摘要 本文在敘述了SBR廢水處理技術(shù)的原理及工藝的基礎(chǔ)上，主要介紹了應(yīng)用PLC設(shè)計(jì)的整個控制系統(tǒng)，較好的實(shí)現(xiàn)了SBR廢水處理的工藝要求及控制要求，獲得了滿意的效果。
關(guān)鍵詞 SBR PLC 系統(tǒng)設(shè)計(jì)
The design based on S7-300PLC small SBR waste water processing control system
Li yan Li qian
Shaanxi university of science & technology (shaanxi xianyang 712081) Abstract: This article in narrated the SBR waste water processing technology principle and in the craft foundation, mainly introduced applies the PLC design the entire control system, the good realization SBR waste water processing technological requirement and the control request, has obtained the satisfactory effect.
Key word: SBR PLC system design
1、 引言
序批式活性污泥法簡稱SBR（Sequencing Batch Reactor）工藝，是近十幾年來活性污泥處理系統(tǒng)中較引人注目的一種廢水處理工藝。自20世紀(jì)80年代起，國外將此工藝逐步應(yīng)用于工業(yè)化生產(chǎn)。近年來，國內(nèi)對SBR工藝的應(yīng)用也日益增多。從我國及美國、日本、加拿大等國家的應(yīng)用情況看，SBR是一種高效、經(jīng)濟(jì)、可靠、管理簡便、適合于中小水量污水處理的工藝，是符合我國國情的活性污泥法，有廣闊的應(yīng)用前景。
2、 工藝流程說明
SBR廢水處理技術(shù)是一種高效廢水回用的處理技術(shù)。本設(shè)計(jì)采用的技術(shù)可對校園生活用水進(jìn)行處理，經(jīng)過處理后的中水可以用來澆灌綠地、花木、沖洗廁所及車輛等，從而達(dá)到節(jié)約水資源的目的。
廢水經(jīng)隔油池去除油脂后經(jīng)格柵進(jìn)入調(diào)節(jié)池，經(jīng)提升泵進(jìn)入水解池酸化水解后進(jìn)入SBR反應(yīng)池。污水進(jìn)入反應(yīng)池前，該池處于閑置狀態(tài)，此時池內(nèi)留有沉淀下來的活性污泥。污水注滿后進(jìn)行曝氣操作，該池能有效地調(diào)節(jié)污水水質(zhì)。曝氣后，停止曝氣動作，使混合液處于靜止?fàn)顟B(tài)，進(jìn)行泥水分離，沉淀時間為6-8h，沉淀效果良好。反應(yīng)池中沉淀后的上清液經(jīng)泵到清水池，留下活性污泥，作為下一個操作周期的菌種。當(dāng)反應(yīng)池內(nèi)活性污泥過多時，排放污泥進(jìn)入污泥濃縮池，污泥經(jīng)濃縮后定期運(yùn)走，進(jìn)行干化處理。濃縮池內(nèi)上清液回流至廢水入口。
SBR廢水處理技術(shù)是一種高效廢水回用的處理技術(shù)。本設(shè)計(jì)采用有時僅技術(shù)對校園生活用水進(jìn)行處理，經(jīng)過處理后的中水可以用來澆灌綠地、花木、沖洗廁所及車輛等，從而達(dá)到節(jié)約水資源的目的。
在設(shè)計(jì)SBR廢水處理系統(tǒng)方案時，充分考慮到現(xiàn)實(shí)生活中校園生活區(qū)較為狹小的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)中力求達(dá)到設(shè)備體積小，性能穩(wěn)定、工程投資收的目的。由于在廢水處理過程中環(huán)境溫度對菌群代謝產(chǎn)生的作用直接影響了廢水處理效果，故設(shè)計(jì)中采用地埋式磚混結(jié)構(gòu)的處理池來降低溫度對處理效果的影響。同時由于SBR廢水處理技術(shù)具有工藝參數(shù)變化大、硬件設(shè)計(jì)選型與設(shè)備調(diào)試比較復(fù)雜的特點(diǎn)，因此在處理系統(tǒng)中采用了先進(jìn)的PLC控制技術(shù)作為系統(tǒng)的控制核心，以提高SBR廢水處理的效率，方便操作和使用。
SBR廢水處理系統(tǒng)分別由廢水處理池、清水池、中水水箱、電氣控制箱以及水泵、羅茨風(fēng)機(jī)、電動閥門和電磁閥等部分組成。在廢水處理池、清水池、中水水箱中分別設(shè)置了液位開關(guān)，用以檢測水池與水箱中的水位。
污水處理的第一階段，當(dāng)污水池中的水位處于低水位或無水狀態(tài)（又稱為待納水狀態(tài)）時，電動閥會自動開啟納入污水。當(dāng)污水池納入的污水執(zhí)政長水（高水位）時。電動法自動關(guān)閉，污水池中污水呈微氧和厭氧狀態(tài)。
在污水處理的第二階段，采用了能將解大分子污染物的曝氣法，可是無水脫色、除臭、平衡菌群的PH值并對污染物進(jìn)行高效除污，即好氧處理過程。整個好氧時間一般需要2-3h（曝氣時間）。在曝氣管路上設(shè)計(jì)了安裝了排空電磁閥，當(dāng)電動閥門自動關(guān)閉后，排空電磁閥開啟，、羅茨風(fēng)機(jī)延時啟動（空載），排空電磁閥關(guān)閉，污水池開始曝氣。當(dāng)爆氣處理結(jié)束后，排空電磁閥再次開啟，羅茨風(fēng)機(jī)停機(jī)（空載），排空電磁閥延時關(guān)閉。曝氣風(fēng)機(jī)須在無負(fù)荷條件下啟動和停止，能起到保護(hù)電機(jī)和風(fēng)機(jī)的作用。一般經(jīng)過0.5h的水質(zhì)沉淀，PLC下達(dá)啟動清水泵（1#泵）指令，將沉淀后的水泵入到清水池。當(dāng)清水池中的水位升至正常液面（高水位）時，1#清水泵自動停止運(yùn)行。這時2#清水泵自行啟動向中水箱泵水，當(dāng)水箱內(nèi)達(dá)到高水位時（正常液面），2#清水泵自動停止運(yùn)行，這是中水箱內(nèi)的水全部完成處理過程。
如上所述，當(dāng)中水箱內(nèi)水位降至低水位時（正常液面），2#清水泵又自動啟動向中水箱泵水。當(dāng)污水池中的水位降至低水位時(正常液面)，電動閥門會自動打開繼續(xù)向污水池納入污水。如此循環(huán)往復(fù)。
由于SBR廢水處理技術(shù)針對污水的水質(zhì)不同而選用的生物菌群不同，工藝要求也有所不同，因而要求的電氣控制系統(tǒng)應(yīng)具有參數(shù)可修正的功能，以滿足廢水處理要求。SBR廢水處理系統(tǒng)示意圖如下。 
3、選用動力設(shè)備要求
再SBR廢水處理系統(tǒng)中所使用的動力設(shè)備（水泵、羅茨風(fēng)機(jī)、電動閥），均采用三相交流異步電動機(jī)。電動機(jī)應(yīng)選配Y型系列防水防潮型，電磁閥（220VAC）的選配也應(yīng)符合防水要求。
(1)1#清水泵：立式離心泵LS50-10-A,揚(yáng)程10m，流量29m2/h,1KW。
(2)2#清水泵：立式離心泵LS40-32.1,揚(yáng)程30m，流量16m2/h,3KW。
(3)曝氣風(fēng)機(jī)（羅茨風(fēng)機(jī)）：TSA-40,0.7m3/min,1.1KW。
(4)電動閥：閥體D97A1X5-10ZB-125mm 電動裝置LQ20-1,380V/60W（三相），轉(zhuǎn)矩200N•m ,轉(zhuǎn)速1r/min.
4、 總體設(shè)計(jì)
4.1.總體設(shè)計(jì)方案說明
?。?）本方案中的控制對象電動機(jī)均有交流接觸器完成開、停控制，只有電動閥電機(jī)需采用正、反向控制。
?。?）污水池、清水池、中水水箱中的水位檢測開關(guān)，在選型和安裝硬件以及編程時應(yīng)考慮抗干擾性能。選用的電極還應(yīng)考慮耐腐蝕性。
?。?）電動閥上的驅(qū)動電機(jī)，其內(nèi)部設(shè)有過載保護(hù)開關(guān)，一般為常閉觸點(diǎn)
作為電動閥的過載保護(hù)信號，在設(shè)計(jì)PLC的控制電路時應(yīng)考慮信號的邏輯關(guān)系。其流程圖如圖2： 
5、小結(jié)
SBR是一種高效、經(jīng)濟(jì)、可靠、管理簡便、適合于中小水量污水處理的工藝，是符合我國國情的活性污泥法，有廣闊的應(yīng)用前景。
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