目 录
摘要................................................................ 1 前言................................................................ 2 1地膜污水的概况 .................................................... 2 1.1 地膜污水的危害................................................ 2 1.2 国内外地膜污水的处理技术...................................... 3 1.2.1 氧化沟处理技术.............................................. 3 1.2.2 生物接触氧化法处理技术...................................... 3 1.2.3 兰绿藻处理技术.............................................. 3 1.2.4 曝气生物滤池处理技术........................................ 3 1.3 污水处理工艺技术的现状及发展.................................. 4 1.4 污水处理的基本方法............................................ 4 1.5 污水处理的目的和意义.......................................... 5 1.6 国内外污水自动控制系统研究现状................................ 5 2 CASS污水处理介绍及流程图 ......................................... 5 2.1 CASS污水处理工艺 ............................................. 5 2.2 CASS工作周期设计 ............................................. 6 2.3 CASS污水处理主要处理单元及设备 ............................... 6 2.3.1通用动力设备 ................................................ 6 2.3.2专用的机械设备 .............................................. 7 2.3.3 主要处理单元................................................ 7 2.4 CASS工艺 ..................................................... 8 2.4.1系统整体工艺结构 ............................................ 8 2.4.2系统逻辑结构 ................................................ 8 2.5系统特点 ...................................................... 8 3 CASS污水处理系统的硬件设计 ....................................... 9 3.1污水处理模型流程 .............................................. 9 3.2分配PLC输入/输出 ............................................. 9 3.3 PLC的输入输出接线图 ......................................... 10 3.4 电气接线图................................................... 11 4 CASS污水处理系统的软件设计 ...................................... 11 4.1 PLC可编程控制器 ............................................. 11 4.2污水处理系统中的自动和手动两种方式 ........................... 12 4.2.1 污水处理系统中的自动方式................................... 12 4.2.2 污水处理系统中的手动方式................................... 12 4.3文本显示屏 ................................................... 12 4.4 PLC-梯形图及程序语句......................................... 14 5 程序调试和运行................................................... 14 5.1 调试过程..................................................... 14 5.1.1调试步骤及主要内容如下 ..................................... 14 5.1.2本设计实物模型调试 ......................................... 15 5.2 运行结果..................................................... 15 6结论 ............................................................. 15
谢辞............................................................... 17 参考文献........................................................... 18 附录1 ............................................................. 19 附录2 ............................................................. 22
清洗地膜污水处理自动控制系统的设计
摘要：本文研究污水处理方法之循环活性污泥系统（Cyclic Activated Sludge System，即CASS工艺）的工艺流程及设计，根据循环活性污泥系统的特点，对污水处理自动控制系统进行总体设计，从系统的硬件和软件方面阐述了基于P L C的具有远程控制功能的集散控制系统，通过远程操作和现场控制，使得污水处理系统的自动化程度大大提高。
关键词：污水处理；PLC；控制系统；CASS工艺；可编程控制器
The control system design of Cleaning mulch wastewater auto-treatment
Abstract: This paper studies the recycling of sewage sludge treatment system’s (Cyclic Activated Sludge System, or CASS process) process and design, According to the characteristics of cyclic activated sludge system, the sewage treatment system for the overall design of automatic control, From the aspects of the hardware and software system is presented based on PLC has remote control functions of distributed control system, Through the remote operation and on-site control, making the sewage treatment system greatly increased the degree of automation.
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Keyword: sewage treatment; PLC; control system; CASS process; programmable controller 前言
随着我国经济的快速发展，环境污染已成为我们不得不面对的问题，环境治理特别是污水处理更是我们的重中之重。污水处理的目的是用某种方法把污水中的污染物质分离出来,或者将其转化分解成无毒无害的稳定物质,从而使污水得到净化。我围水资源的短缺和污染现象尤其严重，国家对水环境保护意识不断增强，对污水处理过程自动化程度要求不断提高，利用先进的控制技术和设备对污水处理过程进行监控是满足上述要求的最有效手段。
1 地膜污水的概况
1.1 地膜污水的危害
随着农业现代化的不断发展，农村使用地膜已成为确保农业高产稳产的重要手段。但是随着地膜覆盖栽培年限的延长，残留地膜回收率低，土壤中残膜量逐步增加，极易造成地膜污染。
地膜覆盖是一项成熟的农业栽培技术，保水保肥、保持湿度，有效地增加和延长作物生长期，确保了农作物产量的提高。然而，塑料属于高分子化合物，熔融指数（MI）高，极难降解，既不受微生物侵蚀，也不能自行分解，其降解周期一般为200～300年，降解过程中还会溶出有毒物质。据统计，我国地膜年残留量高达三四十万吨，残膜率达40多，也就是说，有近一半的地膜残留在土壤中，这无疑是一个极大的隐患。随着使用地膜栽培年限的延长，残留地膜若得不到及时回收，必然给后人带来难以解决的污染危害，对农业可持续发展构成严重威胁。
残留地膜对环境的危害主要表现为以下四个方面：
（1）对土壤环境的危害：土壤渗透是由于自由重力，水向土壤深层移动的现象。由于土壤中残膜碎片改变或切断土壤孔隙连续性，致使重力水移动时产生较大的阻力，重力水向下移动较为缓慢，从而使水分渗透量因农膜残留量增加而减少，土壤含水量下降，削弱了耕地的抗旱能力。甚至导致地下水难下渗，引起土壤次生盐碱化等严重后果。另外，残地膜影响土壤物理性状，抑制作物生长发育。地膜材料的主要成分是高分子化合物，在自然条件下，这些高聚物难以分解，若长期滞留地里，会影响土壤的透气性，阻碍土壤水肥的运移，影响土壤微生物活动和正常土壤结构形成,最终降低土壤肥力水平，影响农作物根系的生长发育，导致作物减产。
（2）对农作物的危害：由于残膜影响和破坏了土壤理化性状，必然造成作物根系生长发育困难。凡具有残膜的土壤，阻止根系串通，影响正常吸收水分和养分；作物株间施肥时，有大块残膜隔离则隔肥，影响肥效，致使产量下降。据兵团环境部门测定种子播在残膜上，烂种率达6.92，烂芽率5.17，棉苗侧根比正常减少4.8～7.6条，2～3片真叶期棉苗死亡1.19，子叶期棉苗死亡3.08，现蕾期推迟3～5天。株高降低6.7cm～12.9cm,有关调查资料表明，残膜对玉米产量影响的差异达到显著水平。每公顷有187.5Kg残膜的土地，生产9420kg玉
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米，比无残膜的对照田减产玉米909kg。减产率8.8。
（3）对农村环境景观的影响：由于回收残膜的局限性，加上处理回收残膜不彻底，方法欠妥，部分清理出的残膜弃于田边、地头，大风刮过后，残膜被吹至家前屋后、田间、树梢、影响农村环境景观，造成“视觉污染”。
（4）对牲畜的危害：地面露头的残膜与牧草收在一起，牛羊误吃残膜后，阻隔食道影响消化，甚至死亡。 总之，从地膜污染对环境和作物产量产生的危害可以看出，地膜栽培农田中残留地膜量，大都接近或达到了能使作物减产的临界值。因此，防治地膜污染已经是一项十分紧迫而又有重要意义的工作[1]。 1.2国内外地膜污水的处理技术 1.2.1 氧化沟处理技术(OD)
氧化沟技术属于活性污泥法的一种变化形式[2],一般氧化沟采用的技术参数接近于延时曝气法,但它可以根据所处理污水的水质不同而采用不同的技术参数,使系统相当于传统曝气法和高负荷活性污泥法,其水流混合特征介于完全混合式曝气和推流式中间,按其构造特征和运行方式基本上分为如下几种:卡罗塞尔(Caroussel) 型氧化沟;导管式氧化沟;多沟交替工作型氧化沟;奥尔伯型(Orbal) 氧化沟;曝气沉淀一体化氧化沟。另外,按氧化沟的充氧方式又可以将氧化沟分为垂直表面曝气、转盘转刷水平推流曝气、射流曝气等。 1.2.2 生物接触氧化法处理技术
污水流过固定载体表面时,只要营养物质与供氧充足,净化微生物就会在载体表面逐步增殖,形成生物膜,生物膜是高度亲水的,亦是微生物高度密集的场所,膜的表面生长着各种类型的微生物,并形成有机污染物—细菌—原生动物的食物链。由于微生物的不断增殖,膜的厚度不断增加,当膜增到一定厚度时,在氧不能进入的内层深部转变成为厌氧状,形成厌氧生物膜。这样,生物膜便由厌氧与好氧两层组成。在生物膜内外,生物膜与水层之间进行着多种物质的传递,空气中氧溶解于流动水层中,通过附着水层传递给生物膜,供微生物呼吸,污水中的有机物,由流动水层传给附着水层,然后进入生物膜,通过细菌代谢活动而被降解[3]。这样流动分解和机体的新陈代谢,产生了CO2 等无机物,随污水排到空气中,使污水得到净化;同时,当污水流经值料时,滤料压实状态利用滤料粒径较小的特点及生物膜的生物絮凝作用,截溜污水中的大量悬浮物。当滤池运水层在其不断流动中逐步得到净化。当厌氧层增厚,其代谢产物增多时,好氧层的稳定状态会遭到破坏,生物膜在载体上的固着力减弱,生物膜老化脱落,载体上又形成新的生物膜,从而达到不断更新的目的。 1.2.3 兰绿藻处理技术
克拉克. 亚特兰大大学的微生物学家朱迪丝. 本德尔(Judith Bender) 介绍了一种无需错综复杂的污水净化厂,只用兰绿藻处理的技术[4]。这些青紫细菌能廉价和有效地净化有机化合物与重金属污染的水体。青紫细菌和碎草产生出一种“皮革般的粘乎乎的基体”。本德尔报告了美国艺术与科学研究院(AAAS) 组织,文中把它称为一种“微生物垫”。本德尔推测这种垫可能产生负电荷,它能结合水中其它细菌上附着的带正电的原子,而达到处理污水的目的。 1.2.4 曝气生物滤池处理技术
曝气生物滤池是生物接触氧化和过滤技术相结合的一种污水处理工艺,其特点是不设二沉池,通过反冲洗实现再生,处理负荷高,出水水质好,占地面积少。曝气生物滤池净化功效主要有过滤、吸附和生物代谢。滤池工作时,滤池中的填料
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清洗地膜污水处理自动控制系统的设计 毕业论文
