摘要：为了促进PLC技术对污水处理控制系统的应用，加快污水资源控制系统的完善和进步，设计了基于PLC 的污水处理系统。研究了PLC 控制器组成结构和控制原理，给出了系统组成结构以及详细的自动控制流程，促进了PLC技术的进步和完善，为PLC控制技术应用于其他方面工业生产提供了宝贵的经验教训。
关键词：PLC；污水处理系统；设计
引言
西方国家经过几十年的发展，城市污水处理效率高达85%，出水水质指标良好，出水法到无色无味，并充分利用污水出水进行城市景观、林业、消防等作业。国外污水处理不但采用先进的处理工艺，其对应的控制系统也发展很快，集成了工业计算机自动控制、通信、分布式集中监控和视频等领先技术。随着与国外技术交流的进一步深入，以及国内污水处理工程的进一步扩大，引进PLC及组态软件对污水处理系统进行控制，使我国的污水处理进入了一个快速发展阶段。
1PLC技术的含义
PLC全称为可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller），是一个以微处理器为核心数字运算操作的电子系统装置，用于内部的储存程序之中，执行逻辑运算、顺序控制等指令，操控各种控制处理系统，从而达到控制各类工作生产的效果。PLC是微机技术与传统系统控制技术相结合的产物，PLC技术避免了传统系统控制技术复杂多变、可靠性低、灵活性差等缺点，充分发挥了我国微电子技术耗能低、通用性和灵活性强，操作简单的优点。通过PLC技术与传统系统控制技术结合，降低了PLC编程专业化的的难度，采用了通俗易懂的直观图表的方式，方便了工人的理解和操作，保障了控制系统的检修效果，促进了我国PLC控制系统技术的发展和进步。
2污水处理基本原理
2.1污水分类
污水一般分为3类，工业生产相关污水、日常生活相关污水和混合类型污水。工业生产相关污水和工业生产及产品类型有着直接关系，各个生产企业产生污水的有害物质比较固定，在排入城市污水管网时都要做预处理，预处理过程目的比较明确，处理的方法比较固定。日常生活相关污水主要来自居民生活产生的污水，以及不同单位、餐饮、娱乐等场所产生的污水。污水的污染度比较低，但是污染物的种类比较繁多。混合类型污水主要是由降水等冲刷地面以及建筑物外表面等所形成的，这种污水的污染度和污染物种类相比于上一种污水都要跟复杂。
2.2污水水质指标
污水的水质指标一般也从3个方面来考虑，分别是物理指标、化学指标和微生物指标。物理指标主要是一些物理方面的一些性质，例如污水的温度，污染物的浓度，污染物的颗粒度大小以及污染物的气味等。通过物理指标可以直观的对污水进行一定的了解。化学指标主要是从污染物的化学成分来衡量的，工业污水根据厂矿所处的行业，有无机物也有有机物。生活污水主要是有机物。无机物污染物主要从PH值、非金属类的氯硫磷等以及金属类污染物来进行分析。有机物由于其种类特别多，所有有机污染物又从碳水化合物、脂肪和蛋白质角度来分析。由于污水中大量有机物的存在，给相关微生物提供了良好的生存环境。微生物指标中主要分析病毒、细菌和对人有毒害的微生物。
2.3污水处理方法
根据污水水质指标，污水处理的方法主要从物理、化学和微生物等方面来处理。物理处理方法主要通过沉淀、过滤等相关物理方法将污水中的颗粒较大且不溶于水的污染物预先处理出去。化学处理方法主要是通过化学反应方法，根据污水中的化学成分，使用相关的化学物质去平衡中和污染物，并将有机物变为更稳定的无机物。微生物处理方法是污水处理方法中最重要的部分。其基本方法是通过微生物的降解作用，将化学处理方法中难以降解无机物，降解为稳定的无机物。对于有害的微生物，根据其喜氧与厌氧的特性，对其进一步处理。
3基于PLC的水处理控制系统设计
由于国内外的污水资源处理的紧急性，所以应该加快我国污水资源处理技术的提高和建立健全水资源处理控制系统。通过对污水资源处理控制系统采用PLC监督控制技术，保障污水资源处理控制系统的完善和健全，达到污水处理系统自动控制的效果。因此，本文通过描述PLC技术对污水资源处理系统方面的作用，以促进PLC技术对污水处理控制系统的应用，加快污水资源控制系统的完善和进步。
PLC技术在污水资源处理系统中发挥着监督控制的作用，帮助污水资源处理系统进行以下操作的设计。
3.1厂外控制站
厂外控制站由厂外污水泵房控制站（PLC１）和厂外中水泵房控制站2（PLC2）组成。多条污水处理线共用PLC１和PLC２，PLC１站主要监控污水提升泵房的电动阀门、移动粗格栅、污水提升泵、提升泵房的硫化氢及超声波液位计；PLC２主要监控中水提升泵房的电动蝶阀、轴流送／排风机组、中水泵及中水提升泵房的超声波液位计、压力表、流量计。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
3.2预处理控制站
预处理控制站可设置为1处控制站（PLC3）。预处理控制站是污水处理厂的咽喉，污水进入传统的沉淀、生物池等处理之前的处理工艺，预处理控制站包括细格栅渠、曝气沉砂池、初沉池、初沉污泥泵房、鼓风机房等，实时监测液位、流量、压力等变化。
3.3加药及生化池控制站
加药及生化池控制站由加药间、生化池、回流井及剩余污泥井等组成，可设置1处控制站PLC4。污水加药控制分为手动加药和自动加药两种方式，由于加药量受到水中有害物质的影响，所以应该准确的计算出加药量的大小。因此，系统中采用PLC技术严格监控和测量水中有害物质的含量，并计算出科学合理的加药量；如果采用手动加药的方式，可能会造成加药量的误差，影响水资源的处理。另外，通过PLC系统可以准确控制生化池COD及DO指标。该指标是污水排放标准的重要指标。
3.4清水池排放控制站
系统在水池中设立高、中、低三个水位控制，并装备水质报警系统，通过PLC5控制站加强清水池排放控制，当高水位符合水质标准时，PLC5控制清水排放装置进行清水排放，如果水质中低水位不符合排放标准时，报警系统自动响起，同时清水排放装置自动关闭。通过PLC5站加强对水资源处理系统的控制设计，以提高水资源处理效率。
3.5污泥浓缩脱水控制站
污泥浓缩脱水控制站由PLC6站构成，包含污泥浓缩脱水间、集配泥井和储泥井。通过PLC6站和系统，自主监督和控制系统的运行，在进行污水池清理过程中，自主将有害物质、有益物质和泥土区分开来。通过PLC6技术和系统监督和控制，自主将污水分为重度污染、重度污染和轻度污染，并进行相应的自主处理，将有害物质自主进行中和处理，从而降低有害物质对于环境的影响；将有益物质自主进行收集处理，用于化肥原料的生产，从而提高有益物质的重复利用率；将泥土自主进行收集处理，把泥土放回土地之中，提高土壤的物质含量。综上所述，PLC技术在污水资源处理系统中发挥着监控作用，通过加强对水资源处理系统中部分设备的控制，从而促进污水资源处理系统的自主控制，提高污水资源处理的效率。PLC技术在污水资源处理系统中通过加强对加药控制设计、清水池排放控制设计、加强对污水池清理的控制设计和污水分类控制设计，从而促进PLC技术在我国水资源处理系统中的应用，提升水资源的净化效率和效果，利于我国
水资源处理系统的健全和完善，并为PLC技术在其他工业生产的控制方面奠定良好的发展基础。
结束语
随着城市人口的飞速增长，生活污水量进一步增长，含有大量有机物的污水很容易造成水污染。为了改善环境，城市开始建造污水处理厂，并且将生活污水引入城市污水管网之中进行相对应的处理。所以，本文就基于ＰＬＣ的污水处理控制系统进行分析。
参考文献：
[1]杨锦春.基于PLC的污水处理控制系统设计[J].智库时代，2017（17）：185+187.
[2]Hong Chen，Mingmei Zhang.Occurrence and removal of antibiotic resistance genes in municipal wastewater and rural domestic sewage treatment systems in eastern China[J].Environment International，2013，55.
[3]刘磊.浅谈PLC在污水处理厂中的实际应用[J].仪器仪表用户，2017，24（08）：46-49.
[4]阮嘉琨，蔡延光，刘尚武.基于PLC的污水处理控制系统的设计与实现[J].工业控制计算机，2017，30（06）：122-124.
[5]王宪.污水处理控制系统的设计与应用[D].东北石油大学，2017.
[6]陆大同，欧艳华.基于PLC的污水处理系统设计[J].大众科技，2015，17（03）：59-61.
[7]苏东升.基于PLC的污水处理系统控制系统设计[J].机电工程技术，2013，42（04）：65-68.
[8]Dinesh Kumar，Anand M.Hiremath，Shyam R.Asolekar.Integrated Management of Wastewater through Sewage Fed Aquaculture for Resource Recovery and Reuse of Treated Effluent：A Case Study[J].APCBEE Procedia，2014，10.
[9]张利.基于西门子PLC技术的污水处理厂控制系统设计与实现[D].西安电子科技大学，2012.
[10]王强，马卓.基于PLC的生物氧化法污水处理控制系统设计探索[J].吉林工程技术师范学院学报，2012，28（03）：72-74.
[11]姚白莹.基于PLC控制的生活污水处理控制系统设计[D].苏州大学，2010.
论文作者:李岩,罗菁
论文发表刊物:《基层建设》2018年第27期
论文发表时间:2018/10/17
标签：污水论文; 污水处理论文; 控制系统论文; 系统论文; 技术论文; 污染物论文; 泵房论文; 《基层建设》2018年第27期论文;