被列入世界环保组织的工作日程。

我国是一个严重缺水的国家，虽然我国年平均水资源总量为28000亿m2，居世界第六位，人均水资源量为2220m2，居世界第110位，已经被联合国列为世界上13个缺水国家之一。

目前我国约300个城市缺水，其中严重缺水城市有50个。

据中国经济信息网分析统计，全国按目前正常需要，年缺水总量约为300亿～400亿立方米，因缺水造成的经济损失每年达2300亿元，超过洪涝灾害。

水资源的匮乏和水资源的污染，已经严重影响了人民的日常生活，严重影响了我国的经济建设和发展。

特别是我国北方城市，如北京、天津、沈阳等城市水资源更为短缺。

根据国家十五发展纲要，十五期间各县市都要建立污水处理厂，如何保证处理过程的正常运行，减少运行成本成为环保部门、城建部门所关注的问题。

目前国家治理污染的重点是“33211”工程，即“三河”(淮河、海河、辽河流域)、“三湖”(太湖、巢湖、滇池)、“两区”(酸雨控制区、二氧化硫控制区)、“一市”(北京)、“一海”(渤海流域)[1]。

16
13 加氯机
3
6
18
14
罗茨鼓风机 TSD-150
3
10
30
15 螺旋离心泵
2
3
6
16 旋转砂水分离器
2
旋转式齿耙格栅
17
除污机格栅
7
除污机
18 合计
2
4
2
14
846
6.3 直接投资费用
本污水处理厂总计一次性基建投资为：
13040＋846=13886万元
考虑到不可预见费用及调试费用的存在，乘以 1.2的系数，从而得出直接投资为：
5.2 平面布置图
第六章 工程技术经济分析
6.1 土建费用造价列表
名称 场地整理 开挖土方 构筑物造价 造价总和
造价(万元) 50 400
12590 13040
6.2 主要设备造价
序 号
名称
1
LXB-1500型螺 旋泵
数量 6
单价（万元）
总价（万 元）
20
120
备注
2 罗茨鼓风机
2
8
16
3 配手摇式启闭机
4.1.4二沉池 二沉池表面积F =10000m2 池体直径D =56.4m取57m 污泥区容积Vm =17500m3 二沉池总高H=6.6m 剩余污泥量△x=10176kgVSS/d
二沉池配水槽配水流量Q 水=4.86m3/s，槽中水深1.52m 布水孔数155个
4.1.5接触消毒池
加氯量G=50kg/h，储氯量W=18000kg 接触池容积V=3500m3，池长L=59.4m，复合池体容积 V1=3920m3
消
原 水
格 栅
沉 砂 池

绪论
中国作为世界上最大的发展中国家，经济迅猛发展全面建设小康设计，实现“中国梦"的同时，也伴随着水资源的严重短缺和污染,虽然我国年平均水资源储量巨大,排名在世界范围排名比较靠前为第六位，但是作为世界上人口最多的国家,我国人口众多，把这些水资源平均下来，也就是除以13亿的人口，再多的储量在这个除法计算下也会捉竿见低，这样一来也变成了世界性的缺水国家之一.即但面临这么严重的水资源形势,我国的水资源却一直没有得到高效的循环利用，循环高效的利用水资源一直是我国的短板，污水处理方面对污水处理成本居高小下，质量也堪忧，排放的污水及时经过处理后水质也不理想，所以创建一套高效,可靠的自动控制系统,减少运行的费用，对于当前我国的经济发展就具有重要的现实意义.
3硬件设计························································9
3。1 选择PLC···················································9
3.2 硬件电路接线图···········································10
For the current sewage treatment process characteristics, the distribution of structures and control requirement of the whole scene by using kingview, real-time monitoring，and at the same time to choose better reliability and real—time performance monitor PLC in sewage，the graduation design of kingview 6.55 software will be combined with Siemens PLC applied to the practice of the sewage treatment plant，in practice focus reflects the reliability of PLC is higher, the stronger ability to adapt, and easy to understand。Harmony of advanced automation technology, computer professional technology, communication technology，fault diagnosis system of the professional technology and software technology to achieve the automation management and fault diagnosis of aspects of function, based on the above efforts，to achieve its low cost, safe and reliable operation，simple maintenance, can basically meet the use of industrial processing。