与生活污水相比，工业废水污染物浓度高，毒性大。不同企业，工业废水的污染物浓度、种类不同，因此不能通过一种通用技术和工艺来治理，往往要求在排出工厂前，处理到符合排放标准才能排放。所以在工厂内需建污水处理站。

(3)被污染的雨水：主要指初期雨水，指雨水流经地表时受到的污染，也需净化处理。这三种污水在城市里最后都要汇集在一起，进行处理，我们称为城市污水。

本课题要研究的是其中生活污水处理系统。 2.1.2 污水出路

污水经净化处理后，最终出路有：

(1)排放水体：是污水的自然归宿。从河里取用的水，回到河里是很自然的，作为水体的补给水。但污水排入水体应以不破坏该水体的原有功能为前提。在具体操作时，应以排放标准来控制。这是最常用的一种污水出路，同时也是造成水体污染的原因之一。

(2)灌溉田地：但必须符合灌溉的有关规定。如化肥厂水含Ｎ、Ｐ高，在厂内处理后，达到一定标准可进行灌溉。

(3)重复使用（回用）：城市生活用水如冲洗厕所等和市政用水如城市绿地灌溉、 洒浇道路、消防用水、建筑用水和城市景观用水等。 2.2 生活污水处理系统的工艺流程

污水处理整个过程主要分别有格栅间、隔油沉淀池、调节池、事故池、A/O 池、鼓风机房、二次沉淀池、混凝反应池、混凝沉淀池、综合工房、综合泵房这几个环节组成，其工艺流程图1所示。

图2.1 污水处理工艺流程图

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（1）格栅间包括格栅机、自吸泵、轴流风机、手动葫芦、超声波液位计、电磁流量计。格栅机用于滤出污水中较大的废弃物，例如木棒、大塑料袋等。自吸泵和超声波液位计一起来监视调节格栅间的液位情况。电磁流量计用于上位显示自吸泵总管出水口流量。

（2）隔油沉淀池包括转子泵、电磁流量计（上位显示隔油沉淀池旁入口污水流量），主要作用在于滤除污水中的油污。

（3）调节池、事故池包括加药混合反应装置、气浮装置、调节池自吸泵、事故池自吸泵、2 个超声波液位计、电磁流量计、温度计。加药混合反应装置又包括 FeSO4搅拌机、FeSO4计量泵、Na2CO3搅拌机、Na2CO3计量泵、K2HPO4搅拌机、K2HPO4计量泵、PAC 搅拌机、PAC 计量泵。其主要作用是向水里加入适量的药剂从而改善水质。气浮装置包括气浮机、搅拌机、刮渣机、螺旋输送机，用于进一步去除水底部的固体垃圾。两台泵和液位计则控制池中水位的高低，电磁流量计反应自吸泵出水口的出水量。

（4）A/O 池包括潜水搅拌机、平浆式搅拌机、混合液回流泵、超声波液位计、 电磁流量计 3 个、水表、PH 温度计 2 个、ORP 测定仪 2 个、溶氧仪 2 个。该池子用于加药后污水和药剂的化学反应。搅拌机使反应更加充分，液位计和电磁流量计用于监控池中液位和泵出水口流量情况。

（5）鼓风机房的罗茨鼓风机给气浮机提供气压，从而使气浮泵吹起池底的杂物进行滤除。

（6）二次沉淀池用于沉淀污水中的细小颗粒，并用刮吸泥机清除池底的沉积物。 （7）混凝反应池包括混合池搅拌机和反应池搅拌机，加药污水化学反应后在混凝沉淀池中沉淀出反应物，并通过刮吸泥机清除反应物。

（8）综合工房包括立式回用水泵、立式回流污泥泵、剩余污泥泵、化学污泥泵、移动式污泥泵、超声波液位计 3 个和电磁流量计。

（9）综合泵房包括 PAM 搅拌机、PAM 计量泵、M180A 搅拌机、M180A 计量泵、换气扇、输泥螺杆泵、空压机、反冲洗泵、带压机、无轴螺旋输送机。化验设备和电磁流量计。

2.3 可编程控制器的介绍

在生活污水处理系统中，由于运行大部分是单向运行，采用开关量和模拟量控制，

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而可编程控制器（PLC），针对不同的现场信号，如交流或直流、开关量或模拟量、电压或电流等，有相应的 I/O 模块与现场设备，如按钮、行程开关、传感器和控制阀等直接连接。

2.3.1 PLC 的基本结构

可编程序控制器是专为工业现场而设计的，其基本结构与典型的计算机结构相同，主要由电源、中央处理器单元（CPU）模块、I/O 模块、编程器等部分组成。

1）CPU 模块的功能

CPU 模块是 PLC 的核心，由中央处理器单元（CPU）和存储器组成， 2） CPU 模块中的存储器

存储器用来存储数据和程序，可分为随机存取存储器（RAM）和只读存储器（ROM）。RAM 是易失性存储器，电源掉电后，其中存储的信息将丢失，工作时，用户可以写入，也可以读出其中的数据。ROM 是非易失性存储器，它的电源掉电后，其中存储的信息仍将保留，但其内容只能读出，不能写入，因此称为只读存储器。

PLC 的程序可分为系统程序和用户程序，系统程序相当于 PC 中的操作系统，包括监视程序、管理程序、命令解释程序、功能子程序、系统诊断程序等。用户程序即由用户设计，使 PLC 完成用户特定的要求的程序。相应地，PLC 中的存储器分为系统程序存储器和用户程序存储器。

3） I/O 模块

I/O 模块是外部设备与 CPU 连接的桥梁，I/O 模块通常可以实现电平转换、输出驱动、A/D 转换、D/A 转换、串/并行转换、数据传递等功能。

（1）输入模块 其内部通常设有 RC滤波电路和光耦合器。RC 滤波电路可以滤掉外部干扰脉冲防抖动，光耦合器可以防止强电干扰，起到隔离作用。

图2.3 输入接口电路典型结构图

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（2）输出模块 将主机输出的信号转换成驱动外部设备工作的信号。输出接口电路也采用电气隔离技术。

图2.4 输出接口电路典型结构图

4） 电源

PLC 一般使用 220V 的交流电源或 24V 的直流电源。内部的开关电源为 PLC 各模块提供 5V 及 24V 的直流电源。

5） 编程器

PLC 的编程器有两种：一种是手持编程器，它由键盘、显示器和工作方式选择开关等部分组成，主要用于调试简单程序、现场修改参数及监视 PLC 自身的工作情况；另一种是利用上位计算机中的专业编程软件，它主要用于编写较大型的程序，并能灵活地修改、下载安装程序及在线调试和监控程序，它的应用较前者更为广泛。

2.3.2 西门子 S7 系列可编程控制器介绍

S7-300 是模块化小型 PLC 系统，能满足中等性能要求的应用。其模块化结构设计使得各种单独的模块之间可进行广泛组合以用于扩展。

1）系统组成

中央处理单元(CPU)：各种 CPU 有不同的性能，例如，有的 CPU 上集成有 PROFIBUS—DP 通讯接口等。

信号模块(SM)：用于数字量和模拟量输入／输出。 通讯处理器(CP)：用于连接网络和点对点连接。

功能模块(FM)：用于高速计数，定位操作(开环或闭环定位)和闭环控制。 负载电源模块(PS)：用于将 SIMATICS7—300 连接到 120／230V 交流电源，或 24 ／48／60／110V 直流电源。

接口模块(1M)：用于多机架配置时连接主机架(CR)和扩展机架(ER)。S7—300 通过

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