基于S7-300 PLC的小型SBR廢水處理控制系統設計

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作者：李妍李茜時間：2006-05-11 來源：

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本文在敘述了SBR廢水處理技術的原理及工藝的基礎上，主要介紹了應用PLC設計的整個控制系統，較好的實現了SBR廢水處理的工藝要求及控制要求，獲得了滿意的效果。
　　
　　1 引言
　　序批式活性污泥法簡稱SBR（Sequencing Batch Reactor）工藝，是近十幾年來活性污泥處理系統中較引人注目的一種廢水處理工藝。自20世紀80年代起，國外將此工藝逐步應用于工業(yè)化生產。近年來，國內對SBR工藝的應用也日益增多。從我國及美國、日本、加拿大等國家的應用情況看，SBR是一種高效、經濟、可靠、管理簡便、適合于中小水量污水處理的工藝，是符合我國國情的活性污泥法，有廣闊的應用前景。
　　2 工藝流程說明
　　 SBR廢水處理技術是一種高效廢水回用的處理技術。本設計采用的技術可對校園生活用水進行處理，經過處理后的中水可以用來澆灌綠地、花木、沖洗廁所及車輛等，從而達到節(jié)約水資源的目的。
　　廢水經隔油池去除油脂后經格柵進入凋節(jié)池，經提升泵進入水解池酸化水解后進入SBR反應池。污水進入反應池前，該池處于閑置狀態(tài)，此時池內留有沉淀下來的活性污泥。污水注滿后進行曝氣操作，該池能有效地調節(jié)污水水質。曝氣后，停止曝氣動作，使混合液處于靜止狀態(tài)，進行泥水分離，沉淀時間為6-8h，沉淀效果良好。反應池中沉淀后的上清液經泵到清水池，留下活性污泥，作為下一個操作周期的菌種。當反應池內活性污泥過多時，排放污泥進入污泥濃縮池，污泥經濃縮后定期運走，進行干化處理。濃縮池內上清液回流至廢水入口。
　　 SBR廢水處理技術是一種高效廢水回用的處理技術。本設計采用有時儀技術對校園生活用水進行處理，經過處理后的中水可以用來澆灌綠地、花木、沖洗廁所及車輛等，從而達到節(jié)約水資源的目的。
　　在設計SBR廢水處理系統方案時，充分考慮到現實生活中校園生活區(qū)較為狹小的特點，設計中力求達到設備體積小，性能穩(wěn)定、工程投資收的目的。由于在廢水處理過程中環(huán)境溫度對菌群代謝產生的作用直接影響了廢水處理效果，故設計中采用地埋式磚混結構的處理池來降低溫度對處理效果的影響。同時由于SBR廢水處理技術具有工藝參數變化大、硬件設計選型與設備調試比較復雜的特點，因此在處理系統中采用了先進的PLC控制技術作為系統的控制核心，以提高SBR廢水處理的效率，方便操作和使用。
　　 SBR廢水處理系統分別由廢水處理池、清水池、中水水箱、電氣控制箱以及水泵、羅茨風機、電動閥門和電磁閥等部分組成。在廢水處理池、清水池、中水水箱中分別設置了液位開關，用以檢測水池與水箱中的水位。
　　污水處理的第一階段，當污水池中的水位處于低水位或無水狀態(tài)（又稱為待納水狀態(tài)）時，電動閥會自動開啟納入污水。當污水池納入的污水執(zhí)政長水（高水位）時。電動法自動關閉，污水池中污水呈微氧和厭氧狀態(tài)。
　　在污水處理的第二階段，采用了能將解大分子污染物的曝氣法，可是無水脫色、除臭、平衡菌群的PH值并對污染物進行高效除污，即好氧處理過程。整個好氧時間一般需要2-3h（曝氣時間）。在曝氣管路上設計了安裝了排空電磁閥，當電動閥門自動關閉后，排空電磁閥開啟，、羅茨風機延時啟動（空載），排空電磁閥關閉，污水池開始曝氣。當爆氣處理結束后，排空電磁閥再次開啟，羅茨風機停機（空載），排空電磁閥延時關閉。曝氣風機須在無負荷條件下啟動和停止，能起到保護電機和風機的作用。一般經過0.5的水質沉淀,PLC下達啟動清水（1#泵）指令，將沉淀后的水泵入到清水池。當清水池中的水位升至正常液面（高水位）時，1#清水泵自動停止運行。這時2#清水泵自行啟動向呂水箱泵水，當水箱內達到高水位時（正常液面），2#清水泵自動停止運行，這是中水箱內的水全部完成處理過程。
　　如上所述，當中水箱內水位降至低水位時（正常液面），2#清水泵又自動啟動向中水箱泵水。當污水池中的水位降至低水位時（正常液面），電動閥門會自動打開繼續(xù)向污水池納入污水。如此循環(huán)往復。
　　由于SBR廢水處理技術針對污水的水質不同而選用的生物菌群不同，工藝要求也有所不同，因而要求的電氣控制系統應具有參數可修正的功能，以滿足廢水處理要求。SBR廢水處理系統示意圖如圖1。
　　