章昊
金陵石化建筑安装工程有限公司，江苏 南京 210000
摘要：在以往的废水处理过程中，由于工艺设备的限制，存在着很多方便缺陷，比如设备笨重，处理效率低，操作复杂，需要操作人员定期去开停设备，如果时间或者过程没有控制好，就会对污水处理产生不好的影响。污水废水处理利用技术废水是一种利用国内优势废水菌源和技术手段来对现有废水资源进行综合回收再处理利用的一种高效生物处理废水技术，能有效的解决这一问题。
关键词：SBR；PLC；应用
1 SBR废水处理系统
SBR法是一种非常高效的废水回用技术。废水经过细格栅去除油脂后进入调节池，经提升泵提升进入水解池酸化水解，然后进入SBR反应池。污水处理填满后即可进行曝晒沼气处理操作会有效的改善污水的水质。当曝气结束后停止曝气动作，使混合物处于静止状态，实现污水分离沉淀时间在6-8小时。沉淀后的上层清液经泵注入清水池，留下活性污泥作为下一个沉淀周期的备用菌种。整个废水处理过程是按照进水、反应、沉淀、排水的四个步骤并按周期的顺序进行化学反应。具体如图1所示。
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因SBR废水处理系统技术较为复杂，如果采用旧的继电器控制设备很难满足要求。而采用PLC可编程控制器就是很好的解决这一问题的方法。PLC技术用途广泛，主要应用于工业控制领域。它以微处理器为关键，包括中央处理器CPU、存储器、输入输出单元、电源部分、通信端口、编程器、特殊功效单元。
2 PLC的应用领域
PLC已广泛应用于石油、化工、电力、机械制造、纺织、交通等国内外行业，其使用状况大体分以下几种类型：
(1)开关逻辑控制：主要用于直接代替一种传统的开关继电器控制电路板来实现开关逻辑过程控制，可由单个开关设备进行控制，也可由多个设备控制甚至是管道控制。
(2)过程控制：在工业生产过程中，有利于监测温度、压力、液位、流量、速度等发生连续性变化。PLC采取A/D和D/A转换模块及多样控制算法程序来处理模拟量，完成闭环控制。
(3)数据处理：PLC包含数据运算、数据传送、数据位移交换、填表、排序、查找、位操作等指令，能完成数据采集、分析、处理。
(4)通信及联网：PLC可以与其设备间通信，这样可以实现远距离监控和操作，方便无人值守岗位。
3 PLC与老式继电器控制的优点
详见下表1
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4 PLC控制技术在SBR控制系统中的应用
4.1 控制系统结构分类
在控制系统当中采用了“集中检测的管理，分散控制”的模式。根据现场污水处理工作过程，在现场设备当中的远程控制输出与现场信号采集可以由两台PLC分别进行完成。一个控制预处理的过程，如污水池、格栅、沼气泵与曝气沉砂室，另一个控制污泥的脱水、压滤机与风机等等。流量、水位、温度、电流等物理参数由相应的仪表传感器或者变送器进行测量，并且转换成了4~20mA电流的信号。物理控制参数通过一个屏蔽控制电缆直接发送给各控制子系统PLC，PLC通过各控制模块直接采集电信号。PLC输出电流模拟信号控制信号后输出模拟控制信号后，以4~20mA输出电流的信号形式被输送至驱动执行器，控制驱动执行器的动作。
4.2 PLC控制程序设计
该系统有本地控制、独立设备点动控制和成套设备自动控制三种控制方式。前两种方法一般在调试和维护过程中使用，系统通常在全自动控制模式下运行。在自动过程方式下，所以的的设备都是由预先编制的程序自动控制，在不发生故障，不需要操作人员干预的情况下，各种数据通过PLC系统传送到上位机，供操作员观察和记录。
4.2.1 控制过程
PLC3站用于了控制污水从进入曝气池到处理之后的污水从曝气池流出的整个过程。在整个的过程当中，包括控制各种的泵、阀门、风机扇与定时的开关以及风机的转速。曝气池就是污水处理当中的核心结构。在池中有机物通过微生物的生物氧化进行去除。水中的氮和氧含量对工业废水的综合处理利用效果至关重要。
根据SBR工艺技术要求，曝气池内材料溶解后的氧含量一般控制在1~3mg/L浓度范围内，曝气末期材料溶解后的氧含量一般不应高于2mg/L。每个液氧反应池都分别配有由变频器电机控制的风机，由风机依次向两个液氧曝气池分别供应液氧。在每个曝气池的不同排水位置分别设置四个污水溶解氧含量测试仪，测量池内污水的溶解氧含量。曝气池内水的溶解氧值需PLC每5分钟检测，控制风机最高转速根据溶解氧的检测平均值。若溶解氧含量低于风机设定的含量下限，调频风机转速将提高5%；若溶解氧含量高于设定上限，调频风机转速就会下降5%。自动循环调节了整个曝气池中所供应用氧，既有效避免了不必要的供氧能量消耗，又经过优化了操作流程。
4.2.2 PLC程序设计
PLC的控制程序分为四个程序模块。
(1)断电保护模块：操作系统自动断电后，PLC锁存所有工作运行状态，加电后，PLC自动加速恢复并保持所有运行状态来保证继续系统正常运行。
(2)通信模块：主要用来直接完成PLC与上位机的各种通信数据的传送。
(3)实用模块-主要包括初始化部分、时分秒时变频和脉冲控制单元、SBR反应器循环控制设定、溶解和脱氧循环设定等。
(4)开关顺序控制模块：负责协调控制各开关阀门、泵、风机等相关设备的正常运行及发现相关设备故障的及时报警。SBR池的出口进气阀、进水阀、回水泵和出口剩余废水污泥处理泵由PLC分别根据污水处理运行周期的不同工艺运行时间进行自动控制，出水阀由PLC分别根据不同工艺运行时间和采用超声波自动液位仪的自动测量精度值进行自动控制。
4.3 PLC在滗水器的应用
滗水器是SBR法的关键设备。它使用定期清除干净的水。它能将静止状态的池表面的清水倒出而不产生搅拌沉淀，从而保证出水质量。首先在下降过程中，为了不搅动池底的污泥，需要降低电机转速；其次滗水的是一个周期性的过程，每隔固定的时间需要上升和下降一次。如果使用继电控制，控制电路比较复杂，在时间控制上比较难把握。如果采用PLC控制就可以有效的解决这个问题。
5 结语
近些年以来，PLC在SBR废水处理控制过程中的应用，可以对整个水处理过程进行更加动态的控制，有效提高整个系统工作的效率。
参考文献：
[1]孙小权，何喜玲，刘健.基于PLC的模糊控制器在SBR法污水处理中的应用[J].工矿自动化.2006.