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·184·智库时代科技前沿摘要：运用PLC对污水处理中各参数进行有效控制，设计一套完善的管控一体化系统。对整个控制系统的电磁兼容性加以分析和设计。结合国内外已有污水处理技术和模型，提出了奥贝尔氧化沟的智能控制策略，以期为同行提供参考。关键词：工业废水；电气控制；奥贝尔氧化沟；系统设计中图分类号：X703文献标识码：A文章编号：2096-4609（2017）16-0184-02（科盛环保科技股份有限公司，江苏南京211500）王浩工业废水处理中电气控制系统的设计与应用城市生活污水处理是环境保护领域的一个重要课题，生化方法在这方面得到了广泛的应用，其基本思想是利用微生物的新陈代谢作用将废水中能危害环境的有害物质吸收并转化掉。氧化沟工艺是生物处理方法的典型代表，在城市污水处理中占有重要地位。在工程实际中，采用生化需氧量（BOD)、化学需氧量（COD)、悬浮物（SS）、浊度、PH值、温度等综合污染指标来表述，一般常采用化学需氧量（BOD)来表述[1]。目前我国城市污水处理新兴工艺层出不穷，并以国外引入的工艺技术为主导潮流。城市污水处理主要采用生物活性污泥法，其氧化沟工艺具有一般活性污泥法的优点外，还具有很多独特的特性。目前我国工程应用中技术相对成熟、处理效果较好的氧化沟主要有卡鲁赛尔型、奥贝尔型、一体化氧化沟及T型、DE型氧化沟等几种。本文主要介绍奥贝尔氧化沟污水处理工艺的控制。一、废水处理工程概况从国内城市污水处理厂计算机控制系统的现状来看，目前还没有能够实现工艺过程全部自动控制的范例。在吸收国外先进经验和充分了解工艺过程的基础上，研制性能价格比较高的污水处理厂计算机控制系统产品已是一个迫切问题。常规的控制策略主要由PID控制，比例控制、开关控制、最优控制等。智能控制策略：模糊控制、神经网络控制、专家控制[2]。城市污水处理采用奥贝尔氧化沟工艺，该工艺是一种污水在沟渠中做循环运动的、通过曝气转碟进行曝气的一种活性污泥工艺。工程内容包括变电所、中控楼、中途污水提升泵站、粗细格栅间及进水泵房、旋流沉砂池、厌氧池、氧化沟、沉淀池、回流及剩余污泥泵房、污泥脱水间等。（1）粗细隔栅除污机、爬式隔栅除污机：去除污水中漂浮物和部分悬浮状态的污染物质，调节PH值，减轻污水的腐化程度和后续处理的工艺负荷。（2）旋流沉砂池：分离砂粒和有机物的装置。（3）厌氧池：增强生物除磷功能，是高浓度污水污泥接触区，是产生恶臭的主要场所。（4）奥贝尔氧化沟：该工艺是一种污水在沟渠中做循环运动的、通过曝气转碟进行曝气的一种活性污泥工艺。（5）沉淀池：泥水分离，对污泥进行浓缩、回流。二、控制系统的总体设计自动控制系统采用了中控计算机+PLC分控站的集散型控制系统。系统分为提升泵站PLC工作站、厂区内变电所PLC工作站、污泥脱水机房PLC工作站及中控室四大部分。提升泵站与中控室之间通过调制解调器和公用电话线，采用拨号连接等方式进行通讯。厂区内各分控站与中控室之间通过光缆构成工业以太网进行通讯。设计原则：可靠性原则、开放性原则、可扩展性原则。监控系统包括：上位机监控系统、DLP大屏幕显示系统、闭路电视监视系统三部分。（一）上位机控制系统的设计（1）计算机监控软件的设计：本监控软件采用西门子WinCC6.0，实时数据库管理软件采用MicrosoftSQLServer2000。实现监控18幅主要画面组态，各画面之间可实现切换，并实现现场动态图形功能。（2）触摸屏监控软件设计：中途提升泵站泵站控制柜和变电所站控制柜分别安装了一台西门子TP270,10’触摸屏；图形组态采用西门子的ProToolV6.0，设计软件组态画面共有画面34幅，共有报警48个。DLP大屏幕显示系统设计：根据系统的功能要求，分别从大屏幕的物理结构、箱体材料及结构、投影箱体以及投影机调整机构等方面进行设计研究。（二）闭路电视监视系统设计在厂区粗、细格栅间，旋流沉砂池，污泥脱水机房等处安装四个固定摄像机，对有关主要设备进行电视监视。在中控楼楼项安装1台配套有云台的电动可调式摄像机，对整个厂区及大门进行电视监控。系统分为摄像部分、控制部分、传输部分、监视装置及电源等几部分。该系统由单独配套参数稳压电源集中供电，以保证系统运行的安全和设备的同步性能。PLC在污水处理中的作用：控制系统采用分布式计算机控制系统，根据厂区分布情况分设数个分控站，设置中央控制室。有完善的工业监视系统，操作人员通过控制和通讯网络管理生产过程，实现现场无人值守。控制系统采用冗余化设计，各分控站有独立工作能力，提高了系统的安全性和可靠性。生产过程采用智能化控制，可根据水源变化自动对工艺过程进行调整。（三）全厂监控系统系统污水处理厂一般采用的是中央管理微机和现场PLC控制单元组成的、两个层次的集散式监控系统。（1）提升泵站PLC工作站：主要对来水中途提升泵站的工艺设备进行自动控制。主要包括以下两个方面的控制：粗、细格栅的相关设备控制、水泵的均衡运行和自动轮值控制；（2）变电所PLC工作站（PLC1）：旋流沉砂池设备控制、厌氧池设备控制、奥贝尔氧化沟设备控制；（3）污泥脱水机房PLC工作站：污泥脱水机房设备控制、污泥回流泵房设备控制、沉淀池设备控制。三、小结本文通过分析国内外污水处理厂处理工艺以及控制现状，根据污水处理厂遇到的实际问题，提出了采用PC+PLC系统的具体结（下转第187页）·187·智库时代科技前沿在淤泥处理的过程中，钝化处理主要是按照淤泥的重金属处于不同的状态，相应的添加化学材料，以促进淤泥能在不稳定状态，形成稳定状态的一种方法，使其达到降低污染的作用[1]。在实践过程中，工业发达区域的河道淤泥，金属污染物超标非常严重，这些污染泥主要称为金属污染。例如：在某市河道中，淤泥的重金属污染比背景值大于2倍以上，针对这些污染处理，需要使用钝化技术进行处理。在实践过程中，通过化学材料的添加，会让金属污染物的性质得到降低，这就对减少金属物释放出来的有害物质，能够达到处理污染的目的。（三）淤泥资源化利用技术该技术主要是在处理淤泥的阶段中，通过固化淤泥、干花淤泥等方式，将废弃的淤泥转换成资源，然后通过技术应用达到资源化的效果[2]。在实践过程中，将淤泥制作成砖瓦的热处理方法是一种资源化的体现方式。热处理，顾名思义是通过加热的方式将淤泥转变成建制材料，且按照原理的差异，它又称为烧结与熔融。熔融在操作过程中，主要是通过将淤泥加热到1200～1500℃，使其能够分解有机成分，融化无矿物，且在冷却后将其制作成陶粒。烧结主要是将淤泥经过800～1200℃加热，让淤泥能够脱水，分解其中的有机成分，在实践过程中，若淤泥的含水量合适，那么可以将其作为水泥或是砖的辅助材料[3]。三、结语“没有无用的垃圾，只有放错位置的资源”，对于城市“黑臭水体”治理过程中，产生的黑臭水体淤泥，通过合理利用，减少了传统填埋堆放方式污染环境的长期隐患，同时，为城市建设提供环保优质的建筑材料，是与国家倡导的绿色、环保和循环经济相匹配的先进技术路线。【作者简介】王浩（1982-），男，本科，中级工程师，研究方向为土木工程。【参考文献】[1]高琳琳,党政,方先金.城市黑臭水体治理技术体系研究[J].中国建设信息:水工业市场,2016,(5):8-12.[2]程庆霖,何岩等.城市黑臭河道治理方法的研究进展[J].上海化工,2011,(2):26.[3]张冠洲,马志恒,王鹏诚.黑臭河清淤技术方法与评价体系[J].城市治理,2017,(2):146-148.（上接第184页）构和方法。同时为提高可靠性和安全性，对该控制系统电磁兼容性进行了分析与设计，得到了比较理想的控制效果，当然由于知识、能力等条件的限制，可能还存在一些不足，需要进一步的研究与完善。【作者简介】王浩（1986-），男，大专，助理工程师，研究方向为水污染控制。【参考文献】[1]张怀宇.基于模糊控制的CASS污水处理控制系统设计[D].成都:西南交通大学,2016.[2]毕辉.工业废水电气系统设计[J].自动化应用,2017,(05):26-28.[3]张怀宇.基于模糊控制的CASS污水处理控制系统设计[D].成都:西南交通大学,2016.（上接第185页）出等多种形式，从而使用户以一种相对直观的方式获取解决实际问题的信息和方案。（2）设计工程的具体系统组成以及工艺流程，对被监控对象的特征、具体要求以及相关技术等加以设计。（3）对工程建设的整体规划和设计做出构想，系统的主要功能，具体控制流程的实现方式以及适合用户需要的界面窗口，具体展示的动画形式，以及在数据库中对数据变量的具体定义方式等。除此之外，需要结合工程设备的实际运营对相关数据采集和输出对应实时数据库的变量，分析同设备相链接的变量以及用于数据传输和呈现动画的变量。拟动画显示的等。六、小结本次设计的重点在于污水处理工艺系统和相关污水处理系统的组成，同时设计了PLC控制系统设计，对进行污水处理的相关内容做出了介绍，同时介绍了工业污水处理的发展进程，和相关工艺进展；对PLC控制系统的结构和工作原理做出详述，并结合控制系统进行分析，包括其中的硬件和相应的软件系统；对系统的组态建立思路进行了设计，以期为同行提供参考。【作者简介】杨锦春（1981-），男，本科，工程师，研究方向为电气控制管理。【参考文献】[1]徐龙艳,翟亚红.基于PLC的污水处理厂控制系统的设计与实现[J].计算技术与自动化,2014,33(03):52-54.[2]叶彩霞.污水厂电气控制系统的设计与实现[D].西安:西安科技大学,2013.[3]苏东升.基于PLC的污水处理系统控制系统设计[J].机电工程技术,2013,42(04):65-68.图3工业污水处理系统PLC硬件接线图（上接第180页）究，利用直流调速电机、凸轮以及接近开关等传感器，设计开发了一种机械式激励疲劳测试装置，设备运行状态良好，能够实现管接头焊接部位寿命的测试。【作者简介】宋昆（1983-），男，本科，学士，讲师，研究方向为单片机控制。【参考文献】[1]张鑫.单片机原理及应用(第3版)[J].电子工业出版社,2014,(08):46-48.[2]马忠梅.单片机的C语言应用程序设计（第5版）[J].北京航空航天大学出版社.2013.(10):46-46.[3]郭炯,何亚会,钟文婷.特殊教育学校信息化发展的个案研究——以苏州工业园区仁爱学校为例[J].现代教育技术,2016,26(03):53-59.