污水处理控制系统设计开题报告.docVIP

毕业设计开题报告 设 计 题 目: 污水处理控制系统设计 院 系 名 称: 机电工程学院 专 业 班 级: 学 生 姓 名: 导 师 姓 名: 开 题 时 间: 2015 年 3 月 20 日 1课题研究目的和意义 目前，环境问题成为了制约世界各国可持续发展的重要因素之一。水环境的污染问题，不仅严重影响着人们的健康，还加速了水资源的短缺。 城市生活污水处理效率低。城市生活污水处理在发达国家已经成为了一个比较稳定的市场。而在中国则迫切需要加快污水处理的发展进程。据有关资料显示，美国平均每1万人就拥有1座污水处理厂，英国与德国则每7000～8000人就拥有1座污水处理厂，而中国平均每150万人才拥有1座污水处理厂。 因此，不断加大我国污水处理的效率和力度，对改善环境质量和人民生存环境，促进社会的可持续发展具有重要的意义。 本次毕业设计主要目的是建立完整的SBR污水处理的控制系统，简化控制系统结构，确保维护方便。SBR废水处理技术是一种高效废水回用的处理技术，采用优势菌技术对校园生活污水进行处理，经过处理后的中水可以用来浇灌绿地、花木、冲洗厕所及车辆等，从而达到节约水资源的目的。废水处理过程中环境温度对菌群代谢产生的作用直接影响废水处理效果，因此采用地埋式砖混结构处理池降低温度对处理效果的影响。同时，SBR废水处理技术工艺参数变化大，硬件设计选型与设备调试比较复杂。 2文献综述 2.1污水处理控制系统研究概况及发展趋势综述 污水处理方法大致分为三类：物理法、化学法和生物处理法。物理法是利用物理作用分离污水中呈悬浮固体状态污染物质的方法。主要方法有：格栅截留法、沉淀法、气浮法和过滤法等。化学处理法是应用化学反应的作用分离回收污染物中的各种污染物质的方法，主要用于处理工业废水，主要方法有中和、混凝、电解、氧化还原、汽提、萃取、吸附和离子交换等。生物处理法是利用微生物的代谢作用使污水中呈溶解、胶体状态的有机污染物转化为稳定的无害物质的方法。主要方法有好氧法和厌氧法两大类，好氧法广泛应用于处理城市污水及有机工业污水，厌氧法则多用于处理高浓度有机污水和污水处理过程中产生的污泥。 国外的一些发达国家，如美国、日本、西欧等国，由于这些国家经济发达，并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。国外的污水处理厂很早就实现了污水处理厂的网络控制，如DCS/FCS系统，同时国外较早的将SCADA技术引入到了，给水排水工程中，并取得了良好的经济效益和社会效益。国外同时注重水处理PLC的开发，相继研制出了一些智能、稳定、小巧的控制单元，如AB公司的SLC系列、Siemens的s7系列、Schneider的TSX Quantum DO、化学需氧量COD分析仪等。一些发达国家经过几十年的努力，污水处理率已经达到80%-90%，成功的解决了来自于城市和工业的水污染问题。同时一些国家开始重视污水的回收利用。其特点有：大量采用在线监测的水质分析仪表，对全厂的水质实时监测并有上位机记录下来，提高了测量精度；生产过程中不同程度的采用了智能控制，可以根据水质和水源的变化自动的调整相应的控制方式；大量采用遥测、遥控设备，并有效地利用社会资源，如电话网络、移动电话网络、国际互联网、气象信息等。 早期的控制系统多采用继电器——接触器控制系统，但随着电子技术的飞速发展，控制要求的不断提高，该类控制方法已不能满足现代工业污水处理系统的控制要求，因此已逐渐被淘汰，取而代之的是DCS、现场总线控制、PLC等控制方。 (1)DCS系统。DCS是集散控制系统的简称，又称为分布式计算机控制系统，是由计算机技术、信号处理技术、测量控制技术、通信网络技术等相互渗透形成的。由计算机和现场终端组成，通过网络将现场控制站、检测站和操作站、控制站等连接起来，完成分散控制和集中操作、管理的功能，主要是用于各类生产过程，可提高生产自动化水平和管理水平，其主要特点如下：采用分级分布式控制，减少了系统的信息传输量，使系统应用程序比较简单。实现了真正的分散控制，使系统的危险性分散，可靠性提高。扩展能力较强。软硬件资源丰富，可适应各种要求。实时性好，响应快。 (2）现场总线控制系统。现场总线控制系统是由DCS和PLC发展而来的，是