污水处理系统自动加药系统.doc

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目录

目　　录

摘　　要 I

Abstract II

1污水处理概述 1

1.1本课题研究的意义 1

1.2污水处理厂工艺流程 3

1.3污泥脱水过程中加药系统的国内外现状 3

1.4本文的主要研究内容及目的 5

2全自动加药系统的工艺及控制要求 7

2.1污泥的产生 7

2.2污泥的处理处置 9

2.3絮凝剂的使用 9

2.4全自动加药系统的工艺流程 10

2.5控制要求 11

3全自动加药系统主要设备的设计 13

3.1絮凝剂浸润系统的总体构成 13

3.2搅拌轴设计[1] 14

3.2.1强度计算 14

3.2.2搅拌轴刚度校核 15

3.2.3临界转速校核 16

3.3搅拌器的设计 17

3.3.1特性与结构 17

3.3.2确定搅拌器功率N 17

3.3.3强度计算 19

3.4电动机功率 20

3.5搅拌罐的设计 21

3.6搅拌附件的设计 22

3.7计量加药装置的设计 23

3.7.1计量加药装置的结构 23

3.7.2螺旋设计[2] 23

3.8加热料仓设计 27

3.9给水加料系统 28

4自动化控制系统的设计 30

4.1工作过程 30

4.2设计方案 33

4.2.1系统硬件设计 33

4.2.2系统PLC的选择 33

4.3主电路电器组件的选择 33

4.4操作面板的布置 34

4.5系统软件设计 35

4.5.1PLC的1/O分配表 35

4.5.2电气控制设计 35

5总结与展望 40

5.1设备部分 40

5.2控制系统 41

5.3总结 41

致谢 42

参考文献 43

III

摘要

摘　　要

在水资源异常宝贵的今天，污水处理及回用尤成为当今世界性的重大问题，在目前的各种污水处理方案中，絮凝剂、助凝剂的使用是其中必不可少的一种辅助措施，这样用于溶解及投加这种物质的设备在污水处理工程中的应用就非常的普遍。

在过去传统的污水处理中，这种投药装置多采用人工控制。

这种控制存在的问题是，药剂用量的不准确，控制缺少及时性等，这就直接影响到水质的处理结果，而且对于几万元一吨造价昂贵的高分子絮凝剂来说，长期非科学性的用量造成的资金损失也是非常可观的。

本文根据污水处理工程中的实际应用，提供一种全自动加药系统。

对在搅拌过程中容易产生振动和偏摆的搅拌轴和搅拌浆叶，用有限元法进行子分析，确定了搅拌轴的临界转速，校核了搅拌桨叶的强度；并通过分析核算给出整个系统中其它主要设备的设计说明。

本系统的主要优点为：

1）溶药罐和储药罐均设有液位计，罐内液位、各环节工作信息传送至PLC控制系统，从而使加药系统全自动运行，药液浓度恒定，投加准确；

2）储药罐的容积设计合理，既能满足溶药罐每2个小时为周期的排药储存，又能满足用药计量泵连续向絮凝器供药的流量要求。

3）通过搅拌机2个小时的搅拌，形成了独特的药剂浸润技术，避免了絮凝剂的溶解不均；具有加热性能的料仓结构，避免了干粉絮凝剂受潮结块；

4）利用可调转速的螺旋供料器保证可调的加药量，根据现场情况确定有效的药液浓度；

5）控制系统先进，设备运行连续、平稳安全可靠。

通过本文的论述旨在找到一种实用价值更高，应用前景更广阔的产品，从而达到环境效益与经济效益的统一。

关键词：

污水处理全自动加药装置；PLC控制；絮凝剂搅拌

Abstract

Abstract

Nowadayswaterresourcesarebecomingmoreandmoreprecious.Asaresult,sewagedisposalandrecyclingbecomemajorissuesworldwide.Amongvarioussewagedisposaltechniques,theuseofflocculatingagentandcoagulation-supportingagentisanauxiliarymeasurethatisabsolutelynecessary.Thus,theuseoftheequipmentfordissolvingandfeedingsuchagentintheprocessofsewagedisposalisquitecommon.

Fortheold-fashionedandtraditionalsewagedisposaltechniques,mostlytheiragent-feedingdevicesarecontrolledmanually.Withsuchcontrollingmethodcertainproblemsexist：

theinaccuracyofthequantityoftheagent,lackoftimelyresponseetc.Thoseproblemsdirectlyaffectthequalityofsewagedisposal.Moreover,asthepriceofmacromoleculeflocculatingagentisextremelyhigh,thefinanciallossescausedbytheinaccuracyofthequantityoftheagenttobeaddedarehighlyconsiderable.

Accordingtothepracticaloperationinsewagedisposal,thisthesisprovidesacompletelyautomaticagent-feedingsystem.Themixingaxleandtheoar-shapedvaneareapttovibrateandswayduringthemixingprocess.Inordertosolvethisproblem,thefinityblockwasusedtodeterminethecriticalspeedofthemixingaxle,andthestrengthoftheoar-shapedvanewasexamined.Throughanalysisthedesignspecificationsoftheothermainequipmentofthewholesystemweregiven.

Themainstrongpointsofthissystem：

1）Boththedissolutiontankandthestoragetankareequippedwithlevelindicators.TheliquidlevelinthetanksandtheoperationinformationofvariouspartsaretransmittedtoPLCcontrollingsystem.Thus,theoperationiscompletelyautomatic,thedensityoftheagentisconstant,thequantityoftheagentisaccurate；

2）Thedesignofthestoragetank'svolumeisreasonable.Itcanmeetboththerequirementforthedissolutiontanktoletofftheagenteverytwohours,andtheflowrequirementforthemeasuringpumptofeedtheflocculatingdevicecontinuously.

3）Aftertwohours'mixinginthemixingmachine,auniquetechniqueofagentsoakageisachieved.Theunevendissolutionoftheflocculatingagentisavoided.Theheatingdepositorycanpreventthedryflocculatingagentfromagglomerationduetodamp.

4）Therotatespeedofthespiralfeederisadjustable.Hence,thequantityoftheagentcanbeadjustedaccordingtotheworksiteconditions,theeffectivedensityoftheagentisensured；

5）Thecontrollingsystemisadvanced,theoperationiscontinuous,stable,safeandreliable；Theaimofthisthesisistofindaproductwhosepracticalvalueishigherandwhoseapplicationiswider.Ultimately,bothenvironmentalandeconomicbenefitscanbeobtained.

KeyWords：

sewagedisposalcompletelyautomaticagent-feedingdevicePLCcontrollingflocculatingagentfinityblockmixing

1污水处理概述

1污水处理概述

1.1本课题研究的意义

世界任何国家的经济发展，都会推向社会进步、促进工农业生产能力得到提高，使人民生活得到进一步改善，但是也随之带来不同程序的环境污染。

污水也是造成环境污染的来源之一。

这个污染源的出现引起了世界各国政府的关注，治理水污染环境的课题被列入世界环保组织的工作日程。

中国政府历来重视环保治理工作，敬爱的周恩来总理提出了“全国规划，合理布局，综合利用，化害为利，领先群众，大家动手，保护环境，造福人民”32字方针，历届政府提出根治海河、三河三湖的治理的要求。

由于各国政府的高度重视，我国的污水处理事业得到了长足的发展，但是我们要清醒的看到，我国工业农业生产发展的步伐很快，特别是改革开放的20年乡镇企业的诞生使我国的企业结构发生了变化，有些企业在追求经济效益时忽视了社会、环境效益，若长此下去将带来环境受到严重污染的后患。

为此当今环境污染的治理不能停留在各级政府的重视，而要深化到全民族每位公民环保意识的提高。

我们不仅要达到经济发展了，生活水平提高了，还要做到经济与环境保护协调发展，生活的质量不断提高。

为此我们要唤起民众为21世纪可持续发展目标的实现，为人类健康的生存，为子孙后代留下优质的环境而努力付出自己的责任吧。

随着我国社会经济和城市化的发展，城市污水的产生及其数量在不断增长。

目前全国已建成运转的城市污水处理厂约427座，年处理能力为113.6亿立方米。

根据有关预测，我国城市污水量在未来二十年还会有较大