污水处理控制系统的设计【开题报告+文献综述+毕业论文】

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1、本科毕业论文系列开题报告电气工程及其自动化污水处理控制系统的设计一、课题研究意义及现状随着我国经济的快速发展，人们在关注生活水平的提高和国家日益繁荣的情况下，也在逐渐重视自己周围所面临的日益严重的环境危机，在各种环境问题中，水污染问题尤其和人民的生活密切相关。现代化城市供水、排水和污水处理设施是保障城市经济活动、居民生活和健康的重要基础设施。由于城市在较小的空间内集中了大量人口和产业，因此城市对水的需求更显得重要。因水资源短缺、供水设施能力不足和水坏境污染对城市经济发展和功能发挥的制约，所造成的损失极为可观。我国城市对水的需求和水污染治理问题在60年代

2、先从北方和沿海少数城市开始，70年代进一步发展，80年代日趋尖锐和普遍，现已面临界严峻形势，亟需尽快解决。而近年来，水污染却非常严重，人们大量用水，或排放废水等，都会造成严重的水污染。长期以来,在我国城市建设快速发展的过程中，由于对环境保护基础设施建设重视不够、投入不足，污水直接排入城市水系及相关流域,造成江河湖泊水质和地下水污染,城市水环境污染问题日益突出，污水净化就成为改善城镇居民生活环境、提高人民健康水平的主要手段之一。为保证污水处理工艺可靠、顺利实施，自动控制系统的设计及控制技术的运用要以可靠性为基础，综合考虑控制技术先进性、可扩展性，同时兼顾

3、降低系统造价。在污水处理控制系统中，除了存在分布区域广、设备分散、控制点多及控制信息复杂等要求外，同时具有控制输入和输出以开关量参数居多，模拟量参数少的特点，而这些都是PLC控制系统的优势所在，因此，以PLC为主体就成为污水处理厂自动控制系统的主要控制模式。二、课题研究的主要内容和预期目标目标：设计一个工业区污水处理厂，日处理污水100吨，污水含有可回收铜、锌、铅等重金。完成实验模拟测试。内容：（1）了解污水处理目的水处理的目的主要有三种：1).去水中的影响使用水质的杂质以及污泥的处置，这是最主要的内容；2).为了满足用水的要求，在水中加入新的成分以改

4、变水的化学性质，如信用水中加氟以防止龋齿病，循环冷却水中加缓浊剂以控制腐蚀和结垢等；3).改变水的物理性质的处理，如水的冷却，降低水的粘滞度等。（2）通过查讯资料，撰写论文，去污水厂实习，理论联系实际，为以后的各方面工作打下基础。三、课题研究的方法及措施（1）设计对污水进行处理再利用以及污水中相关重金属实行回收的方案；利用化学沉淀法，铁氧体法，电解法，混凝沉淀法硫化沉淀法等化学方法对污水中的铜，锌，铁等重金属进行过滤，同样也可用离子反渗膜，液膜分离技术，离子交换，无机吸附处理等物化法。比起前两种，生物处理方法科技含量更高，且处理效果很好。（2）用S7-

5、300PLC工业网络对污水处理中泵和离心机的电机及其阀门进行自动控制。S7-300PLC功能；如下是PLC框图：1).实时地集中监控并记录污水处理过程的各种品质参数；　　2).实时地集中监控和记录污水厂有关生产设备的运行状况；　　3).对污水处理过程设备由PLC进行集中协调控制；　　4).自动完成班，日及月生产报表；操作员操作记录，报表打印。　　5).报警一览及报警记录；设备维修指导；（3）用西门子MM440变频器驱动水泵的电机，合理设置控制参数。西门子MM440通用变频器原理及功能。沉淀池内设置有上限、下限水位及上、下限报警水位检测。其控制过程为当水

6、位达到下限时，水位检测将信号送给PLC，PLC启动变频器并将频率上升信号输出给变频器，当变频器频率达到50Hz时若此时水位仍处于下限位置，PLC发出切换信号将污水泵1切换到工频运行，延时一段时间后由变频器启动污水泵2。相反，当水位达到上限位置时则停止污水泵1，PLC发出变频器频率下降信号，若因水泵或其它原因造成水位低于下限或上限水位报警时，水位检测器将报警信号送给PLC，由PLC输出启动报警电路（报警指灯与响铃），以提示操作人员查看原因。（4）用西门子WINC step7为人机界面实现污水处理各环节监控；WINCC软件的应用。在上位机上使用WINCC软

7、件设计标准的人机界面，用户对一些重要的模拟量输入参数如流量、温度、压力等进行实时报警，当处于监控下的任何一个变量超出预设的安全值时，报警灯就会立即闪烁，在操作员现行操作画面上给予提示，为了将下位机读取的数据在上位机上实时显示出来，在WINCC的图形编辑器中，可组态WINCC用户归档表单元，它将允许在运行系统中以表格形式显示用户归档中的在线数据，根据该污水处理厂的实际需要，创建PH值、溶解氧、液位归档。（5）通过实验模拟测试。四、课题研究进度计划自2010年10月20日至2011年5月31日2010年10月1日至10月31日：撰写文献综述；2010年11

8、月1日至11月15日：撰写英文翻译；2010年11月16日至12月3日：完成开师报告，进行预期