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污水处理控制系统设计

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《污水处理控制系统设计》开题报告

一、选题的背景与意义：

〔一〕课题研究来源

众所周知，我国水资源人均占有量少，空间分布不平衡。随着中国城市化、工

业化的加速，水资源的需求缺口也日益增大。然而我国目前的污水处理能力尚跟不上

用水规模的迅速扩张，管网、污泥处理等配套设施建设严重滞后。我国的污水处理率

与兴旺国家相比，还存在着明显的差距，且处理设施的负荷率低，从而导致污水处理

能力较低。

总而言之，我国大多数污水处理控制系统自动化水平不高、安全性低、管理不

当，效率普遍低于世界标准。污水处理行业是一个朝阳产业，开展前景十分广阔。中

国污水处理行业由此迎来高速开展期，因此对于污水处理控制系统的研究，是一个迫

在眉睫的课题，也是一个十分重要的研究方向。

（二）课题研究的目的

以PLC技术为根基，同时辅以现代计算机技术，构建的污水处理控制系统，具

有系统配置合理,可靠性高,控制精度高和系统本钱低等优点,将PLC与计算机构建的

污水处理控制系统应用于在建工程和老水厂的改造,不仅可以提高系统的整体控制水

平,同时可以利用网络平台实现数据共享,大大提高我国的污水处理能力，也为我国的

水资源循环利用，从而缓解资源短缺的现状，为我国经济的持续高效开展打下坚实的

根基。

（三）课题研究的意义

水资源的匮乏和水资源的污染已经严重的影响了人民的日常生活，严重的影响了

全国的经济建设和开展。特别是我国北方城市，如北京、天津、沈阳等城市水资源更

为短缺。在这种情况下，污水更加不能随便外排，而是要净化之后合理利用。我国污

水处理的电耗与西方兴旺国家相比仍有较大差距。因此建设符合我国具体情况的污水

厂自动控制系统对降低污水处理本钱、改善环境、建设可持续开展社会、保持我国经

济高速开展具有重要意义。

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二、国内外研究现状：

〔一〕国外研究现状

过去的几十年，伴随着控制技术、网络通讯技术以及现场总线技术的飞速开展，

国外的污水处理厂很早就实现了污水处理厂的网络控制，如DCS/FCS系统，同时国外

较早的将SCADA技术引入到了给水排水工程中，并取得了良好的经济效益和社会效益。

国外同时注重水处理PLC的开发，相继研制出了一些智能、稳定、小巧的控制单元，

如AB公司的SLC系列、西门子公司的s7系列、Schneider的TSXQuantumDO、化学

需氧量COD分析仪。国外污水处理自控系统主要有以下特点：大量采用在线监控的水

质分析仪表，对全厂的水质实行实时的监测，并有上位机记录下来，提高了测量精度;

生产过程中不同程度上采用了智能控制，可以根据水质和水源的变化自动的调整相应

的控制方式;大量采用遥控、遥测设备；并开场有效地利用社会信息资源，如网络、

移动网络、国际互联网、气象信息等。可以说国外在污水处理控制方面开展的已

经足够先进，不过仍然具有广阔的开展前景。

〔二〕国内研究现状

在污水处理自动化控制领域，我国起步较晚。刚开场采用热工仪表，实行集中巡

检；然后应用分析仪表和DCS系统；接下来随着一大批利用国际贷款的大型污水处理

厂的建成投产，我国污水处理控制系统的自动化水平有了很大提升。从外国引进污水

厂的自动控制系统已广泛采用集散式计算机监控系统，应用了自动化程度较高的检测

仪表，各种新工艺、新设备的大量出现并得到应用。可以说我国污水处理自动化的现

状是：手动和自动兼备，自制和引用并举。可以看出我国污水处理自控系统有以下特

点：对于新建的污水处理厂，引进了计算机分散控制系统，手动和自动并存的控制方

式。水质的检测主要是有实验人员通过实验来测量;各个控制站之间完全独立，无信

息交换。并且各个控制单元由于内部资源的限制，只是实现了简单的时间控制和逻辑

控制;上位机监控软件很少使用。可以说，国内在污水处理控制领域与国外相比，还

有很大的差距。

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三、课题研究内容：

本课题主要论述了污水处理工艺及污水处理