城市污水处理系统中泵站变频调速控制系统的设计plc变频器方案

城市污水处理系统中泵站变频调速控制系统的设计plc变频器方案内容摘要：

.............................. 错误 !未定义书签。 参考文献 ........................................................................................... 错误 !未定义书签。 致 谢 ................................................................................................. 错误 !未定义书签。 附录 A PLC 和变频器通讯 ........................................................... 错误 !未定义书签。 附录 B PLC 控制程序 ................................................................... 错误 !未定义书签。 城市污水处理系统中（泵站）变频调速控制系统的设计（ PLC+变频器方案） 1 1 章 绪 论 水与人的生活息息相关，特别在现代社会生活及生产中人们对水的需求量与日俱增。 然而，水资源是有限的。 据报道我国人均拥有淡水量为 2400 吨，为世界平均值的1/4，在全球 149 个国家（参与统计国家中），我国人均淡水资源位居 110 位，属于淡水资源贫乏的国家。 而且我国水资源时空分布极不均衡，全国 500 多个城市缺水，其中多个严重缺水，北方地区缺水现象尤其严重，人均拥有淡水量仅有 240 吨。 令人担忧的是淡水总量日益减少，用水成本不断升高，淡水的浪费非常严重。 我 国北方地区水资源的超采，己形成漏斗地势、水位下降、湖泊干涸、河水断流、生态恶化。 淡水资源的短缺己经成为我国急需解决的问题。 我国淡水资源不断减少，而且污染现象较为严重。 随着社会的发展，水资源已经成为影响工业发展的重要因素，现代工业中生产工艺和设备对水质要求越来越高。 但是我国工业用水耗费高，重复利用水少，中水使用率不高，有关资料显示，我国的工业用水重复利用率平均为 40%~50%。 目前全国城市污 水 废水的处理率（达排放标准的）仅有10%左右，其余的污废水都直接排入河川、湖泊、海洋。 耗水量高、重复利用率低、污染严重 是我国水资源利用的突出问题。 随着环境保护的呼声越来越高， 城市 污水处理已经体现出其必要性和紧迫性，对于各种污水进行处理后排放成为各企业基本的要求。 城市污水处理的国内外现状 我国城市污水处理事业开始于 1921 年。 上海首先建立了北区污水处理厂， 1926 年又建了西区和东区污水长，总处理能力为 4 万吨 /日。 今年来随着经济的发展，水污染控制所面临的问题也愈加严重，目前不仅大、中、小城市建立污水厂，还有些郊区县也建设污水厂，如上海市嘉定县的污水厂已投入运行十几年了，上海市青浦徐泾镇、重庆市渝北区、河南省汝州市、浙 江省多个县郊等几十个污水处理厂工程正在兴建中。 据2020 年统计，全国城镇的污水处理率达到 25%， 2020 年将达到 50%。 然而，同先进国家相比，我国城市污水处理事业从数量、规模、普及率以及机械化、自动化程度上，还都存在着较大的差距。 按照《城市污水污染控制技术政策》要求，城区人口达 50 万以上的城市，必须建立污水处理设施；在重点流域和水资源保护区，城市人口在 50 万一下的中小城市及村镇，应依据当地水污染控制要求，建设污水处理设广东技术师范学院毕业设计（论文） 2 施。 在宪法中也有明文规定，并组建了许多专门生产环保设备和排水机械的专业工厂，许多产品已系 列化了，但自动化仪表，检测仪与国外差距还很大，资金不足仍是根本性问题。 19 世纪以来，经济发达的国家相继出现了环境污染和社会公害问题，许多国家的河湖水域解氧降低，水生物减少，甚至绝迹。 由于水环境污染，人们发病率增加，政府开始认识到加强污水处理的必要性，并投入大量资金兴建污水处理工程。 经过 30 多年的大力整治，付出巨大代价，才基本控制了形势，使水生物恢复生长，水环境得到改善。 这种污水处理事业与经济发展不相适应的状况所造成的损失是极大的，教训是深刻的。 为此，各国政府对于污水处理工作极为重视，从法律和建设资金上给予 保证，并不断开拓新技术，使城市污水处理事业得以迅速发展。 截至上世纪 70 年代，发达国家基本上普及二级处理。 但二级生物处理耗能多，运行费用高，基础建设投资也不低。 发展中国家普遍 “建不起 ”，或是 “养不起 ”，因此纷纷寻求适用于本国国情的经济高效技术。 就连美国也因废水处理费用的高昂引起众多的非议，据悉，美国每年二级生物处理厂所耗能量费用已超过 10 亿美元，因此他们也在大力研究新技术，或改革传统的流程。 课题的背景 随着我国快速的城市化和经济的高速发展，城市污水日益增多，由于城市污水中含有大量的杂质，不宜多次循 环使用，也不能直接排放，所以为维持经济的持续、健康增长和生态环境的良性循环，必须对城市污水加以处理，循环再利用。 目前，在我国只要城市和经济发达的地区都已有各自的污水处理设备，但大部分欠发达地区的县市和小城镇没有对各类污水采取处理措施，而是直接排入附近河流。 随着环保要求的不断提高，未采取污水处理措施的小城镇在未来的若干年中必然有自己的污水处理设备。 未来 10年，中国城市污水处理项目工程建设投资将大大提高。 采用先进、实用的技术改造传统工艺，在环保工程中广泛采用先进的自动控制技术，是推动环保产业升级，实现环保发展战 略的重要环节。 在这种形势下城市污水处理自动化控制系统无疑是一个具有巨大的社会效益、环境效益及经济效益的研究课题。 对于环境保护问题，国务院明确规定所有城市污染源都必须达到排放标。 其中处理过的污水还可以循环再利用，由于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。 所以水资源也是一种保护。 因此，从环保、注水等多城市污水处理系统中（泵站）变频调速控制系统的设计（ PLC+变频器方案） 3 方面的因素考虑，对于城市污水处理非常有必要。 因此，有效的结合目前最新的工艺状况、计量自控检测仪表使用、 PLC 控制系统技术，将为当前城市污水处理控制系统提供有效的自控方法。 研究目的和意义 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度的环境污染，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 6 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，年缺水总里约为 300 亿～400 亿立方米，因缺水造成的经济损失每年达 2300 亿。 超过洪涝灾害。 水资沟的匮乏和水资源的污染，己经严重的影响了人民的日常生活，严重的影响了我国的经济建设和发展。 因此建设符合我国国情的污水厂自动控制系统对降低城市污水处理成本、改善环境、建立可持续发展社会和和谐社会、保持我国经济高速发展具有重要意义。 广东技术师范学院毕业设计（论文） 4 2 章 城市污水处理控制系统总体介绍 城市污水处理基本概念 城市污水处理是指为改变污水性质，使其对环境水域不产生危害而采取的措施。 城市污水处理 一般分为三级：一级处理，系应用物理处理法去除污水中不溶解的污染物和寄生虫卵；二级处理，系应用生物处理法将污水中各种复杂的有机物氧化降解为简单的物质；三级处理，系应用化学沉淀法、生物化学法、物理化学法等，去除污水中的磷、氮、难降解的有机物、无机盐等。 至于采取哪级处理比较合理，应视对最终排出物的处理要求而定。 城市污水、生活污水、生产污水或经过工业企业局部处理后的生产污水，往往都排入排水系统。 这些污水除含有碳水化合物、蛋白质、氨基酸、动植物脂肪、尿素、氨、肥皂和合成洗涤剂等物质外，还含有细菌、病毒等使人致病的微 生物。 经处理后的污水，最后出路有三种 ： ① 排放水体； ② 灌溉田地； ③ 重复使用。 污水污染物可根据化学性质和物理形态进行不同的分类。 按化学性质，污水中的污染物质可分为无机性物质和有机性物质，其化学元素以炭、氮、磷为主。 按物理形态，污水中的污染物质可分为固体悬浮物即呈颗粒状的污染物质、胶体污染物质和溶解性污染物质。 城市污水处理工艺及描述 本城市污水处理工艺流程图如下图 21 所示： 城市污水处理系统中（泵站）变频调速控制系统的设计（ PLC+变频器方案。