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基于PLC的污水处理AAO系统设计与应用

内容摘要

伴随着科技进步，社会发展。人们对于水的使用率不断增加。生活中产生的污水量也在增长。世界上淡水资源有限，将使用过的污水进行再处理，对可以使用的淡水资源进行回收再利用，在城市边缘建造污水处理厂，将污水进行处理是势在必行的。对于污水处理厂而言，工艺流程及处理后污水的排放量则是一项重要的指标。

本文主要介绍了污水处理AAO法工艺，污水厂的主回路以及西门子S7-200PLC的硬件系统、上位机的软件以及上位机界面组成。本系统可以实现整个污水厂的污水处理系统的全自动控制，由上位机界面控制运行稳定。帮助企业降低运营成本，实现安全生产，节约能源，减少排放量，减少工作量，提高效率并提高污水处理厂的整体效率。

关键词：西门子PLC；污水处理系统；AAO处理工艺

目录

TOC\o1-3\h\z\u内容摘要 I

1绪论 1

1.1课题的背景及意义 1

1.2国内外发展现状 2

1.2.1国外污水处理发展现状 2

1.2.2我国污水处理发展现状 3

1.3本文的主要内容 4

2PLC的污水处理系统的总体设计 6

2.1PLC的污水处理系统的生产工艺概述 6

2.2PLC的污水处理系统控制需求分析 6

2.3总体设计方案 7

2.4系统器件选型 7

3系统硬件设计 8

3.1供电电路的设计 8

3.2PLC的I/O模块设计 8

3.3控制模块设计 11

4软件程序设计 17

4.1系统控制总体设计 17

4.2各模块的程序设计 17

5结论 24

参考文献 25

附录 26

1绪论

1.1课题的背景及意义

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。淡水资源一直是非常宝贵的资源。我国淡水资源分布又十分的不均匀，人口数量也非常巨大。在水资源的使用方面，使用量巨大，浪费严重的现象也不时出现，造成水环境污染。我国城镇污水的比例占总污水的排放量百分之五十多，城镇污水排放若处理不达标，则会对我国甚是世界水环境会造成破坏[]。

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)。我国城市污水处理的电耗为0.365kwh/m3、日本为304kwh/m3、美国为0.243kwh/m3，并且我们的工作人员还要比这些国家多，但是我国城市污水处理深度却远不如这些国家。造成这种结果的原因主要是：污水处理厂管理水平低、自动化控制手段差。因此建设符合我国国情的污水处理自动控制系统对降低污水处理成本、改善环境、建立可持续发展社会，保持我国经