基于超微孔曝气多功能氧化沟的污水处理系统

【摘要】：近年来,在污水处理系统中,为了实现高质量、低消耗、稳定可靠的运行,国内外许多污水处理厂采用了现代先进控制技术和计算机技术,从而构成计算机监督、控制、管理系统,使系统优化运行。曝气是污水好氧生物处理系统中一个重要的工艺过程,曝气效果的好坏极大的影响生物处理系统的效率,同时,曝气又是一个非常耗能的过程,曝气设备的能耗在污水处理厂的运转费用中占有很大的比重。本文结合“中小城市生活污水处理关键技术及设备优化”这一四川省重大招标项目,从项目实际情况出发,重点研究了污水处理曝气系统中的智能控制系统的设计和实现。 本文首先从污水处理的控制系统总体出发,描述了基于CAN 总线结构的污水处理DCS(集散控制系统)模型的控制网络,并对其结构体系做一简单的介绍。 其次对整个控制网络中的曝气系统作重点介绍与分析,在此部分推出了一种基于曝气与推流一体化的超微孔曝气装置,对原有的转刷曝气进行升级换代,而且在此超微孔曝气装置的基础上构建了两个闭环控系统,并且重点介绍了智能控制卡的设计与实现。 最后,介绍了对曝气的控制系统的软件设计,以KEIL 和WAVE2000 作为编译和仿真工具,在现有条件的基础上对控制过程进行模拟与实验。 【关键词】：CAN 总线 智能控制 曝气 闭环系统
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2005
【分类号】：X703.3
【目录】：

• 第一章 绪论9-13
• 1.1 污水处理技术的发展过程9
• 1.2 目前存在的问题9-10
• 1.2.1 资金短缺9-10
• 1.2.2 处理工艺选择不切实际10
• 1.2.3 设备制造落后10
• 1.2.4 传统污水处理工艺中曝气系统的能耗偏大,效率不高10
• 1.3 今后的发展趋势10-12
• 1.3.1 污水处理工艺更趋高效11
• 1.3.2 污水处理回用11
• 1.3.3 污水处理设备制造技术、控制自动化水平提高11
• 1.3.4 建设环保型污水处理厂11-12
• 1.4 本文的研究意义及主要研究对象12
• 1.5 本课题的研究内容及重点12-13
• 第二章 基于 CAN 总线的污水处理总体设计方案简介13-18
• 2.1 四川省新都污水处理示范工程简介13-15
• 2.2 对一体化氧化沟的控制系统设计15-18
• 2.2.1 污水处理自控系统的发展现状15-16
• 2.2.2 污水处理分布式在线监测系统的结构16-18
• 第三章 污水处理中曝气与推流系统的简介与控制方案18-25
• 3.1 曝气在污水处理系统中的意义18
• 3.2 曝气设备的简介18-20
• 3.3 曝气与推流一体化的超微孔曝气装置20-23
• 3.4 曝气系统的控制策略23-25
• 第四章 系统的硬件设计25-33
• 4.1 方案设计25-27
• 4.1.1 智能控制卡的功能25
• 4.1.2 单片机的选型25-26
• 4.1.3 各功能模块的划分26-27
• 4.2 各模块的设计27-33
• 4.2.1 单片机与变频器通讯模块的设计27-28
• 4.2.2 CAN 通讯模块的设计28-29
• 4.2.3 单片机与溶解氧测试仪通讯模块的设计29-30
• 4.2.4 单片机对PID 调节阀控制模块的设计30-31
• 4.2.5 键盘显示模块的设计31-33
• 第五章 单片机与变频器的通讯协议简介33-45
• 5.1 变频器的选择33
• 5.2 变频器的通信协议33-45
• 5.2.1 通讯报文的结构33-35
• 5.2.2 有效的数据字符35-38
• 5.2.3 USS 的任务和应答38-42
• 5.2.4 PZD 区域(过程数据区)42
• 5.2.5 任务报文(主站→MICROMASTER4)42-43
• 5.2.6 应答报文(MICROMASTER4→主站)43-45
• 第六章 系统的软件设计45-59
• 6.1 软件的开发环境及工具45-52
• 6.1.1 编译器的选择45
• 6.1.2 仿真器的选择45-47
• 6.1.3 在Keil 的uV2 集成环境下使用伟福仿真器47-49
• 6.1.4 仿真器的设置49-52
• 6.2 单片机控制软件的设计52-58
• 6.3 试验情况58-59
• 第七章 结论59-60
• 致谢60-61
• 参考文献61-63
• 附录一 智能控制卡63-64
• 附录二 实验设备64

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