時間：2022-07-11 01:36:21
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對煤制天然氣廢水中酚和氨的處理不僅能夠減少資源的浪費，而且能夠在一定程度上降低之后的處理難度。一般來說，對煤制天然氣廢水的預處理主要包括脫酚以及脫酸。
1.1脫酚煤制天然氣廢水中含有一定量的酚類物質，目前使用較多的是溶劑萃取脫酚技術，如果單一的溶劑萃取脫酚技術不能滿足要求的話，可以和水蒸氣脫酚法相結合。目前國內溶劑萃取脫酚技術采用的原料主要是二異丙基醚或乙酸丁酯等物質，例如如果采用魯奇加壓氣化工藝進行煤制天然氣的生產，那么相應的，其溶劑萃取脫酚技術使用的脫酚溶劑應該是異丙基醚。實際情況證明，采用異丙基醚對煤制天然氣廢水進行脫酚，脫酚后廢水中酚的含量能夠低于0.6g/L。
1.2脫酸除了對煤制天然氣廢水進行脫酚以外，其預處理工藝還包括脫酸。脫酸簡而言之就是對煤制天然氣廢水中含有的CO2、H2S等酸性物質進行分離。需要注意的是，在實際的脫酸操作中，一定要考慮到CO2、H2S等酸性分子在遇水后會出現弱電離現象，弱電離會導致煤制天然氣廢水的脫酸效率下降。因此，在實際的脫酸操作中，排放CO2、H2S等酸性氣體時盡量做到向上排放，即將其從脫酸塔頂部進行排出，而且還要對脫酸塔頂部的溫度進行控制，這樣才能把部分游離的氨分子留在酚水中，將酸性氣體排出。
2.生化處理技術
所謂的生化處理技術指的是通過對微生物自身存在的新陳代謝作用加以利用，對污染物進行分解并且對其進行轉化，使之最后能夠成為二氧化碳等物質。目前我國煤化工廢水處理，普遍采用改進后的好氧生化處理技術，主要包括兩方面工藝，分別是SBR技術以及PACT技術。由于煤化工廢水中存在著聯苯等比較難降解的有機物，這些有機物在好氧生化處理技術中難以降解，需要采用厭氧生物處理技術進行處理。此外，一些煤化工廢水成分十分復雜，可采用厭氧和好氧工藝相結合的方式處理煤化工廢水。
2.1SBR工藝SBR工藝的優勢，簡單來說就是能夠保證整個生物反應器中好氧和厭氧環境不斷交替。通過兩者不斷交替，保證整個生物反應器能夠獲得較為多樣化的生物菌群和耐沖擊負荷能力。除此之外，SBR工藝還能夠保證生物反應器能夠處理一些有毒或者高濃度煤制天然氣的能力。以我國中部地區某煤化工業廢水處理廠為例，該廠采用的就是SBR工藝。通過對整個生物反應器的相關裝置（如：曝氣、溫度、加堿裝置）進行改造，從而提升了魯奇工藝處理煤制天然氣廢水的能力。
2.2好氧生物膜法相比SBR工藝，很多煤化工業廢水處理廠采用更多的是好氧生物膜法。好氧生物膜法的優勢在于菌群的生長方式。通過對優勢菌群的篩選，可以實現對煤制天然氣廢水中污染物的降解，特別是對一些傳統工藝降解起來較為困難的有機污染物，其效果更加明顯。我國西南某煤化工業廢水處理廠采用的就是好氧生物膜法，實踐證明，好氧生物膜法能夠有效做到對煤制天然氣廢水中COD、酚以及氨氮污染物的去除，而且其具有較高的緩沖能力。2.2.3深度處理技術在對煤化工廢水進行生化處理后，廢水中仍然存在一些少量難降解污染物，在一定程度上使色度難以達到排放標準，需要采用深度處理技術。當前主要采用方法包括了混凝沉淀法以及高級氧化法等。
3.煤化工廢水處理存在的不足和展望
由于煤化工廢水中含有的有機物的濃度比較低，需要采取有效措施對廢水的氨氮加以去除，隨著排放標準提高，需要對生化水進行深度處理。由此可見，深度處理已經成為未來十分重要的研究方向，在實際深度處理過程中技術選擇有十分重要的意義。當前我國進行產業投資的一個重點就是煤制天然氣，但是對于煤制天然氣廢水處理技術的研究還存在著不足，因此相關的人員要加強對于高濃度廢水處理技術的研究力度。
4.結語
［論文摘要］染色廢水屬于典型的難生化降解廢水，如何低成本、高效率的對其處理，且保證出水的穩定達標，一直是許多環境保護工作者的研究目標。本文首先對國內外染色廢水處理的技術和研究方向進行了綜合概述，并對各類工藝進行了比較分析，歸納出一般染色廢水的主要處理工藝技術路線。
一、研究背景和意義
紡織工業是我國的傳統支柱工業之一，也是出口創匯較多的行業之一，目前我國占有15%左右的國際市場份額，是世界上最大的紡織品出口國。經過多年建設，紡織工業基本成為一個門類較齊全、布局較合理、原料和設備基本立足于國內、生產技術達到一定水平的工業部門。產業綜合發展能力不斷增強，已形成棉、毛、絲、麻、化纖、服裝、紡織機械等行業較為完整的系列體系。
紡織工業按加工的原料、產品的品種和產品的加工用途等不同，主要分為上游、中游、下游三類產業，紡織工業的上游產業主要指各類纖維生產和加工，如天然纖維的棉花、羊毛和各類化學纖維等生產領域；中游產業指紡紗、織布、染色等生產領域；下游產業主要指服裝加工等生產領域。
染色行業作為紡織工業中的中游行業，在紡織工業中起到承上啟下的作用，即將各類纖維加工制造的坯布，通過染色和印花工藝生產出各類帶色彩和圖案的織物。在染色業中，棉紡染色業是最大的行業。染色行業作為濕法加工行業，其生產過程中用水量較大，據不完全統計。我國染色廢水排放量約為每天300萬～400萬立方米，染色廠每加工100米織物，產生廢水量3～5立方米。而且，染色廢水成份復雜，含有的多種有機染料難降解，色度深，對環境造成非常嚴重的威脅。
隨著工業化的不斷深入，全球性的環境污染日益破壞著地球生物圈幾億年來形成的生態平衡，并對人類自身的生存環境存在威脅。由于逐漸加重的環境壓力，世界各國紛紛制定嚴格的環保法律、法規和各項有力的措施，我國作為世界大國，對環境保護也越來越重視，并向國際社會全球性環境保護公約作出了自己的承諾。
二、廢水處理方法分類
根據使用技術措施的作用原理和去除對象，廢水處理法可分為物理處理法、化學處理法和生物處理法三類。具體如下：
1.廢水的物理處理法
利用物理作用進行廢水處理，主要目的是分離去除廢水中不溶性的懸浮顆粒物。主要工藝有：
(1)格柵和篩網格柵是一組平行金屬柵條制成的有一定間隔的框架。把它豎直或傾斜放置在廢水渠道上，用來去除廢水里粗大的懸浮物和漂浮物，以免后面裝置堵塞。篩網是穿孔濾板或金屬網制成的過濾設備，用以去除較細小的懸浮物。
(2)沉淀法利用重力作用，使廢水中比水重的固體物質下沉，與廢水分離。主要用于(a)在塵砂池中除去無機砂粒(b)在初見沉淀中去除比水重的懸浮狀有機物(c)在二次沉淀中去除生物處理出水中的生物污泥(d)在混凝工藝以后去除混凝形成的絮狀物(e)在污泥濃縮池中分離污泥中的水分，濃縮污泥。此法簡單易行而且效果好。
(3)氣浮法在廢水中通入空氣，產生細小氣泡，附著在細微顆粒污染物上，形成密度小于水的浮體，上浮到水面。主要用來分離密度與水接近或比水小，靠重力無法沉淀的細微顆粒污染物。
(4)離心分離利用離心作用，使質量不同的懸浮物和水體分離。分離設備有施流分離器和離心機。
2.廢水的化學處理法
(1)酸性廢水的中和處理
酸性廢水處理可以用投藥中和法、天然水體及土壤堿度中和法、堿性廢水和廢渣中和法等。藥劑有石灰乳、苛性鈉、石灰石、大理石、白云石等。他的優點是：可處理任何濃度、任何性質的酸性廢水。廢水中允許有較多的懸浮物，對水質水量的波動適用性強，中和劑利用率高，過程容易調節。缺點：勞動條件差、設備多、投資大、泥渣多且脫水難。天然水體及土壤堿度中和法采用時要慎重，應從長遠利益出發，允許排入水體的酸性廢水量應根據水體或土體的中和能力來確定。
(2)堿性廢水和廢渣中和法
投酸中和法可用藥劑：硫酸、鹽酸、及壓縮二氧化碳(用二氧化碳做中和劑，由于PH值低于6，因此不需要PH值控制裝置)酸性廢水及廢氣中和法如煙道氣中有高達24%的二氧化碳，可用來中和堿性廢水。其優點可把廢水處理與煙道氣除塵結合起來，缺點是處理后的廢水中硫化物、色度和耗氧量均有顯著增加。清洗由污泥消化獲得的沼氣(含25%—35%的二氧化碳氣體)的水也可用于中和堿廢水。
3.生物處理法
利用微生物可以把有機物氧化分解為穩定的無機物的這一功能，經常采用一定人工措施大量繁殖微生物。
(1)好氧生物處理法
應用好氧微生物，在有氧環境下，把廢水中的有機物分解成二氧化碳和水的方法，主要處理工藝有：活性污泥法、生物濾池、生物轉盤、生物接觸氧化等，這種方法處理效率高，應用面廣。
(2)厭氧生物處理法
應用兼性厭氧菌和專性厭氧菌在無氧條件下降解有機污染物，最后生成二氧化碳、甲烷等物質的方法。主要用于有機污泥、高濃度有機工業廢水的處理。如啤酒廠、屠宰廠。
(3)自然生物處理法
應用在自然條件下生長，繁殖的微生物處理廢水的方法。工藝簡單，建設費用和運行成本都比較低，但其凈化功能受自然條件的限制，處理技術有穩定塘和土地處理法。
三、染色污水處理系統的工藝設計
在染色污水處理系統的工藝設計中往往遇到以下問題：(1)工程設計人員大都是僅僅了解廢水水質的情況下，根據自己的工程經驗和直覺進行設計，這樣往往造成工程缺陷，使建成的處理系統處理廢水不能達標排放；(2)在有些設計中，因為對出水的達標要求嚴格，使設計出的工藝建設費用和運行費用偏高；(3)在許多現有的處理系統中，由于所要處理的水質發生改變，原有工藝不能針對目前的水質進行有效的處理。以上的這些都涉及到污水處理系統的優化改造和優化管理運行問題。
如何優化污水處理工藝，降低污水處理成本，提高污水處理效果，對于污水處理有著極其重要的意義。必須指出的是，染色廢水處理系統的優化改造是一個非常錯綜復雜的問題，從目的上它不僅要基于污水水質分析，按照技術和經濟的要求，在條件允許的范圍內，利用各種方法，找出最佳的設計工藝方案，并在設計工況條件下，找出最佳的設施組合和最佳工藝參數，而且還要在污水的成份和水量一定幅度變動的情況下，找出相應的優化運行措施和最少運行成本。而在各染色廢水水質各異、水量大小不一的實際工況下，要求得到一個能嚴格意義上普遍性的染色廢水優化處理系統是不可能的，某一污水處理系統可能對某企業的廢水處理是最優，但它對其他的染色廠可能就并不能做到最優，因此本論文對染色廢水處理系統優化研究只是為提出一個系統優化改造和優化運行的概念和思路，并不是要提出一個能對所有染色廢水有最優處理效果的處理系統。
四、系統工藝改造的總體思路
污水處理廠廢水的水質為含有一定量難生物降解物質和顏色的有機廢水，各染色子行業排放的廢水所含污染物質不同，其相應的治理工藝流程也不同。對染色廢水處理，工程上一般用物化法和生化法或兩種方法相結合的處理方法。物化處理有見效快、水力停留時間短的優勢，但其處理費用高、污泥產量大、污泥處理困難、存在二次污染的隱患。雖然臭氧氧化、活性碳吸附、電解等方法有較好的脫色效果，但它們較高的運行費用卻使廠家無法承受。但前述的幾種方法都具有穩定性好的特點。生物處理因具有處理成本較低，并能大幅度去處有機污染物和一定色度的特性使得染色廢水治理采用生物治理作為主要治理單元己成為共識。但結合園區污水處理廠目前的運行現狀及操作工人素質，為確保污水處理廠處理出水的穩定達標排放，因此改造擴建工藝的設計思想以強化物化處理的原則，以生物處理工藝為重心，盡量提高強化生物處理的作用。鑒于污水處理廠接受的染色廢水綜合性廢水，是典型的難生化降解的有機廢水，水質性質有其特殊性，而且各有關企業生產廢水排放的水質水量的不穩定性，以及污水處理廠的運行成本及運行負荷。因此必須要有針對性的廢水處理工藝，才能達到較好的處理效果。在選擇處理工藝前，應在分析廢水水質及其組成及對廢水所要求的處理程度的基礎上，確定各單元處理方法和改造工藝流程，以驗證改造工藝的有效性。
五、結論
印染生產廢水可生化性差，原污水處理系統又存在著設計、施工不盡合理，管理水平落后等缺陷，從而造成了處理出水污染指標達不到排放標準，運行成本高等后果。染色廢水處理系統的優化改造本身就是一個非常錯綜復雜的問題，而作為集中式染色廢水處理廠的優化就更加困難了。從目的上它不僅要在污水水質分析的基礎上，按照技術和經濟的要求，在條件允許的范圍內，利用各種方法，找出最佳的設計工藝方案。并在設計工況條件下，找出最佳的設施組合和最佳工藝參數，而且，還要在污水的成份和水量大幅度變動的情況下，找出相應的優化運行措施和最少的運行成本。但由于客觀條件的諸多限制，并且各種印染廢水水質各異，水量大小不一的設計情況下，要求得到一個能嚴格意義上普遍性的染色廢水優化方法十分困難，某一污水處理系統可能對某一區域內的廢水處理是最優的，但它對其他的企業可能就并不能做到最優。因此，在加強技術創新和知識創新的同時也要為保護我們僅有的水資源提高人類意識，轉變觀念，為創造一個更好的環境多做努力。
［參考文獻］
西露天煤礦采場內用水主要是生產過程中的應用，主要是南北老火區消火、北采區臨時內排區采掘過程中的消火（臨時內排矸石著火，主要以灌注為主，用水量極大）、作業區公路及主干線公路灑水降塵、環境治理過程中的植被恢復綠化用水。由于采場內自然涌水量和第四系孔隙潛水含水層自然補水量過小，雖經利用儲水倉存水，但相對于采場內需水量還遠遠不足，除雨季個別時間段外，大部分生產用水還需要水車在生活區導運至采場，不但對清潔水資源消耗大，而且運距較長，經濟上極不合理。
2選煤廠工業廢水排棄方式的調整
西露天煤礦選煤廠自使用以來，每年大量的煤泥水排入了哈爾腦干河，日積月累，部分滯留在河床上的煤泥風化成粉，順著不同季節風向的變化，對周邊的農田、住宅及環境造成了破壞，對人們的生活和身體健康帶來了危害，為地企共建和諧社會留下了隱患。西露天煤礦本著善待自然環境，在礦產開發、利用和保護過程中，樹立自然生態系統協調發展的價值取向，為生態文明建設提供社會基礎，傳播生態文化的理念，經過技術論證，在采場內防排水系統改造完成的前提下，西露天煤礦2013年投資46.3萬元，進行了選煤廠工業廢水排棄系統技術改造，技改完成后，將每年產生的25萬m3廢水由原來向工業區外部哈爾腦干河排棄，改變為向采場內部排棄至采場內儲水倉，改變了原排棄方式，最終將含煤粉的煤泥水通過系統循環處理后進行充分利用[3-6]。
2.1技術應用及原理
1）選煤廠工業廢水排棄系統改造前，洗選煤產生的廢水注入30m3濃縮池后，經管路直接由外排系統排棄入哈爾腦干河。通過技術改造后，中斷了原系統外排部分的使用，保留濃縮池功能，由新增設至采場內排水系統的890m長管路與濃縮池（+540水平）鏈接（高程落差53m、管路坡度6%）。2）將工業廢水在濃縮池內充分攪拌后，通過水泵輔助向管路內加壓，利用管路坡度、廢水重力、水泵增加排水壓力將煤泥水經由管路排入采場內；濃縮池標高+540，890m管路在采場內端頭標高+487，儲水倉標高+350。3）煤泥水排水管路端頭（+487水平）與采場內防排水系統管路相連接，將煤泥水經導水盲溝排入采場內儲水倉。工業廢水在儲水倉內沉淀過濾后，由儲水倉導入采場內水車加水點蓄水池（標高+452水平）進行綜合利用。從2013年年初提出改造，經考察論證、方案設計、設備安裝施工，在2013年10月完成，使采場內缺水的局面得到了徹底改觀。
2.2效益分析
實施該項目，在綜合利用、技術創新、節能減排、環境保護、土地復墾、社區和諧和企業文化多方面取得了成績，有效地推進了綠色礦山建設工作。通過廢水的綜合利用，每年可為采場內用水節省138.75萬元成本，每年25萬m3清潔水資源得到保護，經濟效益顯著。直接經濟效益合計：138.75萬元/年。每年循環用水量25萬m3，赤峰地區工業用水3.0元/m3，每年水費節約75萬元。由地面加水點至采場內加水中心加權運距5.1km，運費0.5元/m3•km，運量25萬m3，每年運費節約63.75萬元。。間接經濟效益：選煤廠工業廢水外部排棄系統維護人員取消，分流到需要崗位，節省了人員工資；節省了外排沉積物的清理費用等。
3結語
采用移動車式半固定處理法對火力發電廠工業廢水進行處理主要是通過將處理工業廢水的主要設施和設備集中在移動車上，然后再另外適當敷設少量的固定管線，在需要進行工業廢水的處理工作時，可以將移動車運到工業廢水現場，隨時進行廢水處理。這種移動車式半固定火力發電廠工業廢水處理系統具有維修方便、管理方便、操作靈活、安全可靠的特點。該系統的投資僅僅是相同容量火力發電廠工業廢水處理費用的四分之一左右。因此，移動車式半固定處理法已經逐步被應用于國外電廠的工業廢水處理中[3]。目前，日本已經在擴大生產這類設備，在我國電廠中得到廣泛推廣與應用，并取得了非常有效的效果。近年來，我國也在努力研制這種產品，以期研制出更加符合我國國情的移動車式工業廢水處理系統。
2火力發電廠工業廢水處理的資源化技術研究
2.1鍋爐清洗廢液處理技術鍋爐清洗廢液是火力發電廠運行鍋爐周期性清洗和新建鍋爐清洗時排放的鈍化廢液和酸洗廢液的總稱。其污染物濃度變化非常大，濃度非常高，且排放時間非常短，如果不對其進行處理而直接排放，會對環境造成非常嚴重的影響。酸洗廢液中含有大量的溶解物質和鈍化劑、緩蝕劑及游離酸[4]。目前，鍋爐清洗廢液處理方法有活性污泥法、化學處理法、吸附法及化學氧化分解法。
2.2酸堿再生廢水處理技術火力發電廠的離子交換設備在沖洗和再生過程中，會產生一部分再生廢水，雖然這部分廢水的水量不會很大，大約是處理水量的百分之一，但是水的質量非常差，且含有大量的有機物以及酸性物質和堿性物質。目前,大多數火力發電廠通常采用中和池來對再生過程中所排放的廢酸液和廢堿液進行處理。由于受到各種不確定因素的影響，如每周期再生時所排放的酸性物質和堿性物質、陰陽離子交換器的運行周期不同步、酸堿中和反應的非線性特性等等，使得中和池的運行效果非常不理想，需要很長的中和時間、且排水的pH值很不穩定[5]。針對酸堿再生廢水中的有機物處理，由于難以控制中和廢水池的PH值超標問題，使得國內許多火力發電廠已將中和廢水引入沖灰系統，排進沖灰管路，直接由灰將泵排入灰廠。
3結語
為了更好地加強化學工業廢水處理設備防腐工作的開展，在意識到加強對其防腐蝕的必要性的基礎上，就應認真分析和總結在化學工業廢水處理過程中設備防腐蝕存在的不足及成因，才能更好地采取有效的措施予以應對。
1.1工業廢水處理過程中設備防腐蝕存在的不足
在廢水處理過程中對設備的防腐問題存在的不足主要表現在以下三個方面：一是在火電廠日常生產過程中，受到運行工況和方式的影響各項生產工藝指標難以嚴格的得到控制，例如溫度、流速、介質的濃度等，這就給設備腐蝕創造了各種條件。二是在管道防腐蝕設計中，往往只注重如何選材以及強度、工藝和防腐蝕技術的設計，但是往往沒有結合實際情況考慮到管道所在的環節、溫度和耐腐性能等因素，而這些因素又是導致腐蝕出現的主要原因。三是在處理酸堿濃度較高的廢水時，因為酸堿中和具有較強的特殊性，且酸堿量中和過程中難以對其進行定量的控制，難以掌握中和程度，酸堿量過量和中和不均勻等問題的存在，導致pH值不達標而腐蝕，最終為設備事故的出現埋下隱患。
1.2工業廢水處理過程中設備防腐蝕不足的成因
一是針對酸堿中和池出現的腐蝕問題，主要是因為在建設酸堿中和池時，材料的厚度和勾縫設計沒有符合實際需要，很多防腐蝕用的花崗石的厚度往往利用普通材料替代，而這就會導致石材的縫隙難以填滿，最終出現酸堿腐蝕性的滲漏，加上在處理酸堿池泄露事故時往往難以徹底的修復，尤其是在對基層腐蝕情況進行檢查時，往往敷衍了事，加上設計布局的合理性差，一般以全封閉和加蓋的結構，而沒有考慮腐蝕因素，最終導致池體下陷。二是針對管理防腐蝕處理不到位的問題，主要是因為在防腐蝕處理過程中往往偷工減料，而且在驗收管理時往往敷衍了事，而這就會加劇管理腐蝕處理的難度。三是針對循環水加酸系統腐蝕處理不到位的問題，主要是因為加酸處理環節往往忽視加水，最終出現腐蝕問題。尤其是對火電廠而言，其循環水加酸系統擦用濃硫酸儲存罐作為其壓力容器，在設計過程中沒有考慮操作環境對其帶來的影響，而濃硫酸的腐蝕性較強，若選用一般碳鋼材料，將會導致其被氧化和腐蝕，進而影響整體結構，加上在安裝過程中往往安裝不規范，加藥量難以得到有效的控制，最終影響其pH值的正常。
2火電廠工業廢水處理設備防腐蝕工藝探索
通過上述分析，我們對工業廢水處理過程中設備防腐蝕存在的不足及成因有了一定的認識，那么作為新時期背景下的火電廠，在工業廢水處理過程中如何預防處理設備的腐蝕呢？我們將從以下四個方面的工作進行討論：
2.1針對酸堿中和池的防腐蝕工藝探索
由于酸堿中和池腐蝕問題的存在，將會極大的影響工業廢水處理成效。因而為了更好地解決這一問題，作為發電廠必須切實做好以下三點防腐蝕工作：一是建設酸堿中和池時，應重點檢查樹脂膠泥接層的厚度，確保接縫黏結牢固，并采取接縫黏合技術，才能更好地確保防腐蝕的長期性。二是在酸堿中和池運行過程中，一旦出現泄漏，就應及時地加強對其的修復，及時地打開被腐蝕的防腐蝕層，重點檢查和修復混凝土基層。三是在布局設計過程中，在施工之前就應科學合理地設計，及時地找出內部存在的腐蝕問題，并針對此制定相應的預案，為整個處理成效的提升奠定堅實的基礎。
2.2針對管道的防腐蝕工藝探索
由于在化學工業廢水處理過程中，經常出現設備或管道腐蝕嚴重的情況，所以在確保工程質量的同時，還應加強現代防腐蝕技術的應用，著力解決設備和管道的腐蝕問題，并嚴格按照設備和管道安裝工藝流程進行安裝，盡可能地選擇耐腐蝕性的材質，確保其使用壽命得到有效的提升。
2.3針對酸堿系統的防腐蝕工藝探索
酸堿系統的防腐工作是整個工業廢水處理系統防腐蝕的重點所在，所以作為發電廠必須高度重視。所選的容器材料應以具有較強的耐腐蝕性，例如PVC材料、鋼襯膠材料等。而在選用酸堿液輸送管時，同樣應考慮其材質問題，尤其是其外部的防銹和內部的保溫。在酸堿系統進行防腐蝕時，主要以濕法脫硫防腐蝕工藝為主，在實際應用過程中，主要選取鎳基不銹鋼、玻璃鋼、玻璃鱗片樹脂、橡膠、塑料、陶瓷等，盡可能地選取具有較強整體性和沒有接縫以及防腐蝕性能較強的材料，例如整體玻璃鋼管道，就是一種有效的選擇。其中，在脫硫區域的防腐工作中，以吸收塔噴淋層支撐梁的防腐蝕為例說明。由于漿液的不斷沖刷，支撐梁防腐蝕層經常出現磨損，導致支撐梁的腐蝕、漏液，腐蝕嚴重時只能停機檢修對整根梁體進行更換。為了避免支撐梁損壞，防腐蝕設計時應有針對性的加裝防沖刷護板，提高其抗磨損腐蝕的可靠性，并設計加裝吸收塔噴淋層支撐梁的腐蝕監測裝置，以及時發現塔內梁體的異常情況。
2.4加強設備防腐蝕監測系統的建設
由于火電廠工業廢水處理設施的工作頻率較高，所以即便采取了上述防腐蝕工藝，能在一定程度上預防其腐蝕程度的加重，還能緩解設施腐蝕速度，但是采取人工檢測的方式，往往難以及時高效地發現存在的腐蝕情況，也不能掌握腐蝕的程度，所以作為發電廠應加快設施防腐蝕監測系統的建設。整個設施防腐蝕監測系統應包含數據采集器、電流中斷器、測試探、里程記錄器以及計算機，從而利用其實時在線監測腐蝕情況，并根據腐蝕情況進行針對性的處理，才能從傳統的被動防腐到主動防腐，提高防腐功效。
3結語
本次設計采用“一臺變頻器控制多臺水泵”的多泵控制系統。在這里利用PLC設計一套變頻調速恒壓供水系統，該系統可根據管網瞬間壓力變化自動調節某臺水泵的轉速和多臺水泵的投入及退出，使管網主干管出口端保持在恒定的設定壓力值，并滿足用戶的流量需求，使整個系統始終保持高效節能的最佳狀態。可實現恒壓變量、雙恒壓變量等控制方式，多種啟停控制方式，該系統可以通過任意修改參數指令（如壓力設定值、控制順序、控制電機數量、壓力上下限、PID值、加減速時間等）；具有完善的電氣安全保護措施，對過流、過壓、欠壓、過載、斷水等故障均能自行診斷并報警。
為保證小區的供水正常，利用PLC控制的變頻調速恒壓供水系統，按照用戶的需求按需調節水泵流量，根據夜間用水少可以只開一個小流量泵，并滿足用戶的流量需求，使真個系統始終保持高效節能的最佳狀態。
關鍵詞： 變頻器 可編程控制器 恒壓供水
ABSTRACT
This design plan mainly use the variable pumps control system of a frequency conversion controls several water pumps. Designs a set of one kind of frequency this system may act according to pipe network instantaneous pressure variation, control add or decrease pump. Doing this can make output of pipe network constant pressure value and satisfy the need of user. Consequently the system can be maintained the state of high efficiency and energy saving. This system may revise the parameter instruction (for example pressure to suppose definite value, control order, control the quantity of electrical machine, pressure lower limit, the PID value, adds and subtracts fast time and so on); It has the consummation electrical safekeeping measure can judge oneself and alarm the over-current, over-pressure, less-pressure, the overload, the stop of water supply and so on.
In order to make sure regular water supply , the water supply system used PLC and frequency conversion, a low power pump can be used during night. The pump may satisfy needed water supply at that time. The system can be in state of high efficiency and energy saving.
Key words : Frequency conversion PLC constant pressure water supply
目 錄
摘要………………………………………………………………………
Abstract…………………………………………………………………
第1章 緒論……………………………………………………………
1.1 引言……………………………………………………………… 1.3 PLC的發展概況…………………………………………………
1.4 本文的主要研究內容……………………………………………
第2章 水泵調控技術………………………………………………….
2.1 水泵調控技術……………………………………………………
2.1.1 水泵參數……………………………………………………. 2.2 常用的調速方式…………………………………………………
2.3 供水系統變頻調速運行的工作原理……………………………
第3章 方案的基本的選擇…………………………………………….
3.1 PLC的選擇………………………………………………………
3.1.1 PLC的組成…………………………………………………. 3.1.3 PLC的主要功能……………………………………………
3.1.4 PLC的選擇………………………………………………….
3.2 變頻器的選擇……………………………………………………
3.2.1 變頻器的特點……………………………………………….
3.2.2 變頻器的種類……………………………………………….
3.2.3 變頻器的選擇……………………………………………….
3.3 壓力傳感器的選擇………………………………………………
第4章 變頻調速恒壓供水系統的設計………………………………
4.1 系統的方案設計及工作過程……………………………………
4.1.1 系統的方案設計……………………………………………. 4.2 控制系統硬件設計…………………………………………..
4.2.1 主電路設計……………………………………………...
4.2.2 控制電路設計…………………………………………...
4.3 PLC程序設計………………………………………………..
4.3.1 控制系統主程序設計…………………………………..
4.3.2 控制系統子程序設計…………………………………...
4.4 顯示…………………………………………………………..
第5章 PID算法在變頻調速恒壓供水系統中的應用……………….
5.1 PID控制及其調節規律……………………………………….
5.1.1 經典PID控制及調節…………………………………… 制……………………………………………
5.2 數字PID控制器的設計………………………………………
5.2.1 數字控制器的設計方法………………………………….
5.2.2 PLC的PID模塊分析研究………………………………
結論……………………………………………………………………….
致謝……………………………………………………………………….
附錄1……………………………………………………………………..
附錄2……………………………………………………………………..
緒 論
1.1引言
隨著城市高層建筑供水問題的日益突出，隨著城市化進程的加快，越來越多的人涌進城市，因而對城市供水提出了越來越高的要求，保持供水壓力的恒定，提高供水質量是相當重要的。同時要求保證供水的可靠性和安全性。而用戶用水的多少是經常變動的，因此，供水不足或供水過剩的情況時有發生。而用水和供水之間的不平衡集中的反映在供水的壓力上，用水多而供水少，則壓力低；用水少而供水多，則壓力大。保持供水的壓力恒定，可使供水和用水之間保持平衡，即用水多時供水也多，用水少時供水也少，從而提高了供水質量。以前大多采用傳統的水塔、氣壓罐式的增壓設備，或是通過在樓頂建蓄水池來實現的，蓄水池中的水是由一個或多個水泵提供，而且這些水泵電機有很大一部分是不能變速的拖動系統，不能變速電機的電能大多消耗在為了適應供水量的變化而不得不頻繁的啟、停水泵中。這樣不但會使水泵電機工作在低效率區，縮短電機的使用壽命，而且電機的頻繁啟動和停止會產生很大的沖擊，從而導致設備故障率很高，造成水資源的嚴重浪費，而且使系統的維護、維修費用較多，工作量較大。并且這些水泵都是以高出實際用水高度的壓力來提升水壓，其結果增大了水泵的軸功率和能量損耗。
隨著社會主義現代化建設的迅速發展和人們住房條件的提高，高位生活用水和工業用水逐漸增多，傳統的控制方法已經落后。以前采用人工進行控制蓄水池的水位，由于不可能每時每刻對水位進行準確的定位監測，并且帶有很大的主觀性，所以很難準確控制水泵電機的起停；使用浮子或其它機械水位控制裝置使供水狀況有了一些改善，但由于機械控制裝置的故障率高，可靠性差，給日常維護和維修帶來很大的麻煩。
針對以上所存在的問題，結合工控行業的發展，特別是PLC和變頻技術在社會各個領域的應用，可以用它來解決水壓控制系統存在的以上問題。并且變頻技術在城市供水領域有節能、安全與恒壓方面的優越性。
為了實現供水的自動控制，一般選用以單片機與變頻器或PLC與變頻器結合為核心，這樣所構成的系統都能達到較為理想的控制效果。對PLC與單片機在供水系統中應用的一些主要方面做了簡單的比較如表1所示：
表1 PLC與單片機在供水系統中應用的比較
硬件 軟件 抗干擾能力 經濟成本
單片機 電路相對復雜
需要有較多的外圍元件 程序設計復雜
程序修改麻煩 較差 低
PLC 體積小、高集成
有多種擴展模塊 編程簡潔直觀
程序修改簡單 很強 高
通過上表的比較，從經濟方面考慮，由于PLC工藝的日漸成熟，小型PLC的成本與單片機相差不大，為了實現通用性，要求能夠根據現場的使用情況方便的修改、調整系統控制參數，對于供水系統來說，時間參數變化較多，與單片機相比PLC的軟件中時間參數的調整更簡單。
基于以上原因，選用了PLC與變頻器結合來實現對高樓的恒壓供水，再加上變頻器內置的PID調節與DBS 316A型壓力變送器，使軟件程序的設計簡單化，硬件接口簡易可行、提高系統運行的可靠性，特別是整個系統的穩定性和抗干擾能力很強，不僅改變傳統用閥門控制水量的多少，也改善了傳統控制方法的故障率較高的弱點，而且在節能、恒壓控制等方面均有非常好的使用效果。
國外生產的變頻器國威通用型且單機控制（即一臺變頻器拖動一臺電機），功能主要是限定在頻率控制、升降速控制、正反轉控制、起制動控制及各種保護功能。應用在中、大容量的變頻恒壓供水系統中，為了滿足供水量大小需求不同時，保證水管管網壓力恒定，需在變頻器外部提供壓力閉環調節；多臺水泵的循環控制需外部提供邏輯控制；在變頻與工頻電源的切換技術上，大多采用主電路串接軟啟動器降壓啟動的方法。八十年代中期進入中國市場的日本公司Samoc，近期推出了獨有的恒壓供水基板，備有“變頻泵固定方式”、“變頻泵循環方式”兩種模式。它將PID調節器和PLC可編程控制器等硬件集成在變頻器控制基板上，通過設備指令代碼實現PLC和PID等電控系統的功能，只要搭載配套的恒壓供水單元，便可直接控制多個內置的電磁接觸器工作，可構成最多7臺電機（泵）的供水系統。該設備簡化了電路結構，提高了系統的可靠性，降低了設備成本，但其輸出接口的擴展功能缺乏靈活性，并且限制了帶負載的容量，因此使用范圍受到限制。
目前國內有不少公司在做變頻器恒壓供水的工程，大多采用國外的變頻器控制水泵的轉速，水管管網壓力的閉環調節及多臺水泵的循環控制，有的采用可編程控制器（PLC）予以實現；有的采用單片機及相應的軟件予以實現，本文組要采用的是PLC控制。這兩種控制方案，從可靠性方面來講，PLC優于單片機，從經濟性方面來講，單片機優于PLC。在變頻與工頻電源的切換技術上，多數采用前面提及的主電路串接軟起動器的方法進行降壓起動，也有采用切換時封鎖變頻器的控制脈沖，使變頻器輸出為零，切換到工頻電源上。這兩種方法，前者容易實現，軟啟動器一般為成品部件，但設備投資較大；后者設備投資少，但頻率波動大，易引起水管管網壓力不穩定。深圳華為電氣公司看到了變頻恒壓供水的潛在市場，于近期推出了恒壓供水專用變頻器（5.5KW～45KW），無需外接PLC和PID調節器，可完成最多4臺水泵的循環切換、定時起停和定時循環。該變頻器將壓力閉環調節與循環邏輯控制功能集成早變頻器內部實現，其輸出接口限制了帶負載的容量，因此只適用于中小容量的系統。
可以看出，目前在國內外變頻調速恒壓供水控制系統的研究中，對于大中容量恒壓供水系統存在的水壓閉環控制和變頻電源與工頻電源的無擾動平穩切換問題沒有得到根本解決。因此，有待于進一步研究改善變頻恒壓供水系統的性能并且降低種大容量系統的投資成本。
1.3 PLC的發展概況
PLC是以微處理器為基礎，綜合計算機、通信、聯網以及自動控制技術而開發的新一代工業控制裝置。它問世于20世紀60年代，當時的PLC功能都很簡單，只有邏輯、定時、計數等功能；硬件方面用于PLC的集成電路還沒有投入大規模工業生產，CPU以分立元件組成；存儲器為磁心存儲器，存儲容量有限；用戶指令一般只有二三條，還沒有成型的編程語言；機型單一，沒有形成系列。一臺可 編程控制器最多只能替代200～300個繼電器組成的控制系統，在體積方面，與現在的可編程控制器相比，可以說是龐然大物。
進入70年代，隨著中小規模集成電路的工業化生產，可編程控制器技術得到了較大的發展。可編程控制器功能除邏輯運算外，增加了數值運算、計算機接口、模擬量控制等；軟件開發有自診斷程序，程序存儲開始使用EPROM；可靠性進一步提高，初步形成系列，結構上開始有模塊式和整體式的區分，整機功能從專用向通用過渡。
70年代后期和80年代初期，微處理器技術日趨成熟，單片微處理器、半導體存儲器進入工業化生產，大規模集成電路開始普遍應用。可編程控制器開始向多處理器發展，使可編程控制器的功能和處理速度大為增強，并具有通信和遠程I/O能力，增加了多種特殊功能，如浮點運算、三角函數、查表、列表等，自診斷和容錯技術也迅速發展。 進入21世紀，可編程控制器仍保持旺盛的發展勢頭，并不斷擴大其應用領域，如為用戶配置柔性制造系統和計算機集成制造系統。目前可編程控制器主要向兩個方向擴展：一是綜合化控制系統，它已經突破了原有的可編程控制器的概念，將工廠生產過程控制與信息管理系統密切結合起來，這種發展趨勢帶來工業控制的一場變革，實現真正意義上的電子信息化工廠；二是微型化的可編程控制器使得控制系統可將觸角延伸到工廠的各個角落。隨著世界經濟一體化進程的加快，在技術發展的同時，發達國家更加注重了對可編程控制器的知識產權的保護，國際大型可編程控制器制造商紛紛加入了可編程控制器的國際標準化組織，他們利用許多技術標準建立了符合他們經濟的技術保護壁壘。
1.4本文的主要研究內容
經過系統分析，并結合供水生產實際，本次研究的主要內容和目標是基于PLC的單臺變頻器拖動多臺電機變頻運行的恒壓供水系統的研制，該系統利用變頻器實現水泵電機的軟起動和調速，同時把水泵電機控制納入自動控制系統。整個系統的操作控制實現自動化管理，設備管理達到最優效果，運行調節達到最佳節能。具體而言，論文包括以下內容：
1.對水泵電機的調控技術進行分析。
2.介紹了基于PLC的變頻調速恒壓自動控制供水系統，該系統由一臺變頻器拖動多臺水泵電機變頻運行。壓力傳感器采樣管網壓力信號經PID處理傳送給變頻器，變頻器根據壓力大小調速電機轉速，保證管網的壓力恒定。重點對變頻調速恒壓供水系統的構成和工作過程，控制系統的硬件設計和PLC程序設計進行研究。
3. 對PID控制器的基本原理的介紹。
第2章 水泵調控技術
2.1水泵調控技術
水泵廣泛應用于國民經濟的各個行業中，但在供水行業中，普遍采用的是離心式葉片泵，也稱離心泵。離心泵是利用葉輪旋轉時產生離心力的原理工作的。在啟動前必須使泵和進水管充滿液體，當葉輪在泵殼內高速旋轉時，液體質點在離心力的作用下被甩向葉輪邊緣，并匯集到泵殼內，使液體或的動能和壓能，并沿著出水管道輸送出去。
在供水企業中，水泵的電能消耗及設備維護管理費用，在生產成本中占有很大的比例。水泵電機作為一種高耗能通用機械，其耗電量占全國總耗電量的21%以上，具有很大的節能潛力。由于常規恒速供水系統是采用常規的閥門來控制供水量的，而軸功率與轉速的三次方成正比，造成相當部分的電能消耗在閥門和額定轉速運行下的電機。因此，這種調控方式雖然簡單，但從節能的角度來看，很不經濟。近年來，電機調速技術的應用，為水泵電機的節能開辟了一個新途徑。
它可以通過調節電動機的轉速來適應水量和水壓的變化，使水泵始終在高效區工作，將大大降低水泵的能耗，合理地進行設備的管理與維護，對節約能源和提高供水企業的經濟效益具有極其重要的意義。
2.1.1水泵的工作參數
水泵的工作參數共有六個，即：流量、揚程、功率、效率、轉速及允許吸上真空高度或氣穴余量。
1.流量Q
水泵流量是指水泵在單位時間從水泵出水口排出的水量，可分為體積流量和質量流量兩種。
2.揚程H 3.功率P
水泵的功率有有效功率和軸功率兩種。有效功率為泵內液體實際所獲得的凈功率，可以根據流量和揚程來計算。軸功率是水泵在一定流量揚程下運行時所需的外來功率，即由動力機傳給水泵軸上的功率。軸功率不可能全部傳給液體，而要消耗一部分功率后，才成為有效功率。
4.效率
水泵效率標志著水泵傳遞能量的有效程度，亦即反映了泵內功率損失的大小，是一項重要的技術經濟指標。它由泵內水力效率、機械效率和容積效率等三個局部效率組成。
5.轉速n
轉速是指葉輪每分鐘的轉數。水泵銘牌上所標明的額定轉速是設計工況時的轉速，當轉速改變后，水泵的工作性能也隨之改變。
6.允許吸上真空高度或臨界氣穴余量
二者是表征水泵吸水性能或氣穴性能的參數，它們是確定水泵安裝高度和評述水泵發生氣穴與氣蝕問題的主要參數。
（1）供水系統的基本特性和工作點 管阻特性是以水泵的轉速不變為前提，表明閥門在某一開度下，揚程H與流量Q之間的關系曲線H=ƒ(Q)，如圖1-2所示。管阻特性描繪了水泵的能量用來克服泵系 統的水位及壓力差、液位在管道中流動的阻力變化規律。由圖可知，在同一閥門開度下，揚程H越大，流量Q也越大。由于閥門開度的改變，實際上是改變了在某一揚程下，供水系統向用戶的供水能力。因此，管阻特性所反映的是揚程H與供水流量間的關系H=ƒ()。
揚程特性曲線和管阻特性曲線的交點，稱為供水系統的工作點，如圖2-1中的點。在這一點，供水系統既滿足了揚程特性，也符合了管阻特性。即：用戶的用水流量和供水系統的供水流量處于平衡狀態，系統穩定運行。
圖2－1 供水系統的基本特性與工作點
（2）水泵調速運行的節能原理
在供水系統中，通常是以流量為控制對象，常用的控制方式為閥門控制法和轉速控制法。閥門控制法是通過調節閥門開度的大小來調節流量，而水泵電機轉速保持不變，其實質是通過改變水路中的阻力大小來改變流量的，因此，管組特性將隨閥門開度的改變而改變，但揚程特性不變。轉速控制法是通過改變水泵電機的轉速來調節流量，而閥門開度保持不變，其實質是通過改變水的勢能來改變流量，因此，揚程特性將隨水泵轉速的改變而改變，但管阻特性不變。
采用變頻調速的供水系統屬于轉速控制法，其工作原理是根據用戶用水量的變化自動地調節水泵電機的轉速，始終保持管網水壓恒定，即：用水量增大，電機加速；用戶水量減小，電機減速。圖2－2為管網及水泵的特性曲線。
圖2－2 管網及水泵運行的特性曲線
供水量高峰期水泵工作在A點，流量為，揚程為。當供水量要求從減小到時，若采用恒速泵供水，必須關小閥門，這時閥門的摩擦阻力變大，管阻特性曲線變為，揚程特性曲不變，而揚程則從上升到，運行工況從A點移到B點，此時水泵輸出功率為(0,, B, )圍成部分；若采用恒壓()、變速泵（）供水，管網特性曲線變為，揚程特性變為曲線，工作點從A點移到C點，此時水泵輸出功率為(0,, C, )圍成的部分。比較兩者，其節能為(, , B, C)圍成的陰影部分。而且根據水泵變速運行的相似定律，變速前后的流量、揚程、功率與轉速之間的關系為：
式中： 、、為轉速時的功率、揚程、流量
、、為轉速時的功率、揚程、流量
由上式可以看出，水泵在轉速控制時，電機轉速變慢，軸功率就相應的減少，電機輸入功率也隨之減少，軸功率于電機轉速成三次方的關系下降。
由此可見：在供水系統輸送同樣流量的情況下，轉速控制時的揚程比閥門控制時小得多，所需要的供水功率也比閥門控制方式小得多，兩者之差是轉速控制方式節約的供水功率，它與圖中的陰影部分成正比。當流量從0～之間不斷變化時，節能為圖中(, A 圍成的面積,可見其節電效果顯著。
2.2常用的調速方式
水泵多配用交流異步電動機拖動，當電機轉速降低時，既可節約能量，經濟效益十分顯著。由異步電動機的轉速公式：
＝ 式（2-1）
其中： 為異步電機的理想空載轉速；
為異步電機轉子轉速；
為異步電機的定子電源頻率；
為靜差率，。
改變電動機極對數，改變靜差率及改變電源頻率都可以改變轉速。常用的調速方式有變級對數調速，變頻調速和可控硅串級調速三種方式。
1. 變級對數調整
在電源頻率一定的情況下，電動機的同步轉速與極對數成反比，改變電動機極對數，就可以改變轉速。通過改變定子繞阻的接線方法來改變極對數。這種調控方式控制簡單，投資省，節能效果顯著，效率高，但需要專門的變極電機，是有極調速，而且級差比較大，只適用于特定轉速的生產機器。對于我的設計不適用。
2. 變頻調速
變頻調速是將電網交流電經過變頻器變為電壓和頻率均可調的交流電，然后供給電動機，使其可在變頻的情況下運行。
改變電動機定子頻率可以平滑地調節同步轉速，相應的也就改變轉子轉速，而轉差率可以保持不變或很小。但對電動機來說，定子頻率改變后，其運行影響，如果電壓不變，頻率增加時，磁通減少，電動機轉矩下降，嚴重時會使電動機堵轉；頻率減少，磁通增加，會使磁路飽和，勵磁電流上升，導致鐵心損失急劇增加而發熱，使不允許。因此在實用上，要求調速的同時，高變定子電壓，保持磁通基本不變，既不使鐵芯發熱，有保持轉矩的不變。變頻技術對水泵電動機進行調整，以獲得優良的運行特性和明顯的節能效果，是目前常用的技術。
3. 可控硅串級調速
它是把異步電動機轉子電勢經過整流――逆變后回饋給電網，回收功率就是轉差功率，當改變逆變角時，逆變電勢、轉差功率、轉差率都 將隨之改變，從而達到調整的目的。
這種方法的最大優點是由于它可以回收轉差功率，節能效果好，且調整性能也好，但由于線路過于復雜，還需一臺與電動機相匹配的變壓器增加了蹭環節的電能損耗，帶來了成本高，占滴水泵房面積大等缺點而影響它的推廣價值。因此，在本論文，我不采用。
2.3 供水系統變頻調速運行的工作原理
變頻恒壓供水系統主要由水泵、電動機、管道和閥門等構成。通常由籠式異步電動機驅動水泵旋轉來供水，并且把電機和水泵作成一體。變頻供水系統是通過變頻器調節異步電機的轉速，從而改變水泵的出水流量而實現恒壓供水的。因此，供水系統變頻的實質是異步電動機的變頻調速。
異步電動機的變頻調速是通過改變定子供電頻率來改變同步轉速而實現調速的。
異步電機的轉差率定義為：
式（2-2）
異步電機的同步速度為：
= 式（2-3）
異步電機的轉速為：
式（2-4）
其中； 為異步電機的理想空載轉速；
為異步電機轉子轉速；
為異步電機的定子電源頻率；
為異步電機的極對數。
從上式可知，當極對數不變時，電機轉子轉速與定子電源頻率成正比，因此連續調節異步電機供電電源頻率，就可以連續平滑地調節電機的同步轉速，從而調節其轉子的轉速。
變頻調速時，從高速到低速都可以保持有限的轉差率，因而變頻調速具有高效率、高精度、調范圍廣平滑性較高、機械特性較硬的優點，調速性能可與直流電動機調速系統相媲美。因此，變頻調速是交流異步電機一種比較合理和理想的調速方法，其頻率調節時的機械特性曲線如圖2－3所示。
圖2－3異步電動機變頻調速時機械特性曲線
第3章 方案的基本的選擇
3.1 可編程控制器PLC的選擇
可編程邏輯控制器簡稱PLC，是以微處理器為基礎，綜合計算機技術、自動化技術和通訊技術而發展起來的一種新型工業控制裝置。它將傳統的繼電器控制技術和現代計算機信息處理兩者的優點結合起來，成為工業自動化領域中最重要、應用最多的控制設備。
3.1.1 PLC的基本結構
PLC的類型繁多，功能和指令系統也不同，但是結構與工作原理則大同小異，通常由中央處理單元CPU、存儲器、輸入輸出等部分組成。如圖3-1所示：
圖3-1 可編程序控制器的基本結構
1．主機
主機部分包括中央處理器、系統程序存儲器、用戶程序及數據存儲器、輸入輸出擴展接口、外部設備接口和電源等部分組成。中央處理器是PLC的核心部分，它包括微處理器和控制接口電路，用于運行用戶程序、監控輸入/輸出接口狀態、作出邏輯判斷和進行數據處理，將結果送到輸出端，并響應外部設備的請求以及進行各種內部判斷等。
2．輸入/輸出(I/O)接口 I/O接口是PLC與輸入/輸出設備連接的部件。輸入接口接受輸入設備的控制信號。輸出接口是將主機經處理后的結果通過功放電路去驅動輸出設備。
3．輸入/輸出擴展單元 I/O擴展接口用于將外部輸入/輸出端子數的擴展單元和基本單元連接在一起。輸入輸出擴展接口有并行接口、串行接口和雙口存儲器等多種形式。
4．外部設備接口
外部設備接口是PLC主機實現人--機對話、機--機對話的通道。通過它，PLC可以與編程器、打印機等外部設備相連。該接口的功能是串行/并行數據的轉換、通信格式的識別、數據傳輸的出錯檢驗、信號電平的轉換等。
5．編程
編程是PLC利用外部設備，用戶用來輸入、檢查、修改、調試程序或監視PLC的工作情況。通過專用的PC/PPI電纜線將PLC與電腦連接，并利用專用的軟件進行電腦編程和監控。
6．電源單元 電源是供給PLC電源的器件，通常為輸入設備提供直流電源。它的作用是把外部的供電電源變換成系統內部各電源所需的電源。可編程序控制器的電源一般采用開關電源，特點是輸入電壓范圍寬、體積小、重量輕、效率高。 PLC是一種用于工業自動化控制的專用計算機，實質上屬于計算機控制方式。PLC以通用或專用CPU作為字處理器，實現通道(字)的運算和數據存儲，另外還有位處理器(布爾處理器)，進行點(位)運算與控制。PLC控制一般具有可靠性高、易操作、維修、編程簡單、靈活性強等特點。
1.可靠性
對可維修的產品，可靠性包括產品的有效性和可維修性。PLC的可靠性高表現在下列幾個方面。
(1)與繼電器邏輯控制系統比較，PLC不需要大量的活動元件和接線電子元件，它的接線大大減少，系統的維修簡單，PLC還采用了一系列可靠性設計的方法進行設計，例如，冗余設計，斷電保護，故障診斷和信息保護及恢復等，提高了MTBF，降低了MTTR，使可靠性提高。PLC還具有編程簡單，操作方便等特點，因此對操作人員的技能要求降低，操作人員容易學習和掌握，一般不容易發生操作的錯誤，可靠性因此提高。
(2)與通用的計算機控制系統比較，PLC是為工業生產過程控制而專門設計的控制裝置，它具有比通用計算機控制更簡單的編程語言和更可靠的硬件。采用了精簡化的編程語言，編程出錯率大大降低，而為工業惡劣操作環境設計的硬件使可靠性大大提高；在硬件方面，采用了一系列提高可靠性的措施。例如，采用可靠性的元件、采用先進的工藝制造流水線制造、對干擾的屏蔽隔離和濾波等。在軟件方面，也采取了一系列提高系統可靠性的措施。例如，采用軟件濾波、軟件自診斷、簡化編程語言等。
2.易操作性
PLC的易操作性表現在下列幾個方面：
（1）操作方便：PL C的操作包括程序輸入和更改的操作。多數PLC采用編程器進行輸入和更改的操作。編程器至少提供了輸入信息顯示，對大中型的PLC，編程器采用了CRT屏幕顯示，因此，程序的輸入直接可以顯示。更改程序的操作可直接根據所需的地址編號進行搜索，然后進行更改。
（2）編程方便：采用布爾助記符編程時，有助于編程人員的編程。
（3） 維修方便：PLC具有的自診斷功能對維修人員維修技能的要求降低。當系統發生故障時，通過硬件和軟件的自診斷，維修人員可以很快找到故障的部位，以便維修。
3.靈活性
PLC的靈活性表現在以下幾個方面：
（1）編程的靈活性：PLC采用的編程語言有梯形圖、功能模塊和語句描述編程語言。編程方法的多樣性使編程方便，應用面拓展。
（2）擴展的靈活性：PLC的擴展靈活性是它的一個重要特點。它根據應用的規模不同，即可進行容量的擴展、功能的擴展、應用和控制范圍的擴展。
（3）操作的靈活性：操作十分靈活方便，監視和控制變得十分容易。
（4） 體積小、重量輕、功耗低
由于PLC是專為工業控制而設計的，其結緊密、堅固，體積小巧，易于裝入機械設備內部要，是實現機電一體化的理想控制設備。
3.1.3 PLC的主要功能
隨著PLC技術的不斷發展，目前已能實現以下功能。
⑴ 條件控制功能
條件控制（或稱邏輯控制或順序控制）功能是指用PLC的與、或、非指令取代斷電器觸點串聯、并聯及其他各種邏輯連接，進行開關控制。
⑵ 定時/計數控制功能
定時/計數控制功能就是用PLC提供的定時器、計數器指令實現對某種操作的定時或計數控制，以取代時間繼電器和計數繼電器。
⑶ 步進控制功能
步進控制功能就是有步進指令來實現在有多道加工工序的控制中，只有前一道工序完成后，才能進行下道工序操作的控制，以取代由硬件構成的步進控制器。
⑷ 數據處理功能
數據處理功能是指PLC能進行數據傳送、比較、移位、數制轉換、算術運算與邏輯運算以及編碼和譯碼等操作。
⑸ A/D與D/A轉換功能
A/D與D/A轉換功能就是通過A/D、D/A模塊完成對模擬量和數字量之間的轉換。
⑹ 運動控制功能
運動控制功能是指通過高速計數模塊和位置控制模塊等進行單軸或多軸控制。
⑺ 過程控制功能
過程控制功能是指PLC的PID控制指令實現對溫度、壓力、速度、流量等物理參數的閉環控制。
⑻ 擴展功能
擴展功能是指通過連接輸入/輸出擴展單元（即I/O擴展單元）模塊來增加輸入輸出點數，也可通過附加各種智能單元及特殊功能單元提高PLC控制能力。
⑼ 遠程I/O功能
遠程I/O功能是指通過遠程I/O單元將分散在遠距離的各種輸入、輸出設備與PLC主機相連接，進行遠程控制，接收輸入信號，傳出輸出信號。
⑽ 通訊聯網功能
通訊聯網功能是指通過PLC之間的聯網、PLC與上位計算機的連接等，實現遠程I/O控制或數據交換，以完成系統規模較大的復雜控制。
⑾ 監控功能是指PLC能監視系統各部分運行狀態和進程，對系統出現的異常情況進行報警和記錄，甚至自動終止運行；也可在線調速、修改控制程序中的定時器、計數器等設定值或強制I/O狀態。
3.1.4 PLC的選擇 根據設計方案和PLC,變頻器的內部電氣接線圖確定PLC的I/O點數，本設備輸入點數：X為8點； 輸出點數：Y為12點。
其I/O口分配表如圖3-2所示：
3.2 變頻器的選擇
目前，隨著電力電子技術、微電子技術及現代控制理論的發展，變頻器已經成為電氣調整的主流，成為現代工業控制的主要組成部分。
3.2.1變頻器的特點
1.變頻器的特點
大部分通用變頻器都有以下特點： ②、穩定性好 由于變頻器的控制信息為數字量，不會隨時間漂移，不隨溫度等環境條件而變化。
③、可靠性高 控制電路采用大規模集成電路，主電路采用智能化模塊。系統中的硬件電路元件數量很少，相應故障率大大降低。
④、靈活性好 系統中硬件向標準化、集成化發展，可以在盡可能
少的硬件支持下，由軟件去完成復雜的控制功能。適當的修改軟件，就可以改變系統的功能或提高其性能。
⑤、存儲能力強 存儲容量大，存放時間幾乎不受限制，變頻器可在存儲器中存放大量的數據和表格，利用查表法簡化計算，提高運算精度。
⑥、邏輯運算能力強 容易實現自診斷、故障記錄、故障尋找等功能，使變頻器可靠性、可使用性、可維護性大大提高。
⑦、自動調壓功能 是電動機參數自動調壓，簡化了使用操作，易于實現系統最佳運行。
⑧、具有模糊加減速功能 能根據電動機加速過程中的負載電流和制動過程中的變頻器直流測的電壓，自動計算最佳加/減速時間。
3.2.2 變頻器的種類
變頻器可分為兩種：交－直－交變頻器，交－交變頻器。如下圖：
交－直－交變頻器是由三個環節組成：可控硅整流電路，其作用是將電壓、定頻率的交流電路變為電壓可調的直流電；可控硅逆變電路，其作用是將整流電路輸出的直流電變換為頻率可調的交流電；濾波環節，它在整流電路和變電路之間，一般是利用無電源電容或電抗器對整流后的電壓或電流進行濾波。它不僅可改變逆變器輸出電壓，而且具有抑制諧波功能，是一種比較理想的方式。
交－交變頻器是由兩組反并聯的整流電路組成，直接將電網的交流榻通過變頻電路同時調節電壓和頻率，變成電壓和頻率可調的交流的電輸出。就是由于直接交換，減少換流電路，減少損耗，效率高，波型好，但調整范圍小，控制線路復雜，功率因數低，目前較少采用。
3.2.3 變頻器的選擇
⑴ 型號的選擇： 所有數據顯示都采用6位數的LED形式，能正常運行時持續顯示一項運行數據。能顯示當前變頻器的頻率，可切換鍵選擇顯示內容，如電動機的電流、電壓、功率等。作為該顯示的補充，另外還有3個指示燈，用來指示主電源是否接通（ON）、 警告（WARNING）和報警（ALARM）。變頻器的大部分參數設置可以直接通過控制面板來改變。
① QUICK/MENU（快速菜單）鍵可以查出用于快速菜單的參數。QUICK/MENU鍵還可用于取消參數值的改變。在斷開主電源，同時按下QUICK/MENU、＋、和CHANGE/DATA鍵并通主電源，然后松開這些鍵，變頻器就被設置為出廠設定狀態。
② CHANGE/DATA（改變數據）鍵用來改變設定值。CHANGE/DATA鍵還可以用來儲存已改的參數設定值。
③ ＋/-鍵用來選擇參數和改變參數值。同時按下QUICK/MENU、＋鍵，能夠調閱所有參數。
④ STOP/RESET（停止/復位）鍵用來使所連接的電機停止或在跳閘后使變頻器復位。
⑤ START（啟動）鍵用來啟動變頻器。
⑵ 變頻器容量的選擇：
一般來說，當一臺變頻器控制一臺電動機時，只需使變頻器的配用電動機容量與實際電動機容量相符即可。當一臺變頻器同時控制兩臺電動機時，原則上變頻器的配用電動機容量應等于兩臺電動機的容量之和。本系統中每時均只有一臺變頻器控制一臺變頻器，因此，就只需與大電機容量的相符即可，即是220KW。
⑶ 變頻器的端子操作：
變頻器的端子包括電源接線端子和控制端子。
電源端子中有三相輸入電源端子R、S、T，7逆變器三相輸出端子U、V、W。
控制端子共有有近20個控制端子，分4類，即輸入與監視信號端子、頻率模擬設定輸入端子、輸出信號端子、報警輸出端子。
控制端子 輸出信號端子提供一對常閉觸點和一對常開觸點，共3個端子（端子01、02、03），可以直接驅動繼電器。在故障時常閉觸點斷開，常開觸點閉合。通過報警信號端子的繼電器斷開外部電路，避免了故障升級。輸出信號（端子46）包括指示變頻器正在運行信號、告警或報警以及運行狀態。
⑷ VLT2800系列變頻器所提供的保護功能包括過電流、過載、逆變器過載、電源缺相、過壓、欠壓、接地故障、開關模式故障、短路、內部出錯、CPU故障保護、電源掉電重合閘保護等。
3.3 壓力傳感器的選擇 由于一般的生活供水的壓力為370KPa～430KPa,消防供水的壓力為670 KPa～730KPa，所以壓力傳感器選0KPa～1000KPa。，我們選用的是YTT-150型差動遠傳壓力表。它是二線制安全型防爆儀表。用于測量對銅和鋼及合金不起腐蝕的液體、氣體和蒸氣的壓力。儀表在進行壓力指示外，還連續輸出與被測壓力成線性的4-20mA直流信號，該表用于水壓恒定的PID檢測環節。
其技術指標為：
1）測量范圍：-0.1—0.3MPa
2）輸出信號：mA DC,二線制
3）精度等級：1.5級
4）負載電阻：250 —350Ω
5）供電電源：直流（+10—-15）%
6）工作環境：溫度：-10—55度
相對濕度：<=85%
工作振動：振動頻率<=25HZ 外磁場<=400A/M
3.4 本章小結
根據設計的需要，在本章中對PLC的型號進行了選擇。并針對考慮到了設計需要的容量和顯示功能，選了丹佛斯公司生產的VLT2800 220KW。根據水壓的實際情況，對壓力傳感器也進行了較合理的選擇。
第4章 變頻調速恒壓供水系統設計
4.1系統的方案設計
變頻調速恒壓供水系統由可編程控制器、變頻器、水泵電機組、壓力傳感器等構成。系統采用一臺變頻器拖動3臺電動機的起動、運行與調速，當給生活供水時，分別采用循環使用的方式運行；當給消防供水時，就3臺電機全投入，并采用“先啟先停”的原則接入和退出。通過壓力傳感器采樣管網壓力信號，變頻器輸出電機頻率信號，這兩個信號反饋給PLC的PID模塊,PLC根據這兩個信號經PID運算，發出控制信號，控制水泵電機進行切換，以達到恒定水壓的目的。圖4－1所示為恒壓供水系統結構框圖
圖4－1 恒壓供水系統結構框圖
控制系統的具體工作過程： = Q0.1
關鍵詞：生化+臭氧氧化+生化，污水處理，DCS系統，甲基纖維素，乙基纖維素，污水處理調試，運行成本
1工程背景概述
生化處理工藝運行成本低，非常適合水量大、可生化性強的市政污水的處理，是現有污水處理中應用最廣泛的工藝之一，目前已在市政污水處理廠中得到廣泛的應用。但隨著工業的迅猛發展，工業廢水的排放已成為導致水環境污染與水資源惡化的罪魁禍首。由于工業廢水成分復雜、可生化性差，采用單純的生化處理工藝很難實現達標排放。物化工藝占地面積小，處理效率高，但其高昂的運行成本讓許多企業望而卻步，一些采用物化工藝的企業由于不能承受如此高的運行費用而棄之不用。為充分發揮生長工藝的成本優勢與物化工藝的處理效果，將物化工藝與生化工藝聯合使用，經過物化工藝對廢水進行預處理后以達到生化系統進水條件的要求，或先經生化工藝處理后在用物化工藝進行技術把關（如活性炭吸附工藝、Fenton法等），可以在保證處理效果的前提下盡量降低運行成本。但如何將兩者有機地結合到一起以降低工程投資、節約運行成本，是目前工程實踐中的一大難題。
本工程就是在參考國內外大量技術文件、并經實驗室小試、現場中試直至現實工程的基礎上，摸索出了一套“生化+物化（臭氧氧化）+生化”的三級處理系統工藝，并將生化系統的主要控制參數與臭氧氧化系統的運行狀態進行聯鎖控制環境保護論文，即在最大程度上發揮生化處理系統能力的基礎上減少物化的處理程度，對難生化的工業廢水具有較高的去除效果和可接受的運行費用。
2原水水量及水質
本廢水處理工程主要處理某工廠軍品生產線及輔助生產系統（發射藥生產線、溶劑回收系統等）和甲基纖維素生產線、乙基纖維素生產線、羧甲基纖維素鈉生產線產生的工業廢水、清洗水以及廠區和社區的生活污水。
本工程廢水處理規模為 12000m3/d，工業生產廢水處理規模為 6000m3/d，工廠廠區和社區生活污水 6000m3/d。本工程廢水設計進水水質水量見表2-1。
表2-1 設計進水水質水量表
廢水種類
排放
方式
排放量
水質mg/L（pH、色度除外）
CODCr
BOD5
Cl-
pH
SS
氨氮
色度
生產廢水
連續
6000m3/d
≤3725
≤1860
≤7000
5-6
≤800
≤100
生活污水
連續
6000 m3/d
≤170
≤85
6-9
≤26
≤50
關鍵詞：畢業設計；給排水科學與工程專業；環境類專業；改革與實踐
中圖分類號：G642477 文獻標志碼：A 文章編號：10052909（2015）05013804
應用創新型人才培養是普通高等學校人才培養的方向，而實踐能力的培養是其關鍵環節之一[1]。設計、實習、實驗、科研活動等是實踐能力培養的主要環節[2]。其中， 畢業設計作為大學教學中最為重要，與工作崗位接軌的實踐性教學環節，是培養具有創新精神和實踐能力的應用型高級專門人才的需要，具有不可替代的作用[3]。
市政、環境類專業包括給水排水科學與工程（原給水排水工程）、環境工程、環境科學等專業，均屬于綜合性、應用性、交叉性強的學科，學科體系和內容上有諸多交叉滲透，相似性強，因此其畢業設計也有很多一致性。
遼寧工程技術大學給水排水工程專業和環境工程專業自1989年招生以來，經過幾代教師的努力，形成具有學校特色的理論和實踐教學體系，畢業設計的改革取得了諸多成果。文章結合學校市政、環境類專業畢業設計的實際情況，對畢業設計存在問題進行分析，介紹市政、環境類專業畢業設計改革的實踐成果，為相關院校畢業設計改革提供參考。
一、 本科畢業設計存在問題
據調查，自高校擴招以來，本科畢業設計普遍存在質量滑坡現象 [4]，許多專家學者針對畢業設計中存在的問題進行了大量
研究[5-7]。筆者結合遼寧工程技術大學實際情況，查找畢業設計過程中存在的問題，以利于提高市政、環境類專業畢業設計質量。
（1）設計選題不合理，多為紙上談兵，與實際工程脫軌嚴重。許多高校仍在實行約束性選題方式，在選題范圍上必然存在過寬或過窄的問題，題目陳舊，與就業實際需求相去甚遠，不利于發揮學生的主體意識和主觀創造精神。2006年之前，學校給排水專業畢業設計題目主要集中在凈水廠設計、污水處理廠設計和建筑給水排水工程設計。設計題目范圍較窄，而且很多題目都是假題假做或年復一年的課題重復，與工程實際的設計要求差距較大。環境類專業的水污染控制理論方向，在污廢水處理設計中，工藝方案大同小異，缺乏創新。水環境質量評價選題，多運用模糊綜合評判等數學方法代數即可，創新性和實用性較差。這些導致學生參加工作后，一時很難上手，滿足不了設計與工程單位對畢業生盡快進入工作狀態的要求，與應用創新型人才培養目標存在較大差距。
（2）高校連續10多年的擴招造成學生數量急劇增加，與師資數量不足、教師工程實踐能力缺乏之間存在較大矛盾，直接影響畢業設計質量。1999年擴招以后，市政、環境類專業教師每人指導學生人數在10～20人，造成指導教師精力投入不足，指導深度不夠，監督和考核不到位等現象。同時，為了解決高校教師短缺問題，引進的博士直接進入課堂授課、指導設計，沒有經歷助教過程，缺少實際工程經驗，加上科研指標的量化，高校青年教師在教學和科研雙趨沖突壓力下，往往忙于寫論文、申請課題，從而造成重科研輕教學現象，這也導致青年教師的設計指導質量不容樂觀。另外，隨著畢業生人數增多，與設計相關的圖書資料明顯不足，設計室更是無法保證，失去了教師對學生的有效指導和監督。
（3）學生設計精力投入不足，態度不認真，有的甚至抄襲他人論文等。部分學生忙于找工作，考研面試等，無暇顧及畢業設計。值得指出的是，學校鼓勵學生到已簽約工作單位結合工程實際完成畢業設計，雖然初衷很好，但從畢業設計成果看，部分學生沒有取得預想效果。另外，畢業設計中抄襲現象非常多。通常，學生畢業設計被安排在最后學期的10～15周，設計時間短，任務重，同時，學生常在答辯前才加班加點，匆忙拼湊，敷衍過關。甚至存在照例題套構筑物計算、圖紙網上直接下載等現象。
（4）學生雖然對水處理專業原理性知識有一些了解，但是對一些具體的構筑物卻很陌生且很難在大腦里構建出這些構筑物，而在認識實習、生產實習和畢業實習時，看到的也只是構筑物外貌，由于池體被水充滿，很難看到構筑物內部結構，因此造成設計思路不清晰，設計參數盲目選擇，給構筑物設計計算帶來很大困難。
（5）高校畢業設計管理工作有待進一步提高。雖然學校、學院都針對畢業設計制定了相應的管理制度，但在執行過程中，各級管理部門和指導教師存在執行不嚴格、不規范現象，從而影響了畢業設計的質量。另外，畢業設計一次性考核模式（指導教師給予學生學習態度分占20%、評閱教師給予設計成果分占30%、答辯委員會成員給予答辯分占50%），導致學生沒有改過的機會，也達不到人才培養的真正效果。
二、 提高畢業設計質量的實踐
相信筆者所述我校市政、環境類專業本科畢業設計存在的問題在其他高校同類專業，甚至所有工科專業都不同程度地有所表現。為此，探究解決高校學生畢業設計解決方法，真正提高畢業設計質量，進而提升學生工程實踐能力和創新能力，就成為當前畢業設計改革工作中的重要課題。針對目前市政、環境類專業畢業設計存在的問題，結合我校近年畢業設計改革的新做法、新模式、新思考，借鑒國內改革經驗，提出畢業設計具體的改革建議[8-10]。
（一）重視畢業設計選題工作
首先，擴大選題范圍。目前來看，市政、環境類專業設計題目范圍較小，與學生就業范圍有較大差距。從畢業生看，給排水科學與工程專業去凈水廠和污水廠的學生較少，去建筑施工單位較多。環境工程和環境科學專業利用學校地礦特色，去各企業工作學生比重較大。結合學生就業單位特點設計題目，能提高學生的設計興趣。因此，最近幾年，在了解學生就業方向基礎上，設計多個選題方向，學生先選擇設計方向，再結合具體工作情況選題，效果較好。在原有凈水廠設計、污水處理廠設計、建筑給排水工程設計、區域水環境質量評價、工業廢水處理站設計基礎上，增加的設計方向包括：城市給水排水管網系統優化設計、城市污水再生利用工程設計、建筑小區中水回用工程設計、建筑小區雨水利用工程設計、工業給水處理工程設計、給水排水工程（環境工程）施工組織設計及工程造價等方向。在工業廢水處理工程設計中，每年結合學生未來從事工作，進行了礦山廢水、皮革廢水、化工廢水、食品廢水、制藥廢水、鋼鐵廢水等多種廢水的設計工作，得到學生和就業單位的認可。
其次，注重設計的靈活性和實效性。目前盡管設計做到了一人一題，但與實際工程結合不足，因此，我們在設計中進行了一些新的嘗試。例如，從事建筑給排水工程設計的學生，與學校建筑學、土木工程、建筑環境與能源應用工程、工程管理、電氣自動化等專業學生共同組成設計小組，一起完成學校新校區圖書館、博物館、實驗樓等同一實際工程設計，設計完成后指導施工，真正實現了“真題真做”，避免了抄襲現象，而且鍛煉了學生的組織協調能力。針對軟件學得較好的學生，兩名學生共同完成同一設計，一名進行筆算，另一名編制軟件程序，兩者互相校正，共同提高；針對考研學生，指導教師讓他們參加所主持課題的實驗研究中，跟研究生一起完成論文，使他們盡早進入研究狀態。一些學生簽到工作后，單位希望去實習，做單位的實際工程設計，對此，我們實行企業和學校雙導師制度，單位負責學生在該單位的學習、生活等情況，校內指導教師負責開題、中期檢查、畢業答辯，以及與就業單位的聯系，定期檢查學生畢業設計完成質量，使學生設計質量得到保證。
（二）用多媒體課件協助教師指導學生畢業設計
市政、環境類專業畢業設計方向性、規律性和系統性較強，由于學生較多，資源有限，教師每天親自指導較為困難，教師為學生畢業設計做的指導書又太過簡單，而且并不直觀。多媒體課件具有文字、圖、聲、像并茂特點，具有很強的生動性、直觀性和條理性，能化抽象為具體，化平淡為生動，充分調動學生學習興趣。同時，還具有可反復播放特點，學生哪一步驟不懂，就可以對照課件進行觀察，直到理解為止。畢業設計指導課件每個設計方向一個，最終將課件模塊化，將教師從企業獲得的研究課題、合作教育中遇到的實際工程問題，凝練成畢業設計（論文）選題，均鏈接到設計模塊，建設成為虛擬實踐教育平臺，可切實提升學生實踐能力和創新能力，并可使資源由一校“獨有”，變成多校“共享”。
以制作完成的工業廢水處理工程畢業設計指導課件為例，課件內容包括：（1）工業廢水處理站設計目的、要求、步驟和原則，設計所用參考規范、手冊，形成廢水站設計任務書和設計指導書各1份；（2）工業廢水處理站基本建設程序；（3）工業廢水處理站與污水廠設計的相同點與不同之處；（4）工業廢水處理站典型水質（化工廢水、鋼鐵廢水、印染廢水等）特點及出水標準；（5）工業廢水處理站設計前需調查分析和解決問題；（6）工業廢水處理站工藝路線選擇的基本步驟、比選原則；（7）工業廢水常見處理方法及國內典型工業廢水處理工藝流程介紹；（8）典型構筑物（調節池、隔油池、水解酸化池、曝氣生物濾池、生物接觸氧化池、膜法水處理系統等）設計基本理論、池體類型、優缺點及適用條件分析，設計規范要求，設計參考范例、計算軟件編制、構筑物運行動畫，現場實際運行工程照片。本部分是課件主體，共鏈接標準1部、參考計算書籍1本、主體構筑物運用動畫7個，制作計算程序3個，插入現場照片25張，圖片12張；（9）污泥處理的目的、常見處理方法及系統設計，插入現場照片4張；（10） 工業廢水處理站各構筑物的總體布置和廢水處理流程的高程設計，介紹了布置原則、計算方法及典型案例分析；（11）工業廢水處理工程經濟分析及概預算具體方法和軟件應用；（12）圖紙繪制標準及方法。
（三） 設計全過程管理與質量監控
實行畢業設計全過程管理，建立質量監控機制是保證畢業設計質量不可或缺環節，采用校、院及教研室三級管理機制來完善畢業設計的系統質量監控。
1.以指導教師、教研室為主的全過程管理
教研室主任制定本專業畢業設計管理辦法，從細節上對教師指導和學生設計要求進行規范，并組織中期成果匯報答辯。畢業設計成績構成改為：指導教師檢查設計效果10%+期中答辯20%+評閱教師質疑設計成果20%+畢業答辯50%。指導教師從學生選題、開題報告撰寫、方案確定、構筑物設計計算、繪圖全過程進行指導、檢查。筆者幾年的指導發現，指導教師平時考核不僅看學生出勤，平時提交成果，還要多問學生“為什么”。因為一些學生設計中往往從手冊或參考書上套公式計算，沒弄清構筑物去除污染物原理、構筑物結構等基本知識。比如氣浮池設計，要學生首先了解除油方法、選擇氣浮池原因、氣浮池種類、除油機理、運行過程、池體結構，然后繪出草圖，再設計計算，經過這樣的過程，學生才能真正學到知識。
2.院級教學管理與監督機制
學院形成以教學副院長為組長的指導、監督小組，成員包括各專業退休返聘的老教授、教務科教學管理人員。教務科教學管理人員從形式、進度進行檢查，老教授利用自己豐富的教學實踐經驗，不僅能指出設計存在問題，還能提出改進方案，在提高設計質量的同時，有效地帶動了年輕教師的成長。
3.校級教學管理與監督機制
學校制定了《遼寧工程技術大學本科畢業設計（論文）管理制度匯編》，從畢業設計工作條例、寫作規范、校外畢業設計管理辦法、優秀畢業設計評選、成績不及格率最低3%的規定、開題報告、附本等方面進行規范化要求，并組成校督導檢查組，進行初、中、末的全程檢查，促進設計質量的提高。
三、 結語
畢業設計作為大學教學中的最后一個實踐性教學環節，可培養、提高和展示學生綜合運用所學知識解決實際問題能力及創新能力，對市政、環境類專業學生來講，更是緊密聯系工程實際，培養學生獨立工作能力的重要步驟。文章結合我校市政、環境類專業畢業設計中常見問題，提出了一些實踐對策，供同行參考，希望能有利于工程類高校實踐能力培養質量的提高。參考文獻：
[1] 潘一山.探索三學期制運行模式 推進校企合作教育[J].中國高等教育，2013（Z1）：57-58.
[2] 王蕾，王秀麗.應用創新型人才培養的思考[J].遼寧工程技術大學學報：社會科學版，2010，12 （6）：647-649.
[3]李喜林，曹啟坤，肖建華.大四學生教學管理中出現的問題分析及對策研究[J].土木建筑教育改革理論與實踐，2010（12）：58-61.
[4]郭登峰，潘劍波.高校本科畢業論文質量下降原因剖析及對策[J].江蘇工業學院學報：社會科學版，2009，10（4）：107-109.
[5] 張慶樂，董建，王虹，等.環境工程專業畢業設計存在的問題及對策研究[J].中國電力教育，2012（5）：66-67.
[6] 廖志凌，邵學軍，劉賢興，等.高校本科畢業設計中存在的問題及對策[J]. 江蘇大學學報：高教研究版，2004，26（2）：82-85.
[7] 方茜.給水排水專業畢業設計質量的實踐與探索[J].高等建筑教育，2009，18（6）：118-121.
[8] 李喜林，劉海卿，曹啟坤，等.給排水科學與工程專業合作教育模式[J].遼寧工程技術大學學報：社會科學版，2014，16（4）：430-432.
關鍵詞：小城鎮，生活污水
隨著我國經濟的快速發展 ,人口的不斷增長和人民生活水平的不斷提高 ,小城鎮污水成為我國區域性水污染的主要原因之一[[1]]。而太湖地區執行了中國最嚴格的環境標準《太湖地區城鎮污水處理廠及重點行業水污染排放限值DB-32/T1072-2007》。論文大全，生活污水。因此，針對太湖地區小城鎮污水處理現狀，投資低、運行費用低、建設周期短、操作管理簡單的污水處理又能達標的技術開發應用迫在眉睫。本文以江南某鎮生活污水處理站為例，闡述污水處理站的工程設計，為國內小城市污水處理站的建設提供參考。
1 污水處理廠概況
該污水處理廠位于鎮南，污水處理廠主要是該鎮的生活污水廠。論文大全，生活污水。該污水處理廠占地800m2，工程總投資320萬元，其中土建130萬元。
該鎮靠近京杭運河，地下水位低，考慮生活污水、污水管網的滲漏系數、部分雨水和工業廢水進入管網，以確定該污水處理廠規模。該鎮管網采用雨污合流，其中工業廢水水量約為400~500m3/d。
現有鎮區人口1萬人，現有生活污水水量Q1=1100m3/d；
（污水管網的滲入量Q2=150m3/d（以Q1的13%考慮）；
部分雨水和工業廢水進入管網Q3=450m3/d。
現有水量：Q= Q1+ Q2+Q3=1100+150+450=1700m3/d
考慮鎮區的發展，生活污水量也會隨之增長，預計生活污水量以每年10%的速率發展，則第三年（2011年）污水量約為2000 m3/d [2]。
2 設計參數與工藝流程
2.1設計參數
設計進出水水質見表1-1。
表1-1 進出水水質表
