如何使用PLC进行污水处理控制系统的设计

　　近年来，随着经济的持续快速发展，生产、生活需水量不断增加，各种污染物排放总量不断增加，使水资源和水环境面临严重挑战，污水处理的地位越来越重要。本设计根据我国经济发展和环境保护的需求，结合我国环境保护最新研究成果和国际环境保护技术发展趋势，设计一套基于 PLC 的污水处理系统，对污水进行处理，使污水达到标准排放。在基于 PLC 的污水处理控制系统中，选用了三菱 FX_3U 系列可编程控制器作为主控制器，PLC 根据开关信号、传感器输入信号，执行相关程序，从而控制各个阀门开启、水泵以及风机的工作情况，实现污水过滤、二级处理、沉淀排泥、消毒处理等工艺流程，并运用组态王软件对其进行监控。本设计的污水处理控制系统通过控制各个工艺阶段的水位及反应时间，达到污水处理的工艺要求，组态画面实时反映污水处理情况。

　　以本设计的设计图纸为基础，考虑污水处理工艺流程以及所处的地理环境，对污水处理控制系统所用到的软硬件进行选择，使整个控制更好达到实际的生产要求，控制系统原则如下：

　　（1） 根据污水处理的工艺流程，考虑系统的稳定，节约成本，对控制系统进行设计；

　　（2） 梯形图每一行都是从左母线开始，线圈接在最右边，接点不能放在线圈的右边；

　　（3） 线圈不能直接与左母线相连。如果需要，可以通过一个没有使用的内部继电器的常闭接点或者特殊内部继电器 R9010（常 ON）的常开接点来连接；

　　（4） 同一编号的线圈在一个程序中使用两次称为双线圈输出。双线圈输出容易引起误操作，应尽量避免线圈重复使用；

　　（5） 梯形图程序必须符合顺序执行的原则，即从左到右，从上到下地执行，如不符合顺序执行的电路不能直接编程，例如桥式电路就不能直接编程；

　　（6） 在梯形图中串联接点、并联接点的使用次数没有限制，可无限次地使用；

　　（7） 两个或两个以上的线圈可以并联输出；

　　本设计中的污水处理系统中，对污水进行的二级处理采用 SBR 废水处理。序批式活性污泥法（Sequencing Batch Reactor ActiVated Sludge Process）是活性污泥法的一种简称，又被命名为序列式序批反应器法，在序批式反应器（SBR）中完成污废水中污染物的去除。至 1914 年美国和英格兰开创了活性污泥法以来，已有一个世纪的历史，在这一百多年的里，该技术一直作为污水处理的主流技术，在当今污水处理技术的邻域中仍被广泛应用。SBR 污水处理技术经过多年的发展，技术不断革新，特别是近几十年来，随着 SBR 技术在生物反应和净化机理的深入研究，以及 SBR 污水处理技术在生产应用技术上的不断改进和完善，SBR 工艺得到飞速的发展。

　　SBR 污水处理技术的基本流程如图 2-1 所示，将进行过粗格栅间、细格栅间预处理的污水引入曝气池，同时接种污泥，曝气装置同步开启，将空压机站送来的压缩空气，通过铺设在曝气池底部的空气扩散装置，以细小气泡的形式进入污水中，其作用除了向污水充氧之外，还使得曝气池内污水与活性污泥处于剧烈搅动的状态，形成混合液。活性污泥与污水充分接触，提高反应效率。将经过活性污泥净化后的污水引入沉淀池，进行固液分离，澄清的污水排出系统，沉淀的污泥在沉淀池底部排出，部分作为接种污泥回流曝气池。

　　正是 SBR 工艺这些特殊性使其具有以下优点 ：

　　（1） 工艺流程简单，节省基建与运行费用；

　　（2） 反应阶段在时间上属于理想的推流状态，生化反应推动力大、效率高；

　　（3） 运行方式灵活，脱氮除磷效果好；

　　（4） 防止污泥膨胀的最好工艺；

　　（5） 结构简单，操作方便，维护简单；

　　（6）可以根据进水水质和水量灵活地改变处理时间。

　　因此 SBR 污水处理系统广泛的应用于：

　　（1） 中小型城镇生活污水处理；

　　（2） 厂矿企业的工业废水；

　　（3） 水资源紧缺的地方；

　　（4） 对已建污水处理厂的改造。