1、 综合性设计型实验报告实验名称： 基于组态软件的污水处理系统设计 姓 名： 学 号： 所在院系： 专 业： 自动化 指导老师： 实验时间： 1综合性设计型实验报告系别： 班级：1 班 学年第一学期学号 姓名 指导教师课程名称 综合性设计型实验实验名称 基于组态软件的污水处理系统设计 实验类型 设计性实验地点 实验时间 2013.12.16-2013.12.27实验内容：（简述）随着人民生活水平的提高和可持续发展战略的需要，污水处理越来越受到社会的重视。污水处理既可以起到环保作用，又可以实现水的重复利用，节约水资源。为了提高污水处理的质量和效率，同时节省人力、物力，设计一套自动化监控系统是十分必
2、要的。本设计实验按照污水处理工艺及污水处理系统的组成和组态控制系统设计.建立设备状态监视画面。利用 MCGS 的强大组态功能，方便对污水处理厂的监控。实验目的与要求：目的：改善环境，治理污水污染问题，在二次利用。要求：1）必须确保污水厂处理后达到排放要求。2）污水处理厂采用的各项参数必须可靠。3）污水处理厂必须符合经济的要求。4）污水厂应当力求技术合理设计思路：（设计原理、设计方案及流程等）一 设计原理MCGS 软件系统由主控窗口、设备窗口、用户窗口、实时数据库和运行策略组成，每一部分分别进行组态，完成不同的工作.主控窗口：是工程的主窗口，负责调度和管理这些窗口的打开或关闭.设备窗口：是连接和
3、驱动外部设备的工作环境.在本窗口内配置数据采集和控制输出设备；注册设备驱动程序；定义连接与驱动设备用的数据变量.2用户窗口：主要用于设置工程中人机交互的界面，如系统流程图、曲线图、动画等.实时数据库：是工程各个部分数据交换和处理的中心，它将 MCGS 工程的各个部分连成有机的整体. 运行策略：主要完成工程运行流程的控制，如编写控制程序、选用各种功能构件等。二 设计方案1) 查阅资料了解污水处理工艺。2) 熟练使用 MCGS。3) 搭建污水处理系统组态界面。4) 建立数据库与虚拟设备等。5) 运行调试。6）查看结果6) 撰写实验报告。三 设计流程污水处理工艺流程处理厂的工艺流程是指在到达所要求的
4、处理程度的前提下，污水处理个单元的有机结合，构筑物的选型则是指处理构筑物形式的选择，两者是互有联系，互为影响的。水体有一定的自净能力，可根据水体自净能力来确定污水处理程度。设计中既要充分利用水体的自净能力，又要防止水体遭到污染，破坏水体的正3常使用价值，采用何种处理流程还要根据污水的水质和水量，回收其中有用物质的可能性和经济性，排放水体的具体规定，并通过调查研究和经济比较后决定，必要时还应当进行科学论证。城市生活污水一般以BOD物质为其主要去除对象，因此，处理流程的核心是二级生物处理法活性污泥法为主。生活污水和工业废水中的污染物质是多种多样的，不能预期只用一种方法就能把所有的污染物质去除干净，
5、一种污水往往需要通过由几种方法组成的处理系统，才能达到处理要求的程度。按处理程度分，污水处理可分为一级、二级和三级。一级处理的内容是去除污水中呈悬浮状态的固体污染物质，经过一级处理后，污水中的BOD只去除30 %左右，仍不能排放，还必须进行二级处理。二级处理的主要任务是大量去除污水中呈胶体和溶解性的有机污染物质（BOD） ，去除率可达97%以上，去除后的BOD含量可降低到20-30 mg/l.一般，经过二级处理后，污水已具备排放水体的标准了。一级和二级处理法是城市污水经常采用的，属于常规处理方法。当对处理过的污水有特殊的要求时，才继续进行三级处理。具体的流程为：污水进入水厂，经过格栅至集水间，
6、由水泵提升到平流沉砂池经，经初沉池沉淀后，大约可去初SS 45%,BOD 25%.污水进入曝气池中曝气，可从一点进水，采用传统活性污泥法，也可采用多点进水的阶段曝气法。在二次沉淀池中，活性污泥沉淀后，回流至污泥泵房。二沉池出水经加氯处理后，排入水体。2.污泥处理工艺流程污泥是污水处理的副产品，也是必然的产物，如从沉淀池排出的沉淀4污泥，从生物处理排出的剩余活性污泥等。这些污泥如果不加以妥善处理，就会造成二次污染。污泥处理的方法是厌氧消化，在厌氧消化过程中产生大量的消化气（即沼气）是宝贵的能源，消化后的污泥含水率仍然很高，不宜长途输送和使用，因此，还需要进行脱水和干化等处理。具体过程为：二沉池的
7、剩余污泥由螺旋泵提升至浓缩池，浓缩后的污泥进入贮泥池，再由泥控室投泥泵提升入消化池，进行中温二级消化。一级消化池的循环污泥进行套管加热，并用搅拌。二级消化池不加热，利用余热进行消化，消化后污泥送至脱水机房脱水，压成泥饼，泥饼运至厂外，可用做农业肥料。消化池产生沼气，一部分用于一级消化池的沼气搅拌，一部分用于沼气发电。本设计采用的工艺流程如下图所示。曝气生物滤池法工艺流程示意图粗格栅 提升泵站 细格栅 曝气生物滤池二沉池消毒池沉砂池出水污水加药间污泥泵房污泥浓缩池污泥脱水最终处理5污水处理厂主要工艺流程图关键技术分析：污水处理厂工艺流程的选择决定污水处理效果。根据污水处理程度，确定污水处理厂工艺
8、流程，理论上能保证出水水质能够达到设计出水标准。污水处理程度的确定是以进水水质和要求的出水水质为依据的，出水水质采用污水综合排放一级标准。如果运行管理得当，处理水水质能达到一级排放标准。本设计主要涉及的关键技术有：1）组态界面绘制。2）污水处理工艺。实验过程：（包括主要步骤、成果介绍、代码分析、实验分析等）一 主要步骤1 在“用户窗口”页建立“污水处理流程图”画面，并设置成启动窗口.步骤如下：(1) 在“用户窗口”中单击“新建窗口”按钮，建立“窗口 0”，如图 1-1.6图 1-1 新建用户窗口(2) 选中 “窗口 0”，单击“窗口属性” ，进入“用户窗口属性设置”.(3) 将窗口名称改为：污
9、水处理流程图；窗口标题改为：污水处理流程图；窗口位置选中“最大化显示” ，为了可以移动边框，选择可变边，单击“确认” ，如图 1-2.图 1-2 设置用户窗口的属性7(4) 在“用户窗口”中，选中“污水处理流程图” ，点击右键，选择下拉菜单中的“设置为启动窗口”选项，将该窗口设置为运行时自动加载的窗口.如图 1-3.图 1-3 设置为启动窗口(5) 由于流程图较大，在一个页面中不能全部画出，所以页面要扩展，形成滚动条形式.如图 1-4.8图 1-4 用户窗口扩充属性设置2 流程图的编辑选中“污水处理流程图”窗口图标，单击“动画组态” ，进入动画组态窗口，开始编辑画面.1. 单击工具条中的“工具
10、箱” 按钮，打开绘图工具箱，如图 1-5.9图 1-5 工具箱 图 1-6 对象元件管理库单击绘图工具箱中的 （插入元件）图标，弹出对象元件管理对话框，如图 1-6.从元件列表中选择“反应器” ， “储藏罐” ， “泵” ，将储藏罐、阀、泵调整为适当大小，放到适当位置，参照效果图.3 利用“流动块”工具在各元件之间画出流动块.流动块画法：(1) 选中工具箱内的流动块动画构件图标 ，鼠标的光标呈“十”字形，移动鼠标至窗口的预定位置，点击一下鼠标左键，移动鼠标，在鼠标光标后形成一道虚线，拖动一定距离后，点击鼠标左键，生成一段流动块.再拖动鼠标（可沿原来方向，也可垂直原来方向） ，生成下一段流动块.当用户想结束绘制时，双击鼠标左键即可.(2) 当用户想修改流动块时，选中流动块，双击流动块，修改其属性.例如水的动块 ，其基本属性如图 1-7，选择形象合适的颜色表示，
