某化工厂污水处理过程微机控制系统的设计-文献综述
污水处理自动化控制系统的设计研究
污水处理自动化控制系统的设计研究【摘要】本研究旨在探讨污水处理自动化控制系统的设计问题。
首先从研究背景、意义和目的等方面入手,介绍污水处理系统的概述,并详细阐述自动化控制系统的设计原理。
然后探讨传感器与执行器的选择、控制策略的优化以及系统可靠性分析。
最后对设计方案进行总结,展望未来并探讨研究成果的应用前景。
通过该研究,我们可以更好地理解污水处理自动化控制系统,提高系统运行效率和减少人为干预,为环境保护和可持续发展提供技术支持。
【关键词】污水处理、自动化控制系统、设计研究、传感器、执行器、控制策略、系统可靠性、设计方案、未来展望、研究成果、应用前景1. 引言1.1 研究背景污水处理是环境保护领域中至关重要的一环,随着城市化进程加快和人口数量的增加,污水处理厂的污水处理量不断增加,传统的手动操作方式已经无法满足高效率、高质量、低成本的要求。
研究污水处理自动化控制系统设计成为当前研究的热点之一。
随着科技的发展和应用的推广,自动化控制系统在污水处理中的应用已经成为不可或缺的一部分。
通过自动化控制系统的设计和研究,可以提高污水处理的效率和质量,减少人力成本和维护成本,实现污水处理的智能化和自动化。
开展污水处理自动化控制系统的设计研究具有重要的现实意义和实际应用价值。
本研究旨在通过对污水处理自动化控制系统的设计研究,提高污水处理系统的运行效率和稳定性,降低成本和能源消耗,推动污水处理行业的现代化发展,实现生态环境保护与可持续发展的目标。
1.2 研究意义污水处理是一项重要的环境保护工作,对于保障人类健康和生态环境具有重要意义。
随着社会经济的发展和人口的增加,污水处理厂面临着日益增加的处理压力。
传统的手动操作方式存在着效率低下、易出错等缺点,难以满足复杂污水处理系统的要求。
引入自动化控制系统成为提高污水处理效率和质量的关键。
自动化控制系统可以实现对污水处理设备的持续监测、实时调节和优化控制,从而提高处理效率和降低运行成本。
某化工厂污水处理过程微机控制系统的设计
某化工厂污水处理过程微机控制系统的设计第一章概述随着人类社会的发展,随着现代工业的高速发展,工业污染已成为人们生活的主要危害。
工业污染主要包括废水、废气、废渣……等等。
而其中的废水污染尤为严重,严重影响了人们的生活用水问。
工业废水是指工业生产过程中产生的废水、污水和废液,其中含有随水流失的工业生产用料、中间产物和产品以及生产过程中产生的污染物。
随着工业的迅速发展,废水的种类和数量迅猛增加,对水体的污染也日趋广泛和严重,威胁人类的健康和安全。
对于保护环境来说,工业废水的处理比城市污水的处理更为重要。
化工行业产生的废水直接外排不但影响环境。
所以在排放前必须进行中和处理,使废水的PH值达到工业废水排放的标准后方可排放。
废水排放的国家标准为PH值在6.0-8.5之间,因而废水处理的基本方法:酸性水加碱,碱性水加酸,即废水中和处理,使废水的PH值达到6.0-8.5之间,进行合格排放。
化工厂排放的废水一般为酸性,理想的情况是采用在线处理方法,即一边排放,一边根据检测的PH值加碱,达到中性水的标准。
但由于受到来水水质以及PH值检测滞后等因素的影响,现在普遍采用静态处理方法,即将化学废水集中到处理池子中,当池子的液位达到一定高度时进行中和处理。
过去的方法靠人工加碱,由于没有在线PH计,加碱的过程只能凭感觉,不是加多了就是加少了。
现今的自动控制系统已经发展到了智能化的阶段,智能控制是自动控制发展的高级阶段,是人工智能、控制论、系统论和信息论等多种学科的高度综合与集成,它主要包括模糊控制、神经网络控制、学习控制和专家控制等。
智能控制是控制理论发展中的高级阶段,主要用来解决那些用传统方法难以解决的复杂系统的控制问题。
为了提高生产效率,提高化工厂废水处理的自动化水平,着手设计由微机控制的废水处理系统。
考虑到该化工厂产生的废水主要为酸性成分,处理要求并不是太高,所以在设计废水处理控制系统时尽量考虑用最少的投资达到最佳的控制效果。
污水处理厂自动控制系统的设计
污水处理厂自动控制系统的设计摘要:随着社会进步,经济稳步发展,生活水平不断提高,环境问题已经成为了一个严重的问题,其中污水处理的问题已经迫在眉睫,急需要去解决。
然而大部分污水处理厂的控制通常是传统的仪表控制,主要是人工控制,很少一部分是半自动、半手动控制方法,数据也不能及时的得到并处理。
这样使得大部分污水处理厂的运行成本高,经济收益比较低,而且控制系统落后等一系列问题。
因此,实现污水处理厂的自动控制系统已经成为污水处理厂安全、稳定、长周期和优化运行的重要保证,而研究污水处理过程自动控制系统的功能、架构与实施方法具有重要的实用意义。
本文运用PLC控制技术就污水处理厂从污水进入到净化完成的工艺流程及自动控制系统进行了设计。
关键字:污水处理;自动控制系统;PLC;设计;Design of automatic control system for sewage treatment plantAbstract: With the social progress, the steady development of the economy, the continuous improvement of living standards, environmental problems have become a serious problem, in which the problem of sewage treatment is imminent, urgent need to solve. However, most of the sewage treatment plant control is usually the traditional instrument control, mainly manual control, a small part of the semi-automatic, semi-manual control method, the data can not be timely and processed. This makes most of the sewage treatment plant operating costs are high, the economic benefits are relatively low, and the control system behind a series of problems. Therefore, the realization of the automatic control system of the sewage treatment plant has become an important guarantee for the safety, stability, long cycle and optimization of the sewage treatment plant. The function, structure and implementation of the automatic control system of sewage treatment process have important practical significance. In this paper, the use of PLC control technology on the sewage treatment plant from the sewage into the purification process and the completion of the automatic control system was designed.Keywords:Sewage treatment; Automatic control system; PLC; design;目录1 绪论 (1)1.1 引言 (1)1.2 目的和意义 (1)1.3国内外的研究现状 (1)2 污水处理工艺流程 (1)2.1污水的处理 (1)2.2污泥的处理 (3)2.3出水的消毒 (4)2.4污水厂设计标准与工艺流程 (4)3 污水厂自控系统的硬件设计 (7)3.1系统结构 (7)3.2自动控制系统实现 (8)4 污水厂自控系统的软件设计 (9)4.1自动控制方式 (9)4.2 PLC 程序设计 (9)5运行结果 (19)6 结论 (19)致谢 (19)参考文献 (19)1.1引言由于改革的深入,社会进程的加快,人们对生活质量的要求也越来越高。
污水处理厂自动控制系统综述
参 考 文献
注 : 中捕 韵- 为 当月 的 均 值 袁 均
6. I 艺 特 点 2
1 顾夏 声 废 水 生 物 处 理 数学 模 式 北 京 : 华 大 学 出 版社 .93 清 I9 2 腺立 渡 乙醛 废 木 探度 址理 试 验研 究 . 木 排 木 2o . 4 4 绐 0 02,6 7.
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8 0k, d ; 于 N rN 的 去 除 率 高 达 9 % ~ 、 gm ・ ) 对 H 0
第一作者
陈 立 渡 . .95年 l 生 。吉 林 化 工 学 院 环 境 工 程 系 , 男 1 6 2月
硕 士 . 教 授 . 事水 处 理 教 学 科 研 工 作 。 副 从
《2024年污水处理厂自动控制系统设计》范文
《污水处理厂自动控制系统设计》篇一一、引言随着环境保护意识的增强,污水处理成为了当前城市建设的重点。
自动控制系统在污水处理厂的应用,不仅能够提高处理效率,还能有效降低人力成本和资源消耗。
本文将探讨污水处理厂自动控制系统的设计,从系统架构、控制策略、技术应用等方面进行详细分析。
二、系统架构设计1. 整体架构污水处理厂的自动控制系统设计应采用分层分布式架构,包括监控层、控制层和执行层。
监控层负责收集数据、显示界面和远程控制;控制层负责根据监控层的数据进行逻辑运算和决策;执行层则负责执行控制层的指令,包括各类泵站、阀门的开关等。
2. 硬件配置硬件配置应包括工业级计算机、PLC(可编程逻辑控制器)、传感器、执行器等。
传感器负责实时监测水质参数,如COD(化学需氧量)、氨氮等;PLC负责接收传感器数据,进行逻辑运算并发出控制指令;执行器包括各类电机、电磁阀等,根据控制指令执行操作。
三、控制策略设计1. 自动化控制策略根据污水处理厂的工艺流程,制定相应的自动化控制策略。
包括进水控制、曝气控制、污泥处理等环节的自动化。
进水控制应根据水量和水质变化自动调节进水泵站的流量;曝气控制则根据水中溶解氧的浓度自动调节曝气机的运行状态;污泥处理则根据污泥的产量和性质进行自动化处理。
2. 智能控制策略引入人工智能算法,如模糊控制、神经网络等,对污水处理过程进行智能控制。
通过学习历史数据和实时数据,智能控制系统能够自动调整控制参数,优化处理效果,降低能耗。
四、技术应用1. 物联网技术的应用物联网技术能够实现设备间的互联互通,对污水处理厂的各项设备进行实时监控和管理。
通过物联网技术,可以实现对污水处理厂的远程监控和智能控制,提高管理效率。
2. 大数据分析技术的应用大数据分析技术可以对污水处理厂的运行数据进行深度挖掘和分析,找出运行过程中的问题并优化。
通过对历史数据的分析,可以预测未来一段时间内的运行状态和可能出现的问题,提前采取措施进行干预。
污水处理文献综述
污水处理文献综述引言:污水处理是解决城市发展中产生的废水问题的关键环节之一。
随着城市化进程的加快和人口的增长,对污水处理技术的研究和应用变得尤为重要。
本文将综述相关的污水处理文献,探讨不同的处理方法以及存在的挑战和未来发展方向。
一、物理处理方法:物理处理是污水处理的初始阶段,通过一系列的物理工艺将污水中的大颗粒物去除,以减少后续生物和化学处理过程的负担。
物理处理方法广泛应用于污水处理厂,包括格栅、沉砂池和混凝沉降等过程。
这些方法的效率受到了容量限制和处理效果的影响。
一些研究表明,通过改进废水格栅的过滤细度和增加沉砂池的面积,可以提高物理处理的效果。
二、生物处理方法:生物处理方法是污水处理中最常使用的方法之一。
它利用微生物的作用将有机物转化为无机物,并去除废水中的污染物。
常见的生物处理方法包括活性污泥法、固定化生物膜和植物处理等。
活性污泥法是最常用的生物处理方法之一,通过混合并降解废水中的有机物。
固定化生物膜则利用固定在介质上的微生物膜将有机物进行降解。
植物处理则利用植物的吸收和降解能力来净化废水。
近年来,一些新型的生物处理方法,如厌氧颗粒污泥法和好氧颗粒污泥法,也得到了一定的应用和研究。
三、化学处理方法:化学处理方法主要是通过添加化学药剂,如絮凝剂和消毒剂,来去除废水中的悬浮物和病原体。
絮凝剂通过与污染物结合形成絮凝物,使其易于沉淀和去除。
消毒剂则能有效地杀灭废水中的微生物。
常用的化学处理方法包括絮凝、沉淀和消毒等。
然而,化学处理方法存在着药剂成本高、处理过程复杂以及与生物处理方法之间的相互作用等问题。
因此,如何提高化学处理方法的效率,减少对环境的影响,是当前研究的重点。
四、挑战与发展方向:尽管在污水处理技术领域取得了很多进展,但仍然面临着一些挑战。
首先,废水中新型污染物的出现增加了处理的难度,如抗生素、重金属和有机物等。
其次,废水处理过程中能源消耗较高,如何减少能源消耗、提高处理效率是一个重要的课题。
PLC的化工污水处理自动化控制系统设计
PLC的化工污水处理自动化控制系统设计引言化工污水处理是保护环境和人类健康的重要措施之一,随着工业发展和城市化进程的推进,对污水处理过程中的高效和可靠性要求也日益提高。
自动化控制系统在化工污水处理中发挥重要作用,其中以可编程逻辑控制器(PLC)为核心的自动化控制系统应用广泛。
本文将围绕进行详细探讨。
一、PLC的基本原理和结构PLC作为化工污水处理自动化控制系统的核心控制设备,具有高度可编程性和灵活性,其基本原理是通过输入输出模块与外界环境进行交互,通过运算和逻辑判断,控制输出模块对污水处理过程中的各个环节进行精确控制。
PLC的结构包括CPU、输入模块、输出模块和编程设备等组成。
二、PLC的应用领域PLC广泛应用于化工污水处理系统中,主要包括流程控制、温度控制、压力控制、液位控制、浓度控制和pH值控制等方面。
利用PLC的高度可编程性,可以根据不同的处理工艺和操作要求,设计出不同的控制策略,实现对污水处理过程的自动化控制。
三、化工污水处理自动化控制系统设计的关键技术1. 传感器技术:传感器是化工污水处理自动化控制系统的数据采集端,对于确保处理过程的准确性和可靠性至关重要。
常用的传感器包括温度传感器、压力传感器、液位传感器和pH传感器等,通过采集污水处理过程中的参数信息,实时反馈给PLC进行处理和控制。
2. 信号处理技术:污水处理过程中的传感器信号往往是模拟信号,需要通过信号处理技术将其转换为数字信号,以便PLC 进行处理和控制。
常用的信号处理技术包括模拟采样、滤波、放大和A/D转换等。
3. 控制策略设计:根据不同的污水处理工艺和操作要求,设计合理的控制策略是保证自动化控制系统正常运行的关键。
常用的控制策略包括比例控制、积分控制和微分控制等,通过PLC对控制策略的实时调整和优化,可以提高污水处理的效率和质量。
四、案例以某化工厂废水处理系统为例进行详细设计说明。
通过使用PLC作为控制核心,结合传感器技术和信号处理技术,设计出相应的控制策略,实现废水处理过程的自动化控制。
污水处理自动控制系统的设计(硬件部分)论文
本科毕业论文(设计)题目污水处理自动控制系统的设计(硬件部分)学院能源与电气工程学院专业自动化班级学号学生姓名指导教师完成日期西安思源学院教务处制二〇一四年五月摘要本文重点研究污水处理自动化控制系统硬件部分的PLC控制系统,国内相对落后的污水处理系统导致了很多经过处理的污水达不到排放的标准,投入了大量的资金和人力却达不到预期的效果。
由此可见,一套好的自动控制系统对于提高污水处理效果有着极其重要的意义。
本文以SBR污水处理工艺中PLC控制系统的具体应用为例。
首先对PLC控制系统的硬件结构和工作原理进行了具体的介绍。
接下来的工作就是对PLC控制系统的基本原则和步骤进行设计。
然后进行自动控制线路和电气控制方案的设计,主要对设备的状态信号、启停等进行设计。
最后对PLC控制系统进行设计,主要有PLC的选型、系统资源配置和PLC编程等。
污水处理自动化控制系统的优化对国家的水资源可持续发展利用有着极其重要的意义。
关键词:污水处理 PLC SBR 自动控制AbstractThis article focuses on sewage treatment automatic control system hardware of PLC control system, relatively backward in the domestic sewage treatment system caused a lot of the treated sewage can not meet the discharge standard, but spend a lot of money and manpower to reach the desired effect. Thus, a good set of automatic control system is of extremely important significance to improve the effect of sewage treatment.Based on SBR wastewater treatment process of application of the PLC control system as an example. First of all, the hardware structure and working principle of PLC control system has carried on the detailed introduction. The next job is to the basic principles and steps of PLC control system design. Then for automatic control circuit and the design of the electrical control scheme, mainly to the state of the equipment signal, start-stop, etc to carry on the design. Finally to PLC control system design, including PLC type selection, system resource allocation and PLC programming.Sewage treatment automatic control system of the optimization to the state of water resources sustainable development use has very important significance.Keywords:Sewage treatment PLC SBR A utomatic control目录第一章绪论 (1)一、课题研究背景 (1)二、课题研究目的和意义 (1)三、国内外研究状况 (2)四、本文研究的主要内容 (2)第二章污水处理系统工艺流程 (3)一、污水处理工艺过程阐述 (3)二、格栅除污系统 (4)(一)转鼓格栅除污机工作原理 (4)三、调节池 (4)四、SBR反应池 (4)(一)SBR工艺简介 (4)(二)曝气系统 (6)五、排水系统 (6)六、系统所需设备仪表 (7)七、参量的选择与测量 (8)八、本章小结 (8)第三章电气控制系统方案的选择及硬件设计 (9)一、PLC的工作原理 (9)(一)循环扫描技术 (9)(二)PLC的输入/输出响应时间 (9)二、PLC控制系统设计原则与步骤 (10)三、PLC与MCGS组态软件的通信 (11)四、SBR 污水处理电气控制系统设计要求 (12)五、SBR污水处理电气控制系统的总体设计 (12)西安思源学院本科毕业论文(设计)(一)设计过程 (12)(二)控制系统方案设计 (13)(三)SBR污水处理电气控制系统硬件电路设计 (14)六、本章小结 (22)第四章污水处理控制系统程序设计概述 (23)一、污水处理控制系统总体概述 (23)二、污水处理各个子程序的设计 (23)(一)空气阀门、潜水搅拌机、回流污泥泵控制子程序的设计 (23)(二)滗水器控制子程序的设计 (23)(三)粗、细格栅除污机控制子程序的设计 (24)(四)进水阀门控制子程序的设计 (24)三、本章小结 (25)结论 (26)参考文献 (27)致谢 (29)污水处理自动控制系统的设计(硬件部分)第一章绪论一、课题研究背景在经济飞速发展的今天,工业化和城市化对水资源造成了严重的污染,导致了水资源日益紧缺。
基于PLC的污水处理系统的文献综述
基于PLC小型污水处理系统设计文献综述何志香(常熟理工学院,电气工程及其自动化)1 引言随着我国经济的快速发展,环境污染已成为我们不得不面对的问题,在国家提出“两型社会”的背景下,环境治理特别是污水处理更是我们的重中之重。
尤其是我国水资源的短缺和污染现象严重,国家对水环境保护意识不断增强,对污水处理过程自动化程度要求不断提高,利用先进的控制技术和设备对污水处理过程进行监控是满足上述要求的最有效手段。
如何有效地进行水资源的循环利用成为社会的一个重要问题。
这样,污水处理系统就显得尤为重要。
本次所做的项目的主要思想是将PLC做为一个控制单元,操作人员通过远程的计算机控制界面来对现场进行实时监控和实时污水处理操作。
这里的计算机界面是通过组态王软件制作。
2 工艺不同的污水处理对象,不同的污水处理环境,将需要有不同的污水处理工艺来处理。
因此,在选择污水处理工艺的时候,必须要认真考虑当地污水的情况,以及实际的污水处理的环境。
2.1 污水处理工艺简介目前,污水处理的方法一般以生物处理法为主,辅以物理处理法和化学处理。
本课题研究的方向是对于小型单位的污水处理,比如小型工厂、学校等。
而由于这些地方污水中有大量的有机物,这种污水成为生化污水,那么通过利用微生物的吸附、氧化和凤姐作用来降解污水中有机物的含量成为可以沉淀的污泥,从而是净化水质达到规定的排放标准。
2.2.2选择工艺流程(1)污水进行粗略格栅(2)进行小颗粒的格栅(3)生物处理(4)二次沉淀(5)污泥处理3 设计思路3.1 控制硬件设计污水处理站环境恶劣,操作和维护人员应在中控室完成对整个污水站监控,并根据现场状态及时维护。
污水站控制系统由PLC、变频器、压力传感器及上位机组成。
本系统的控制核心为三菱FX2N系列PLC,硬件主要由电源、CPU、数字量输入输出、模拟量输入、通信单元等模块组成。
控制系统主要完成数字、模拟信号采集,逻辑分析和控制,数字、模拟信号输出,数据通信控制等功能。
污水处理自动化控制系统的设计研究
污水处理自动化控制系统的设计研究一、引言随着城市化进程的加快,城市污水处理成为了一项重要的环保工作。
而随着科技的不断发展,污水处理自动化控制系统成为了污水处理领域的重要技术。
自动化控制系统能够提高污水处理的效率,减少人为操作,降低成本,减少环境污染。
本文将对污水处理自动化控制系统进行设计研究,探讨其在污水处理中的应用和意义。
二、污水处理自动化控制系统概述污水处理自动化控制系统是指利用现代信息技术和控制技术,对污水处理设备和工艺进行全面监控和调节的系统。
其主要功能包括监测污水处理过程中各种参数的变化,自动调节处理设备和工艺参数,确保污水处理的稳定性和高效性。
自动化控制系统通常包括传感器、执行器、控制器、人机界面等组成部分,通过这些部件实现对污水处理设备和工艺的精准控制。
三、污水处理自动化控制系统的设计污水处理自动化控制系统的设计需要从多个方面进行考虑,包括硬件设计、软件设计、系统架构设计等。
硬件设计主要包括传感器、执行器、控制器等设备的选型和布局;软件设计则包括控制算法、数据处理算法、人机界面设计等;系统架构设计则需要对整个自动化控制系统的大体框架进行规划。
1. 传感器选择和布局污水处理自动化控制系统需要对各种参数进行实时监测,因此传感器的选择和布局显得尤为重要。
常用的污水处理参数包括PH值、溶解氧浓度、浊度、温度等,针对不同的参数需要选择相应的传感器,并合理布局在污水处理设备和管道上。
传感器的准确性和稳定性是影响自动化控制系统效果的关键因素。
2. 执行器选择和控制执行器是指污水处理设备中用于控制阀门、泵和搅拌器等的执行元件,其选择和控制也是自动化控制系统设计的关键。
执行器的选择需要根据具体设备和工艺参数进行匹配,同时需要设计相应的控制算法来实现对执行器的精准控制,以确保污水处理设备的正常运行。
4. 人机界面设计人机界面是污水处理自动化控制系统与操作人员交互的重要方式,其设计直接影响着系统的易用性和操作效率。
某化工厂污水处理过程微机控制系统的设计-任务书
毕业设计(论文)任务书一、任务与要求:化工厂排出的废水为酸性,直接排放会导致土壤的严重污染,排放前必须经过处理使之达到中性,现采用加入电石渣液(碱性)的方法进行中和。
发达国家在二级处理普及以后在污水处理设施的检测、运行、和管理方面已投入大量资金和科研力量,实现了计算机控制、报警、计算和瞬时记录。
我国起步较晚,且多是引进国外成套自控设备,国产自动控制系统在污水处理厂应用较少。
1、设计(论文)要求:1)PH值超调量:δ≤10%2)静差:±0.53)显示给定PH值和瞬时PH值4)超范围报警2、设计(论文)任务:1)采用单片机实现闭环自动控制2)采用PID控制算法3)对沉淀池进行5点PH值测量取平均值4)绘出系统的硬件原理图和电路图5)绘出软件流程图6)编写程序清单二、参考文献[1] 何立民.MCS51系列单片机应用系统设计系统配置与接口[M].北京航空航天大学出版社,1990,2[2] 孙德辉,杨宁.微型计算机控制技术[M].北京冶金工业出版社,1998[3] 张毅刚,彭喜源. MCS51单片机应用设计[M].哈尔滨工业大学出版社,[4] 赵秀菊. 单片机与测控技术[M].东南大学出版社,2001.[5] 井口征士. 传感工程[M].科学出版社,1998.[6] 邹伯敏. 自动控制理论[M].机械工业出版社,[7] 刘祖润,胡俊达. 毕业设计指导书[M].机械工业出版社,1999.[8] 何循来. 高性能八位单片机AT89C51[J].[9] 沈曦. 废水处理中PH值计算机控制系统设计[J].[10] 何立民. 单片机应用系统抗干扰技术[Μ]. 北京:北京航空航天大学出版社,2000.[11] 何立民. 单片机应用技术选编(18 分册) [Μ]. 北京:北京航空航天大学出版社,2000.[12] 余永权. ATMEL89 系列Flash 单片机原理及应用[Μ]. 北京:电子工业出版社,1999.三、毕业设计进度安排:毕业实习:第4周—第6周毕业设计:第1周—第3周第7周—第17周第1周:布置题目、任务,查资料。
污水处理文献综述
污水处理文献综述污水处理是一项非常重要的环保工程,其目的是为了保护水源以及人们的健康。
在过去几十年中,污水处理技术在全球范围内得到了广泛的应用和改进。
本文将综述一些污水处理方面的文献,其中包括污水处理技术、处理效果、以及现有的问题和挑战。
污水处理技术在污水处理过程中,有多种技术被广泛应用,其中包括传统的物理和化学方法,以及新兴的生物处理技术。
物理和化学方法包括:沉淀、过滤、氧化和消毒等方法。
生物处理技术包括活性污泥法、厌氧消化、生物膜反应器和提高固体含量的污泥处理等。
这些技术的优劣取决于目的和特定的环境要求。
Influences of Advanced Oxidation Processes on Wastewater Treatment: A Review(高级氧化过程对污水处理的影响:文献综述)这篇文献回顾了高级氧化过程(AOPs) 对污水处理的影响。
AOPs技术可以帮助清除含有难降解和有毒物质的污水。
作者指出,AOPs可以有效地消除有机物、色素和重金属等有毒污染物。
文章还强调,AOPs应用的主要缺点是经济成本高,同时也需要更长的处理时间。
Processing high strength wastewater using continuous anaerobic fermentation: a review(利用连续厌氧发酵法处理高浓度废水:文献综述)这篇综述介绍了连续厌氧发酵法在处理高浓度废水方面的优势。
这项技术还可以用来提取沼气,而且在处理废水方面的效率非常高。
作者认为,连续厌氧发酵法是一种创新和可持续的方法,可以在未来得到更广泛的应用。
污水处理效果在选择污水处理技术时,其处理效果非常重要。
这些效果包括清除率、消减量、能源利用和废物产生等方面。
Performance Evaluation of a Pilot-Scale Direct Contact Membrane Distillation (DCMD) System for Wastewater Recycle: A Review(直接接触膜蒸馏(DCMD)系统在废水回用方面的表现评价)这篇综述对直接接触膜蒸馏系统在废水回用方面的表现进行了评估。
化工厂污水处理站自动控制系统
环保与节能化工厂污水处理站自动控制系统尤建元(中海油东方石化有限责任公司,海南东方572600)摘要:这些年来,我国很多化工厂的环境质量未达标,出现了一些有关化工厂的环保质量问题,及时解决和处理好化工厂污水的排放和处理问题是化工厂正常运营前提条件。
通常情况下,化工厂的污水处理工艺包括五个部分,分别是进水、曝气、沉淀、除水与搁置这五项内容。
而污水处理工艺是否达到预期效果主要是通过观察化工厂污水的介质和运行参数,而化工产污水的运行参数涵盖了一些反应段的时间和曝气程度等内容。
文章详细论述了化工厂实施污水处理工作时的有关工艺程序,其中就有着很多现场监测与控制的设备、自动化控制系统和硬件设备以及自动化控制系统中组态软件。
关键词:化工厂;污水排放;处理;自动化;控制目前,我国很多化工厂里面存在着大量与环保质量有关的问题。
一般来说,化工厂的污水处理工艺包括进水、曝气、沉淀、除水和搁置这些环节。
实际处理污水的过程中,要认真仔细地分析好化工厂污水的介质和运行参数,运行参数由曝气强度和反应段的时间参数组成。
一些工程处理化工厂污水的时候,还会有效地借助PLC元件进行污水处理工作,并且适当地运用触摸屏和计算机充当监控元件。
监控系统主要由计算机和PLC元件构成,还要有效地运用好互联网科学技术,把有关污水处理的数据和信息上传到全厂信息数据库内,以便统一分析和制定实施计划。
1介绍化工厂污水处理站的自动化控制系统1.1现场层的控制和监测系统现场层通常需要涉及控制设备和一些仪表例如传感器和变送器等。
它们的作用是把采集到的数据及时上传,并且参与实时的监测和参数及状态信息的收集。
并且接受控制层的相关指令,实现更好地控制执行机构的运行。
化工厂的污水处理站一般存在较少的收集量,所以科学合理地运用中小型PLC就能较好地达到整体的控制和监测的效果要求。
而使用何种类型的plc也成为一个问题。
三菱FX2n系列的PLC具有较好的使用性能,而这一整个系列的PLC都具有较高的性能、可以编程的功能,是一种集成性的控制器,可以把输入、输出、电源和CPU完美地结合在一起,使之具有最佳的通讯功能,还能实现定位控制和模拟量控制等一些有效目的,并且其PLC可以在线上参与修改程序及编程。
污水处理中的控制系统设计与优化
控制系统架构
1 2
分散控制系统(DCS)
采用分布式结构,将系统划分为多个子系统,每 个子系统具有独立的控制器,通过网络实现信息 共享和协调控制。
现场总线控制系统(FCS)
基于现场总线技术,实现设备间的数字通信,具 有开放性、互操作性和可扩展性。
3
工业物联网系统(IIoT)
借助物联网技术,实现设备与设备、设备与人之 间的实时数据交互,支持远程监控和智能决策。
水处理的效率和质量。
03
实验验证
通过实验验证,表明所设计的控 制系统在实际应用中具有良好的
可行性和有效性。
02
优化算法应用
优化算法在污水处理控制系统中 发挥了重要作用,有助于实现更
高效、更经济的污水处理。
04
改进空间
尽管取得了一定的成果,但现有 研究仍有改进空间,需要进一步
深入研究。
对未来研究的建议与展望
控制算法设计
01
02
03
模糊控制算法
利用模糊集合和模糊逻辑 ,处理不确定性和非线性问题,具有较好的鲁棒性 和适应性。
神经网络算法
模拟人脑神经元网络,通 过训练和学习,实现对输 入数据的分类、预测和优 化。
遗传算法
借鉴生物进化原理,通过 种群进化、遗传交叉和变 异等操作,寻找最优解。
硬件设备选择与配置
通过优化控制系统,降低污水处理过 程中的能源消耗,提高能源利用效率 。
提高处理效率
通过改进控制系统,提高污水处理设 施的处理效率,确保出水水质达标。
降低运营成本
通过优化控制系统,降低污水处理厂 的运营成本,提高经济效益。
增强系统稳定性
通过改进控制系统,提高污水处理设 施的稳定性和可靠性,减少故障率。
污水处理自动化控制系统的设计研究
污水处理自动化控制系统的设计研究随着城市化进程的加速,排放的废水也越来越多,这对环境造成了严重的污染。
因此,污水处理越来越受到社会的关注。
污水处理自动化控制系统是一种新型的污水处理方法,不仅可以提高处理速度和效率,还可以减少人工干预,从而保证水质的稳定和安全。
本文将对污水处理自动化控制系统的设计研究进行详细介绍。
污水处理自动化控制系统是运用先进的自动化控制技术,实现对污水处理过程中的各项参数的实时监测、控制和调节。
这种系统可以将污水处理过程分为预处理、处理和后处理三个阶段,每个阶段都有不同的处理要求和控制参数,根据实际情况可以采用不同的自动化控制系统。
目前,污水处理自动化控制系统主要分为基于PLC控制和基于计算机控制两种类型。
PLC控制系统主要采用数字信号的方式进行控制,对于数据处理和远程控制等方面存在着一定的局限性。
而计算机控制系统可以对数据进行存储、处理、计算和传输,具有更好的智能化和可靠性。
污水处理自动化控制系统是由传感器、执行机构、控制器和人机界面等组成。
实际应用中,还可以根据需要添加其他的控制设备。
系统的工作原理主要包括以下几个方面:1. 数据采集:通过传感器对污水处理过程中各项参数进行实时监测,包括水质、温度、pH值、溶解氧等。
2. 数据处理:将采集到的数据进行处理和分析,得出过程变量和控制参数等。
3. 控制器控制:根据处理过程中的变化和要求,控制器对执行机构进行指令控制,调节处理过程中的各项参数。
4. 人机界面:通过操作界面,可以实现对系统的远程监控、控制和故障诊断等功能。
污水处理自动化控制系统在污水处理领域中应用广泛,可以有效地提高处理水平和处理效率,具有以下优点:1. 提高水质:自动化控制系统可以实现对污水处理过程中的各项指标进行精确控制,保证出水水质的稳定和安全。
2. 减少能耗:自动化控制系统可以根据实际情况进行调整,减少不必要的耗能和损失。
3. 降低成本:自动化控制系统可以提高处理效率和减少人工干预,从而降低管理成本和维护费用。
污水处理自动化控制系统的设计研究
污水处理自动化控制系统的设计研究一、引言随着工业化和城市化的不断发展,污水处理成为了一个重要的环境保护问题。
而污水处理自动化控制系统的设计研究则成为了解决这一问题的重要途径。
本文旨在对污水处理自动化控制系统的设计研究进行综合分析,以期为污水处理行业提供技术支持和理论指导。
二、污水处理自动化控制系统的概述污水处理自动化控制系统是指通过自动化设备和技术,对污水处理过程进行监测、控制和调节,以达到提高处理效率、降低成本、保护环境的目的。
其设计研究的核心在于提高系统的自动化水平和智能化程度,使污水处理过程更加科学、稳定和高效。
三、污水处理自动化控制系统的关键技术1. 水质监测技术水质监测技术是污水处理自动化控制系统的关键技术之一。
通过对污水中各种物理、化学和生物参数进行监测,可以及时了解水质状况,掌握处理过程中的变化,为系统的自动化控制提供可靠的数据依据。
目前,常用的水质监测技术包括传感器监测、在线分析仪监测、生物监测等,这些技术能够快速准确地获取水质信息,并通过网络传输至中控室,实现实时监测和远程控制。
2. 控制策略技术控制策略技术是污水处理自动化控制系统的另一个关键技术。
通过对处理过程中的各个环节进行分析和优化,设计合理的控制策略,可以实现系统的智能化控制和优化运行,提高处理效率和节约资源成本。
常用的控制策略技术包括PID控制、模糊控制、神经网络控制等,这些技术能够根据实际情况调节设备运行参数,实现对污水处理过程的精确控制和优化调节。
3. 自动化设备技术自动化设备技术是污水处理自动化控制系统的基础技术。
通过采用先进的自动化设备和控制系统,能够实现对处理设备的自动化控制、运行状态的实时监测和故障报警,提高污水处理过程的稳定性和可靠性。
常用的自动化设备技术包括PLC控制系统、DCS控制系统、SCADA监控系统等,这些技术能够实现对处理设备的自动化控制和集中监测,提高系统运行的智能化和自动化水平。
四、污水处理自动化控制系统的应用案例1. 某市污水处理厂自动化控制系统的设计某市污水处理厂采用了先进的水质监测技术和控制策略技术,通过对处理过程中的各个环节进行监测和控制,实现了对污水处理过程的智能化控制和优化运行。
污水处理系统的研究【文献综述】
文献综述电气工程及自动化污水处理系统的研究摘要:随着人类社会的不断发展,城市规模的不断扩大,城市的用水量和排水量都在不断增加,这加剧了用水的紧张和水质的污染,环境问题日益突出,由此造成的水危机已经成为社会经济发展的重要制约因素。
针对中、小规模城市生活污水,本设计方案应用序批式活性污泥法(SBR)处理工艺,确定了SBR 池运行周期;同时讲述了PLC控制系统的优势,和以PLC为主体的污水处理系统,实现了对污水处理的自动控制,构成了低成本污水处理控制系统。
关键词:水危机;污水处理;PLC;控制系统;SBR 工艺一、污水处理现状根据《2008年中国环境状况公报》,在监测的全国200条河流的409个断面中,基本丧失使用功能的劣Ⅴ类水质的断面比例达20.8%,该比例近年来虽有所下降,但仍超过1/5[1]。
我国全海域海水同样面临污染程度扩大的趋势,清洁区域越来越少,污染面积增加。
在全国污染程度加深的同时,污水处理行业的发展情况引发了广泛的关注。
美国、日本、西欧等经济发达国家,较早的实现了工业现代化。
这些国家经济发展较早而且较快,环境问题特别是水资源污染的严重性也较早的体现出来,同时也得到了这些国家政府的重视,投入了大量的人力、物力进行水处理的研究。
这些国家在研究水处理新理论和工艺的同时,也重视污水处理自控系统的研究。
这些国家先后投资研究高效型、智能型、集约型污水处理设备和自动化控制仪表。
一些发达国家经过几十年的努力,污水处理率已经达到了80%~90%,成功的解决了来自于城市和工业的点源污染问题。
同时一些国家开始重视污水的回用,如以色列的污水回用率达到了90%[2]。
相关资料显示,美国平均每1万人拥有1座污水处理厂,英国和德国则每7000~8000人就拥有1座污水处理厂,而中国每150万人才拥有一座污水处理厂[3]。
2000年后国家开始对污水处理进行投入,经历了“蛰伏”发展的5-6年时间。
至2006年《全国城镇污水处理及再生利用设施建设“十一五”规划》提出后,国家正式把污水处理提上了工作日程,2006-2009年迎来了污水发展的黄金期。
污水处理厂自动控制系统综述
表4 系统运行结果mg L 月进水出水COD Cr BOD5N H3-N SS COD C r BOD5N H3-N SS 11212689525842346151225 122358942315465481815291288411252653586816133222653108725939762138213265710572895325817426424689633215486618930525391088276483541614286273912082694685719102672521109819742160201330注:表中指标均为当月的平均值。
6 2 工艺特点加压生物氧化系统工艺特点是:进水COD Cr高(2000~3000mg L),出水达标(COD Cr 80mg L,一般为40~65mg L),设备容积负荷率高(5 4~ 8 0kg m3 d);对于NH3-N的去除率高达90%~95%,出水NH3-N为10~15mg L,系统运行结果见表4;剩余污泥量小,为处理水量的0 5%~1 0%;占地面积小,为传统活性污泥法的1 4~1 3。
7 结论加压曝气生物反应器及其处理工艺处理高浓度有机废水,工艺流程简单,容积负荷率高,运行管理方便,处理效率高等优点,为中高浓度的有机废水处理探索了一条新的处理途径。
参考文献1 顾夏声.废水生物处理数学模式.北京:清华大学出版社,1993.2 陈立波.乙醛废水深度处理试验研究.给水排水.2000.2,46~47.第一作者 陈立波,男,1965年12月生。
吉林化工学院环境工程系,硕士,副教授,从事水处理教学科研工作。
2001-10-21收稿污水处理厂自动控制系统综述朱 武 崔村燕 陈长琦 王先路 干蜀毅 谢 源(合肥工业大学机械与汽车工程学院,安徽230009)摘要 针对我国污水处理厂自动控制系统的现状,简述了污水处理控制系统的控制原理、特点、构成和功能分析了系统的故障原因、干扰因素、智能性及提高系统智能性的方法,介绍了模糊控制等新方法在污水处理控制系统中的应用以及系统的功能扩展,为建立我国自己完善的污水处理厂集散控制系统提供了一些思路。
污水处理厂的智能控制系统设计
污水处理厂的智能控制系统设计摘要:及时、准确掌握污水处理厂各处理单元的污染物处理情况,是保证污水处理厂正常运行和达标排放的有效手段。
文章以某污水处理厂升级改造为实例,以自动监测系统为基础,建立了集水质监测、数据传输、远程监控于一体的智能控制系统,实现了效益最大化。
关键词:污水处理;在线监测;智能控制引言污水处理作为城市发展的重要标志之一,其实施效果已成为评价城市发展的重要指标,关系到所在地及周边区域的水资源环境保护,也关系到下游地区的社会经济发展和人民群众的身心健康。
随着我国水环境的恶化和排放标准的提高,污水处理流程、设备系统等随之复杂,污水处理运行管理的难度也逐渐增大。
为了更高效地实施污水处理、保证运行安全性、提高运行效率,使管理者和污水处理过程有效结合,建立污水处理厂的智能控制系统非常必要。
某升级改造污水处理厂主要处理城镇生活污水(90%)和工业废水(10%),改造前的处理总规模为2.0万m3/d,主要采用了SBR工艺,出水执行一级A标准。
由于尾水排放标准的进一步提高,需在原有处理工艺的基础上进行升级改造,并充分挖掘规模潜能,提升污水处理厂的处理能力。
1现有工程的控制系统该污水处理厂现有工程在中控室内设置了两台监控计算机,配液晶显示系统和打印机等相关设施,其中操作员站计算机用以编程和维护PLC控制系统;同时,在中控室设置了一套模拟屏来显示设备,用于显示全厂的工艺流程和各个工艺设备的运行、故障状况。
2污水处理厂控制系统及设计发展历程1923年中国建成第一座污水处理厂-由英国人投资建设的上海北郊污水处理厂,那时污水厂没有自控系统,纯粹靠手动控制。
二十世纪六、七十年代,国内污水处理厂才开始设置了一些简单的检测仪表如液位计、压力表、溶解氧测量仪等,对污水处理过程进行监视。
同时为了设计这些内容,部分大型市政设计院成立了自控仪表专业。
二十世纪八十年代改革开发后,由于国内建设资金短缺,污水处理厂开始大规模利用欧洲政府贷款、世行贷款、日本协力基金贷款等国外资金进行建设。
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文献综述
随着人类社会的发展,随着现代工业的高速发展,工业废水污染已成为人们生活的主要危害之一。
工业废水是指工业生产过程中产生的废水、污水和废液,其中含有随水流失的工业生产用料、中间产物和产品以及生产过程中产生的污染物。
随着工业的迅速发展,废水的种类和数量迅猛增加,对水体的污染也日趋广泛和严重,威胁人类的健康和安全。
对于保护环境来说,工业废水的处理比城市污水的处理更为重要。
目前,常用的污水回用处理方法有:(1)固液分离:絮凝、沉淀和过滤;(2)生物处理:好氧生物处理、氧化塘和消毒;(3)深度处理:活性炭、空气吹脱、离子交换、石灰处理、膜工艺和反渗透。
现今,一些国家投入大量资金和科研力量来开发和研制更新的、更有效的污水处理设备和工艺。
并对处理设备的监测、运行和管理实现了计算机控制、报警、计算和瞬时记录。
美国在20世纪70年代中期开始实现污水处理厂的自动控制,而且对主要污水处理厂已实现了工艺流程中主要参数的自动测试和控制。
与国外相比,我国污水处理自动化控制和起步较晚。
进入20世纪90年代以后,污水处理厂才开始引入自动控制系统,但多是直接引进国外成套控制设备,国产自动控制系统在污水处理厂应用很少。
今年来,国内均有学者对污水处理自动控制工艺进行研究,以寻求更精确、更可靠的方法实施自动控制。
我国研制成功了带有实时ORP和pH控制系统的连续SBR反应器。
该系统由传感器、计算机、人机对话界面和控制部件组成。
传感器的模拟信号通过AD/DA转换成数字信号,对计算机实时采集的数据进行分析后,通过控制线路传递到继电器,由它开/关搅拌器、鼓风机等设备。
目前,我们已经开始远程测控污水处理系统。
在污水处理自动化装置中,PLC、DCS是两类应用最广泛的控制系统,上世纪80年代之前,这些控制系统的I/O 卡件均集中在远离现场的控制室内,与现场装置的连接线都是一对一直接接线。
在80年代后期,PLC、DCS两类控制系统先后推出远离控制室安装的远程I/O卡
件,它安装在现场,可就近与现场装置连线,而这些远程I/O 卡件与PLC、DCS 系统安装在控制室的控制器是通过单根电缆的通讯实现信息交换。
远程测控终端将监控点的数据(包括排放污水流量值、污水处理设备处理量以及运行时间等数据)以短信息方式,通过电信部门提供的短信业务定时将以上数据传送到控制中心,录入SQL Server数据库,并对录入的排放污水流量值、污水处理设备处理量以及运行时间进行实时累计。
在每天晚上的固定时间将当日累计数据上报数据中心。
此外,控制中心监控人员可随时察看分个分散监控点的实时运行数据,了解各监控点的实际运行情况,如污水的处理量、污水处理情况、污水处理装置是否运行,实际排放污水量的大小等数据。
一般来说化工废水呈酸性或碱性。
而酸性废水对土壤、水源的危害最大,容易使土壤酸化,水源不能饮用。
理想的情况是采用在线处理的方法,即一边排放,以便根据检测的PH值加一定两的碱或酸。
过去的方法是靠人工中和,由于没有精确的设备,加酸碱的量只能凭感觉,经常不能较好的中和污水。
同时污水处理系统具有不稳定性和不确定性。
起处理过程的特点是多边的、非线性、随机的,故建立精确的数学模型比较困难。
而且需要抑制外部环境的变化(扰动)对处理过程的影响,以确保处理过程的稳定性。
因此,其控制需要多个变量的支持且知识工程系统、感知信息处理系统、认知系统、规划与控制系统及计算机算法也要更复杂一些,即应开发控制功能更强、控制品质更好、智能化程度更高的综合智能控制系统。
因此,我们提出设计了工厂污水处理处理系统的微机控制系统。
要使污水处理处理系统能更好达到中和污水的目的,我们必须解决几个必要的问题:首先,控制系统是采用开环控制还是闭环控制。
由于要中和PH等于7,而中和不可能完全等于7。
就需要采用闭环控制系统。
要确定系统的精度,考虑传感器等的检测精度和满足系统稳定性所需要的调节器类型。
数据采集的准确性和实时性,因此我们采用多点测量法,并用了采样保持器以保证模拟量的精确以及分时操作的实时性。
其次系统要有良好的的抗干扰技术,必须加抗干扰元件(如光电隔离器)。
为了保证系统的快速性、控制精度和可靠性方面的具体要求。
我们在软件设计方面采用了PID数字控制器。
工厂污水处理处理系统的微机控制系统在运行时,为了更好的测量来自现场的PH值信息,我们采用5点测量,取平均值的方法。
在污水渠道里设置5个PH传感器,5路PH值信号经光电元件
去干扰后送多路开关。
选择其中的一路经I/V转换,信号放大,送入采样保持器。
ADC0809由3位地址输入线ADDA、ADDB、ADDC决定8路模拟信号中的1路进入A/D转换器。
将模拟信号转换为数字信号,送单片机进行数据处理。
单片机采用较为常用的PID数字处理法对数据进行处理,得出处理命令。
单片机处理完后,发出执行命令送DAC0832,将数字信号转换成连续的模拟信号。
送执行机构。
执行通过调节阀门的大小来控制加碱量,以达到最加的中和效果,使PH值在6-8之间,以达到排放标准。