80T涂装废水处理设计方案(最终版).doc

80T/H涂装废水处理工程 设计方案
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方案设计人员编

设 计 负 责 人：
工 艺：
土 建:
电 气：
审 核：
审 定：
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目 录

第一章 、工程概况
第二章 、设计依据规范、范围及原则
第三章 、设计水量与水质
第四章 、处理工艺的选择
第五章、处理工艺设计
第六章、控制说明
第七章、运行成本及效益分析
第八章、工艺设施总平面设计
第九章、土建建筑结构设计
第十章、节能设计
第十一章、工程造价
第十二章、组织机构
第十三章、承诺服务

第一章 、工程概况
笑嘻嘻思想有限公司涂装车间在生产过程中产生了一定量的漂洗、脱脂、磷化﹑喷漆废水，该废水污染物浓度特别高，如直接排放，对周围环境造成很大的影响。根据当地环保有关部门和贵公司的要求，废水需治理后达标排放（GB8978-1996《污水综合排放标准》中三级标准）。
我公司根据贵方提供有关水质指标和借鉴相关工程实际运行经验，本着投资省、处理效果好、运行成本低的原则，编制该设计方案，供贵方和有关部门决策。

第二章 、 设计依据规范、范围及原则
1、设计依据及规范
项目单位提供的污水水质、水量等基础设计资料；
（1）《室外排水设计规范》（GBJ14-87，1997年版）
（2）《给水排放制图标准》（GBJ106-87）
（3）《民用建筑生活污水处理工程设计规定》（DBJ08-71-98）
（4）《总图制图标准》（GBJ103-87）
（5）《给水排水设计基本术语标准》（GBJ125-89）
（6）《防洪标准》（GB50201-94）
（7）《城市防洪工程设计规范》（CJJ50-92）
（8）《建筑给水排水设计规范》（GBJ15-88）
（9）《厂矿道路设计规范》（GBJ22-87）
（10）《泵站设计规范》（GB/T50265-97）
（11）《建筑抗震设计规范》（GBJ11-89）
（12）《给水排水工程结构设计规范》（GBJ69-84）
（13）《混凝土结构设计规范》（GBJ10-89）
（14）《砌体结构设计规范》（GBJ3-88）
（15）《建筑地基基础设计规范》（GBJ7-89）
（16）《建筑设计防火规范（修订书）》（GBJ16-87）
（17）《构筑物抗震设计规范》（GBJ50191-92）
（18）《室外给水排水和煤气热力工程抗震设计规范》（GB50032-91）
（19）《污水泵站设计规程》（GBJ08-23-91）
（20）《建筑地面设计规范》（GBJ50037-96）
（21）《汽车库防火设计规范》（GBJ.67-84）
（22）《工业企业噪音控制设计规范》（GBJ.87-85）
（23）《地下工程防水技术规程》（GBJ108-87）
（24）《建筑灭火器配置设计规范》（GBJ140-90）
（25）《屋面工程技术规程》（GB50207-94）
（26）《住宅建筑设计规范》（GBJ96-86）
（27）《工业企业总平面设计规范》（GB50187-93）
（28）《民用建筑设计通则》（JGJ37-87）
（29）《宿舍建筑设计通则》（JGJ36-87）
（30）《民用建筑电气设计规范》（JGJ16-92）
（31）《供电系统设计规范》（GB50052-95）
（32）《低压配电设计规范》（GB50054-95）
（33）《3～110kV高压配电装置设计规范》（GB50060-92）
（34）《10kV及以下变电所设计规范》（GB50053-94）
（35）《电动装置的继电保护和自动装置设计规范》（GB50060-92）
（36）《工业建筑防腐蚀设计规范》（GB50046-95）
（37）《地面水环境质量标准》（GB3838-88）
（38）《污水综合排放标准》（GB8978-1996）
（39）《污水排入城市下水道水质标准》（CJ18-86）
（40）《城镇污水处理站附属建筑和附属设备设计标准》（CJJ31-89）
（41）《城市污水水质检验方法标准》（CJ26.1-29-91）
（42）《水污染物排放标准》（DB4426-89）
（43）《城市污水处理站污水污泥排放标准》（CJ3025-93）
（44）《城市生活垃圾卫生填埋技术标准》（CJJ17-88）
（45）《城市排水流量堰槽测量标准》（CJ/T3008.1～5-93）
（46）《房屋建筑制图统一标准》（GBJ1-86）
（47）《建筑模数协调统一标准》（GBJ2-86）
（48）《厂房建筑模数协调标准》（GBJ6-86）
（49）《建筑制图标准》（GBJ104-87）
（50）《建筑楼梯模数协调标准》（GBJ101-87）
（51）《工业企业采光设计标准》（GB50033-91）
（52）《工业企业设计卫生标准》（TJ36-79）
2、设计范围
2.1污水处理站的总体整改设计包括工艺、土建、电气设计，不包括污水处理站外污水收集和输送管道，即从调节池进水格栅至污水处理系统达标排放口内整个工艺设计及设备配套。
2.2污水处理站的设计主要为污水处理﹑污泥处理两大部分。
3、设计原则
3.1本设计方案严格执行国家和地方有关环境保护的各项规定：
污水处理首先必须确保各项出水水质指标均达到当地环保部门污水排放标准要求。
3.2针对本工程的具体情况特点，采用简单、成熟、稳定、实用、经济合理的处理工艺，以达到低投资、低能耗，运行管理方便的目的。
3.3平面布置合理紧凑，减少占地面积。
3.4处理系统运行有一定的灵活性和调节余地，以适应水质水量的变化。
3.5管理、运行、维修方便，尽量考虑操作自动化，减少操作劳动强度。设备选型采用通用产品，选购的产品在国内应是技术先进、质量保证、性能稳定可靠、工作效率高、管理方便、维修维护工作量少、价格适中及售后服务好的产品。
3.6在保证处理高效率的同时工程设计紧凑合理、节省工程费用、减少占地面积，尽量降低运行费用。
3.7设计美观、布局合理、降低噪声及合理处置固体废弃物，改善污水站及周围环境，避免二次污染。

第三章 、设计水量与水质
1、设计水量
根据建设单位提供的有关资料，可知污水排水量为Q=72m3/h 。因此设计污水处理水量最终确定为：Q=80m3/h。
2、设计水质
设计水质根据贵方提供的水质和参考同类行业的废水水质如下：
设计水质一览表
序号
项目
设计进水水质
设计出水水质
平均去除率
1
CODcr
1000mg/L
≤500mg/L
≥50.00%
2
BOD5
300mg/L
≤300mg/L

3
SS
300mg/L
≤400mg/L

4
PH
2-10
6-9

3、排放标准
GB8978-1996<污水综合排放标准>中三级标准
名称
水质指标
COD（mg/L）
≤500
BOD(mg/L）
≤300
SS（mg/L）
≤400
PH
6-9

第四章 、处理工艺的选择
1、污水水质特性
（1）该系统废水主要由漂洗、脱脂、磷化﹑喷漆废水组成，其中脱脂、磷化﹑喷漆废水为间隙排放，且污染物浓度特别高。
（2）废水中BOD/COD值约为0.3，可生化性差。
（3）喷漆废水中含有大量粘性特别大的漆渣。
2、 废水处理工艺方案的选择
（1） 选择思路
根据上述进出水水量和水质情况，我方考虑污水处理工艺的选择必须依照如下思路：
● 由于污水排放要求较低，总体工艺采用物化+深度过滤的处理工艺；
● 各种废水排放的水量和水质不一样，需进行分类预处理，使各种废水得到初步处理之后再进行综合处理；
● 综合处理的工艺以高效气浮+深度过滤工艺组成，深度过滤由多介质过滤器和活性炭过滤器组成，两种过滤器可以有效地去除水中悬浮物、有机物、重金属离子等污染物；
● 工艺流程简捷、工程造价低、运行经济、便于管理。
（2） 污水处理技术的确定
★ 本工程的废水SS含量很高，为确保提升水泵的正常工作并保证后续处理构筑物和设备的正常运行，拟在处理主体工艺的前段设置拦污设备。
★ 预处理技术：该系统中脱脂、磷化﹑喷漆废水的污染物浓度特别高，故必须首先采用预处理工艺去除大部分污染物，特别是去除大量难溶于水的污染物。以减轻后续处理的负荷，确保系统达标。
★ 物化处理：化学混凝气浮法。
利用高压溶气水的浮力作用，适当加入凝聚剂达到固液分离的目的。运行稳定，管理方便，日常运行费用低。
★ 深度过滤技术：由多介质过滤器和活性炭过滤器组成，可以有效地去除水中悬浮物、有机物、重金属离子等污染物，保证出水达到三级排放标准。
（3）方案确认
根据本工程污水的水质、水量，本污水主要处理工艺过程设计如下： 脱脂、磷化、喷漆废水首先由排水管路汇总后经机械格栅拦截后，各自进入单独的集水井，经水泵提升到各自的预处理系统：1、脱脂废水：酸化隔油（H2S04）—沉淀（NaOH、PAC、）—气浮（NaOH、PAM、PAC、）。2、磷化废水：沉淀（NaOH、Cacl2、PAC、）—气浮（NaOH、PAM、PAC）。3、喷漆废水：气浮（BWC、PAC、）。首先去除废水中的油类、磷化物、漆渣等大量高负荷的污染物。出水进入中间水池，经定量泵定量提升至混合废水调节池, 与漂洗废水定量按比例混合，混合废水经泵提升至二级预处理设备(气浮: NaOH、PAC、), 出水自流中间水池。中间水池出水用泵提升进入多介质过滤器和活性炭过滤器, 进一步拦截和吸附悬浮物和有机物, 确保水质达标排放。最后出水进入清水池，一部作为气浮溶气水回用。一部分达标排放。
各级沉淀、气浮处理后的污泥排入污泥池，在污泥池内浓缩后通过压滤机，将污泥干化外运处理。

外运

PH计，H2SO4

储油槽
废水处理工艺流程简图：
隔油池
泵

脱脂集水井
电动阀

电动阀

泵

电动阀

格栅
冲水阀

电动阀

脱脂废水

PAC
NaOH
PH计

Cacl2
PAC
NaOH
PH计

磷化集水井
电动阀

电动阀

磷化废水
`
喷漆集水井
喷漆废水

BWC
PAC

泵

漂洗废水

定量调配池
格栅
气浮池
斜板沉淀池

泵

定量泵

污
泥

污泥池
泵

压滤
集水井
混合废水调节池
提升泵

反应池
PH计,PAC

PAM,NaOH，

气浮池
中间池池

污
泥

外运

泵

清水池
活性炭过滤器
多介质过滤器

第五章、处理工艺设计
1、主要工艺构（建）筑物、处理设备
1.1格栅及格栅井
混合废水中固体悬浮物和漂浮物含量较高，必须考虑设置格栅拦污设备，本工艺废水处理拦污设备采用机械格栅，安装角度α=700,格栅有效宽度B=500mm。
格栅网安装于格栅井中，格栅井位于集水井进水端，出水自流进入集水井。
格栅井（高浓度废水）外形尺寸：2000*600*1800mm
格栅井（漂洗废水）外形尺寸：2500*600*2500mm
机械格栅: 型号JY-500
数量：2台（脱脂、磷化、喷漆废水共用1台，漂洗废水1台）
参数: 0.75KW
产地: 本公司
经格栅网拦截的杂质采用人工定时清理的方式外运至填埋场。
1.2集水井1（收集脱脂磷化喷漆废水）
设置集水井1的作用是用于收集脱脂磷化喷漆废水，为保证后级装置能够正常连续运转。集水井采用钢砼结构，安装于地面下，顶部采用水板浇灌的盖板。
集水井出水由污水泵提升至一级预处理系统
1.2.1脱脂废水经格栅网拦截后通过电动阀控制经管道自流到集水井1A
脱脂废水集水井1A
外形尺寸：2800*5000*5000mm
有效容积：50m3(以脱脂废水一次最大排放量40m3为依据)
污水泵: 型号N0VA600M
数量：2台(一用一备)
参数: Q=3m3/h ，H=9m，N=0.55KW
产地: 意大利(DAB)
1.2.2磷化废水经格栅网拦截后通过电动阀控制经管道自流到集水井1B
磷化废水集水井1B
外形尺寸：2200*4700*5000mm
有效容积：35m3(以磷化废水一次最大排放量30m3为依据)
污水泵: 型号N0VA600M
数量：2台(一用一备)
参数: Q=3m3/h ，H=9m，N=0.55KW
产地: 意大利(DAB)
1.2.2喷漆废水经格栅网拦截后通过电动阀控制经管道自流到集水井1C
喷漆废水集水井1C
外形尺寸：1500*4400*5000mm
有效容积：20m3(以一条生产线一次最大排放量3×6m3为依据)
污水泵: 型号N0VA600M
数量：2台(一用一备)
参数: Q=3m3/h ，H=9m，N=0.55KW
产地: 意大利(DAB)
1.3集水井2（收集漂洗废水）
设置集水井的作用是用于收集漂洗废水，为保证后级装置能够正常连续运转。集水井采用钢砼结构，安装于地面下，顶部采用水板浇灌的盖板。
集水井出水由污水泵提升至混合废水池
漂洗废水经格栅网拦截后自流到集水井2
有效容积：40m3(以废水量80m3/H为准,停留半小时左右)
污水泵: 型号100QW95-12-5.5
数量：2台(一用一备)
参数: Q=95m3/h ，H=12m，N=5.5KW
产地:川源泵业。
1.4酸化隔油装置
脱脂废水经泵提升至酸化隔油装置，通过投加H2SO4对废水首先进行酸化，使油脂与水体分层，通过自动带式除油机使油脂与水体分离。出水进入斜板沉淀池
自动带式除油机：型号: JY-100
数量：1台
功率: 1.5KW
产地: 本公司
PH计: 型号GPP01
数量：1台
产地: 台湾金点
计量泵: 型号:P056
数量：1台
产地: 米顿罗
储油槽: 型号:PE-1000L
数量：1台
产地: 宏达容器
配药桶: 型号:PE-500L
数量：1台
产地: 宏达容器
加药桶: 型号:PE-1000L
数量：1台
产地: 宏达容器
1.5斜板沉淀池
喷漆废水经泵提升至气浮池，通过投加BWC、PAC去除废水中的漆渣。
磷化废水经泵提升至斜板沉淀池，通过投加Cacl2、NaOH、PAC去除废水中的磷化物。出水进入气浮池
设计参数： 设计水量3m3/H
表面负荷： 1.00m3/m2.h
结 构： Q235A防腐结构
数 量： 1套
外形尺寸： 3000×1500×3200mm，
PH计: 型号GPP01
数量：2台
产地: 台湾金点
计量泵: 型号:P056
数量：5台
产地: 米顿罗
配药桶: 型号:PE-500L
数量：4台
产地: 宏达容器
加药桶: 型号:PE-1000L
数量：4台
产地: 宏达容器
1.6尼可尼高效气浮装置1（预处理脱脂磷化喷漆废水）
本工艺中气浮装置采用平流式气浮设备，该设备具有运行灵活，设备占地面积小，出水水质好等优点。该机是废水固液分离，达到净化的理想设备。
气浮法净水是利用在高压情况下，使水溶入大量的气体作为工作液体，在骤然减压时，释放出无数微细气泡与经过混和反应后的杂质粘附在一起，使其絮体的比重小于1，从而浮于液面上，形成泡沫（即气、水、颗粒）三相混合体，从而使污染物质得以从废水中分离出来，达到净水效果。
加入混凝剂的废水和尼可尼泵输出的溶气水同时气浮内反应凝聚，从原始胶体凝聚成絮凝体的过程就是该机的工作过程，整个反应原理为药剂扩散、混凝水解、杂质胶体脱稳脱稳胶体聚集，微絮粒碰聚，使胶体颗粒径从0.001微米凝聚成2毫米絮凝体迅速上浮。污泥用刮渣机定时刮排，气浮出水进入定量调配池。
气浮装置：Q235A防腐结构
型式:平流式
设计停留时间：40min
设备的外形尺寸：4000×1500×2200mm
刮渣机功率：0.37KW
产地: 本公司
尼可尼溶气泵: 型号:20FPD04Z
数量：1台
产地: 日本(尼可尼)
配药桶: 型号:PE-500L
数量：与1、5共用
产地: 宏达容器
加药桶: 型号:PE-1000L
数量：与1、5共用
产地: 宏达容器
PH计: 型号GPP01
数量：1台
产地: 台湾金点
计量泵: 型号:P056
数量：3台
产地: 米顿罗
1.7定量调配池
脱脂、磷化、喷漆废水通过加药预处理以后, 虽然大部分污染物已被去除, 但污染物浓度仍然比一般废水高。为了保证后续处理水质的稳定，故必须设置定量调配池，通过定量水泵定量进入后续系统。
定量调配池：
有效容积：100m3(以脱脂、磷化、喷漆废水最大排放总量90m3为准)
污水泵: 型号N0VA300M-A
数量：2台(一用一备)
参数: Q=1m3/h ，H=7m，N=0.22KW
产地: 意大利(DAB)
1.8混合废水调节池
由于废水来水不均匀,水质水量存在波动,为确保后续设备的正常运行,故设置调节池。在此调节池中经过气浮装置处理后的脱脂、磷化、喷漆废水与清洗废水进行均质均量处理。设计调节池的停留时间为3小时，调节池容积：265m3，调节池采用钢砼结构。
调水池出水由污水泵提升至尼可尼高效气浮装置2
有效容积：265m3(以废水量80m3/H为准,停留3小时左右)
污水泵: 型号100QW95-12-5.5
数量：2台(一用一备)
参数: Q=95m3/h ，H=12m，N=5.5KW
产地:川源泵业
1.7尼可尼高效气浮装置2（预处理混合废水）
本工艺中气浮装置采用平流式气浮设备，该设备具有运行灵活，设备占地面积小，出水水质好等优点。该机是废水固液分离，达到净化的理想设备。
气浮法净水是利用在高压情况下，使水溶入大量的气体作为工作液体，在骤然减压时，释放出无数微细气泡与经过混和反应后的杂质粘附在一起，使其絮体的比重小于1，从而浮于液面上，形成泡沫（即气、水、颗粒）三相混合体，从而使污染物质得以从废水中分离出来，达到净水效果。
加入混凝剂的废水和尼可尼泵输出的溶气水同时气浮内反应凝聚，从原始胶体凝聚成絮凝体的过程就是该机的工作过程，整个反应原理为药剂扩散、混凝水解、杂质胶体脱稳脱稳胶体聚集，微絮粒碰聚，使胶体颗粒径从0.001微米凝聚成2毫米絮凝体迅速上浮。排出用刮渣机定时刮排，经过反应浮选后的排放水从集水槽内自动进入水解池。
气浮装置：Q235A防腐结构
型式:平流式
设计停留时间：40min
设备的外形尺寸：12000×2500×2200mm
刮渣机功率：0.55KW
产地: 本公司
尼可尼溶气泵: 型号:80FP-G
数量：1台
产地: 日本(尼可尼)
配药桶: 型号:PE-500L
数量：与1、5共用
产地: 宏达容器
加药桶: 型号:PE-1000L
数量：与1、5共用
产地: 宏达容器
PH计: 型号GPP01
数量：1台
产地: 台湾金点
计量泵: 型号:GM0120
数量：3台
产地: 米顿罗
1.8中间池
中间池的作用是用于贮存经气浮处理后的综合废水，并为后级深度过滤设备提供稳定的压力和流量。设计中间池的停留时间为2小时，中间池容积：160m3，中间池采用钢砼结构。
中间池出水由污水泵提升至多价质过滤器。
中间泵: 型号100QW95-12-5.5
数量：2台(一用一备)
参数: Q=95m3/h ，H=12m，N=5.5KW
产地:川源泵业
1.9多介质过滤器、活性炭过滤器
过滤器可以滤除气浮出水未能去除的悬浮物颗粒和有机物, 保证其出水达标。本系统采用φ2500mm过滤器，每台出力80m3/h,运行流速16m/h。多介质过滤器内装石英砂和无烟煤，活性炭过滤器内装有吸附性能高的椰壳活性炭。
过滤器有如下优点：
（1）、可以极为有效地控制非常敏感的胶体、悬浮物、有机物。
（2）、具有独特的均匀布水方式，使过滤达到最大效果。
（3）、选用较低的运行流速，以适应将来水质变坏的可能性。
过滤器: 型号：JYG-2500
数量：2台
参数: Q=80m3/h ，V=16m/h
产地: 本公司
1.10污泥浓缩池
由于该废水有机物含量高，运行中产生一定量的气浮浮渣。为此工艺中设计一污泥消化池，起集中和浓缩污泥作用。
污泥浓缩池
有效容积：145 m3(污泥量为废水量80m3/H×8%为准,停留20小时左右)
材 质： 钢砼结构
有效水深： H=4000mm
1.11污泥脱水机
本工艺设计中污泥脱水机采用带式压滤机1台, 滤带宽度为1000mm,经浓缩压滤脱水后污泥含水率75%。
技术要求：
（1）污泥脱水机为带式压滤机。
（2）污泥脱水机是成套设备，每台脱水要包括1台脱水机，1台泥药混合装置，1个溶药箱，2个溶液箱，1台空气压缩机，1台反冲洗水泵，1台污泥投配泵，2台药液投加泵，1台药液提升泵。
（3）每台带式压滤机，配备集气罩1只。
（4）溶液箱和溶药箱分别配套搅拌装置。
（5）污泥投配泵采用螺杆泵，用流量计计量。
（6）带式压滤机主构架及相关槽体的材质采用A3钢，各种滚轮及搅拌机轴、叶片的材质SUS304，滤布材质为PE等。
（7）带式压滤机为连续运行，无级调速。
（8）滤带自动纠编，张紧力可调
（9）自动清洗滤带，过滤性能有效再生。
（10）带有自动保护停机功能。
（11）污泥脱水机自带现场控制箱，便于现场操作工人就地操作控制箱可以满足设备自身保护功能.
DY-1000带式压滤机重力过滤面积为5.6m3,电机功率为1.1KW。
污泥脱水机配套ZX型浓浆泵，型号40ZX10-40，Q=10m3/hr，H=40m，N=1.5KW.二台,一用一备。
1.14设备房
脱水机： 长×宽×高=6×4×3.6m,设置1幢.。
加药间： 长×宽×高=6×4×3.6m设置1幢.
中控室: 长×宽×高=5×4×3.6m设置1幢.
2.平面布置与高层布置
2.1平面布置
（1）充分利用原有设施和场地，尽量节省占地，降低造价。
（2）与厂区整体绿化结合，和周围环境协调一致、整体美观。
（3）满足规范对各处理建筑物平面布置要求。
2.2高层布置
尽量考虑污水重力流，减少泵提升次数，降低运行费用。
3配电及装机容量
3.1设计原则
为确保安全，本设计中采用三相五线制线路（采用TN-S系统），电源进线接零线N与接地线PE相连。所有污水处理系统的设备金属外壳均与PE线相连。
3.2控制方式
根据工艺要求，对污水提升泵、风机等系统中的主要环节可进行集中控制及现场控制，调节池内的水位采用液位计传递信号，以达到液位自动控制的目的。
（2）一旦自动控制失灵或变更使用工艺时，本系统可进行手动控制，工作状态以信号灯观察运行正常与否。
（3）为了减少操作的劳动强度，并实现操作自动化、机械化，要求水泵和风机能定时自动切换；当其中之一发生故障时，能进行自动报警，并自动切换另一台工作。当调节池内水位达到最低水位以下时，水泵能自动停止工作；当调节池水位达到最高水位时，进行自动报警并自动启动备用泵工作。无备用设备的电机能根据确定的工艺时间按时启动和及时关闭，搅拌机、计量泵等设备可根据工作对象的工作情况确定是否工作、何时工作，怎样工作。
3.3装置及装机容量
（1）管线：
动力线管采用焊接管。管道连接必须焊跨越，良好接地。所有配出线用VV电缆。信号线用KVV型电缆。
（2）运行动力88KW。

第六章、控制说明
1、概述
污水处理自动控制部分包括PLC控制系统的设计、设备采购和系统集成、应用软件编程、技术服务及培训、系统调试等内容。
PLC控制系统分上下两层结构，上层为中央操作站及辅助外围设备，完成数据采集和监视。下层为现场控制站，由PLC和监控电脑组成，完成工业实时控制和现场数据采集，上下层之间通过高速网络连接。
2、自动控制范围
PLC控制系统的控制范围为污水处理系统，对整个水处理工艺过程进行监视、管理和操作，从而达到生产工艺稳定、可靠运行的目的。
3、控制系统设计原则
1）、系统的整体性、统一性、协调性
本系统以西门子公司的S7-300系列PLC和安装有组态软件的监控电脑作为现场站，PLC负责现场I/O点的采集、回路控制、连锁程序控制，监控电脑负责设备运行状态监控、生产信息处理、参数设定、信息打印、系统起停命令发送、回路调节设定值等功能，通以态网完成上下位机的信息和数据交换。
2）系统的先进性、可靠性
本系统所集成的主要设备全部采用符合标准、技术先进成熟并在污水处理系统广泛应用的产品。
3）、系统的兼容性、可扩充性
本系统的建立遵循开放性原则，采用结构化体系，并对将来的发展具有完全的兼容性和可扩充性，采用标准网络协议，可以方便地连接工厂MIS系统，容易实现生产规模的扩大，系统可以简单移植，系统扩充不需增加费用。
4）、系统的简便性、经济性
本系统采用性能价格比较好的S7-314，可靠性高，维护工作量小，采用模块化结构，更换简单，不影响生产的连续性。
4、控制系统设计
控制盘、台、柜所选用的控制继电器、旋钮、端子等元件选用优质元件，确保系统硬件设备的可靠性。
1）、系统的I/O点数为：
根据工艺、仪表等设备统计，I/O点数配置应留有余量。
2）、系统组成
系统由1台监控电脑和一套PLC组成，通过双绞线组成基于PROFIBUS通讯协议上的网络系统。其中监控电脑可以对所有受控设备对象进行操作和动态画面监视。
监控电脑选用研华的工业计算机，配置PentiumⅣCPU、512MB内存、16MB显存、80G硬盘、多媒体21英寸液晶显示器；一台HP(Deskjwt1280)彩色喷墨打印机。
软件配置:
lWindows 2000操作系统
lKINGVIEW6.02监控软件
lSTEP V5.3编程软件（现场站编程软件）
lDDE数据交换软件（接口软件）
l应用软件
5、中央控制室
中央控制室内设中央控制柜，PLC柜。电源采用220/380V电源进线。系统配置DC24V开关电源，电源柜提供控制AC220V和DC24V电源。
PLC柜用于安装PLC、继电器、隔离继电器、按照程序实时控制水处理过程。
中央控制室还设有监控电脑，其人机操作界面用于水处理工艺过程的监控、数据处理、生产控制。
6、系统特点
本系统应用软件的操作界面十分良好，它有以下特点：
系统界面真正全部汉化，包括各种显示画面、报警、记录和生产报表、并有中文操作提示和帮助。
操作人员可以完全脱离键盘用鼠标操作，操作简易、方便、可靠且易于掌握。
该控制系统应具备一定的数据统计功能，能够编辑打印水处理系统的报表，报表格式可由系统维护人修改、设定。
所有受控制设备的动作状态在上位工控机画面中均能够反映，并以动画显示流体在管路中的流动，形象地反映出当前设备的工作状态。所有系统的状态可在CRT上。
7、信号传输技术要求
1）、模拟量信号，模拟量输入信号统一规定为4-20 Ma Dc；模拟量输出信号统一规定为4-20Ma DC，具有驱动回路阻抗大于600Ω负载的能力。
2）、开关量信号，外部开关接点为无源接点，系统对现场接点提供24VDC的访问电压，对开关量输出信号则采用电隔离输出型的PLC输出模板，与被控设备则通过中间继电器隔离，输出无源带点，触点容量满足规定要求。
8、抗干扰措施
整套系统设置一个专用接地母排，接地电阻小于4 欧姆，操作员站、工程站、PLC主机柜、PLC远程柜接到该专用接地母排上，该专用接地母排再接到专用接地网上。
系统设计采用各种抗噪声技术、包括光电隔离、高共模抑制比、合理的接和屏蔽。
系统能够在环境温度0~40，相对湿度10~95%（不结露）的环境中连续运行。所有DO点均采用继电器进行隔离。
对传感器及输入、输出信号的连接采用计算机屏蔽电缆以满足系统设计要求。
异常报警
PLC控制柜上设声光报警，中央站工控机屏幕给出提示信息。现场柜高分贝带闪光灯的报警仪向操作人员发出报警，当操作人员按下消音按钮后，停止声音报警但继续闪光灯报警，直至完全解决后停止报警。
现场一次仪表自带的上下限报警功能还用最直接的报警方式提供给现场操作人员，以便迅速判断和排除故障。
9、控制系统概述：
为了能对污水处理站复杂的工作系统进行比较全面和可靠的自动控制，同时考虑控制的灵活性、控制管理的方便、控制系统规模的可行性和可靠性等方面的因素，该污水处理站自动化控制系统采用二级控制方式，第一级为下位实时控制处理级；第二级为上位控制数据管理级。
下位实时控制处理级采用一套可编程序控制器（PLC）对组成整个污水处理站各污水处理自动控制，在PLC上留有空槽，可以安装计算机通讯接口模块、通过该模块，PLC可方便地与上位数据管理级的工业控制计算机连成网络，实现对下位实时级的数据采集、数据处理、数据图形界面显示、数据打印输出以及上位控制等操作，从则提高工作效率和质量，系统的分级控制示意图如下：
第一级 工业控制计算机 上位数据管理级
数据采集、处理、显示等

第二级 可编程序控制器（PLC） 下位实时控制处理级
实时输入现场信号、输出实际动作

被控对象
第三级 各污水处理设备中的泵、电机、电动阀等
10、控制系统组成：
上述污水处理站电气自动控制系统主要是以PLC+上位机方式控制的，并采用集中控制
与分散控制相结合的原则，上位数据管理级和下位实时控制处理级的主要控制装置设在中央控制室内，整个系统的操作在室内控制柜上进行，现场外围则设置操作箱，实现对每台泵、电机、电动阀等分散独立地进行人工操作，主要用于设备的检修与维护。
上位数据管理级
该级由一台工业控制计算机及工业控制组态软件等组成，可在工业控制计算机上以各种形式动态显示污水处理站的现场输入信号状态，器件的动作情况，电机的运行情况以及相关的参数等，并能实现系统告警时能在当前画面强出告警提示窗口、显示故障语句、内容包括报警种类、地点、时间等。
下位实时控制处理级
由一台西门子公司S7系列PLC为控制核心组成，将现场外围的液位计等信号输入PLC，通过程序控制各执行器件自动工作。
11、控制过程说明
全自动方式——总控制室设置选择开关选择为自动方式，污水站内设备严格按照PLC动作逻辑，自动地连续运行。
局部自动方式——总控制室设置选择开关选择为自动方式，现场柜一部分需要自动的设备“手动/停止/自动”选择开关置于自动位置。不需要自动运行的设备放在手动位置，不需要运行的设备放在停止位置。
手动方式——总控制室设置选择开关选择为手动方式，在现场操作柜上对每台设备独立地进行操作，主要用于设备的检修与维护。

第七章、运行成本及效益分析
1、主要运行成本
运行费概算：
（1）电费：运行动力88KW，每度电按0.80元计。
E1=88×0.80/80=0.88元/m3废水
（2）人员工资：每班2人，三班运行，每人每月工资1000元。
E2=（2×3×1000）/(1920×30)=0.104元/m3废水
（3）药剂费：
预处理系统:
a、脱脂废水(40m3/2-3月):
PH:9加H2SO4调至PH:4
H2SO4(98%)用量:200kg×0.60元/kg=120.00元
PH:4加NaOH调至PH:7.5
NaOH(98%)用量:52kg×2.00元/kg=104.00元
PAC药剂:按8/10000投加:40T×8/10000×1800元/T=57.60元
批次运转费用:120+104+57.6=281.60元
b、磷化废水(35m3/2-3月):
PH:6加NaOH调至PH:9.5
NaOH(98%)用量:52kg×2.00元/kg=104.00元
PAC药剂:按8/10000投加:35T×8/10000×1800元/T=50