PLC控制的污水处理系统设计开题报告

水资源是人类生存和经济社会发展进步的基础与命脉，是重要的战略资源。随着世界经济的飞速发展,与之伴随的是污水排放量增大,合理并高效处理污水是现阶段的重点难点。^[1-2]一方面大量的工业污水无法用传统技术处理,另一方面是缺乏废水排放和集中处理设施、设备。工业农业生产过程中所产生的废液废渣都属于工业农业污水,排放到环境中,会对生态系统造成严重的损害,一旦饮用被污染的地下水将对人类健康造成不可逆转的危害,甚至导致死亡。^[3]据相关数据，目前我国人均淡水量水平约为全球人均淡水量的四分之一左右，人均淡水资源仅为2.4千吨。在全球149个国家与地区中，我国人均水资源的排名仅为110名，充分表明了我国人均淡水资源的匮乏程度。^[4]总体来说,我国水资源总量大，平均占有量较小，局部地区水资源紧缺难题较为严重，水资源供求矛盾突显。我国水资源遍布不平衡，南多北少，进一步加重水资源急缺。受各种因素危害，我国水资源开发潜力有限，水资源开发难度越来越大，而广大群众需水量愈来愈多，水资源供求矛盾更突出。^[5]由此可以得出水资源短缺是我国需要解决的重点问题之一，其中污水处理方面不可忽视。

根据联合国环境保护组织相关数据显示，随着现代化工业进程的不断推进，在未来的10年之内，全世界范围内缺水的人口将增加到70%。在这之中有一半以上的水资源问题来源于工业企业的污水排放。由于世界人口数量增长加上工业化程度加重导致原本就稀缺的淡水资源污染严重,许多国家通过循环利用水资源来缓解水资源的匮乏。^[6]通过查阅相关数据可得,丹麦、德国、法国、意大利、荷兰、瑞士的处理建筑物的数量分别是1675座、10518座、10368座、9800座、424座、967座。污水处理率分别是85%,86%,68%,63%,90%,90%。^[7]可见国外对于污水处理的意识比较紧迫,意识到工业废水处理问题迫在眉睫。国内方面，在政策、社会等多重因素共同推动作用下，我国污水处理设施建设项目增加，市场污水处理能力逐年提升。2021年，华北、东北、华东、华中、华南、西南、西北污水处理厂建设数量分别为304座、261座、839座、330座、443座、465座、185座，全国污水处理厂建设总量达2827座；城市污水处理量达611.9亿立方米，污水处理率达97.89%，其中污水处理厂处理总量达601.57亿立方米，污水日处理能力达20767.22万立方米。^[8]随着我国污水处理能力及处理量持续增长，国内污水处理行业市场规模呈现出稳步增长趋势。技术方面，如今国内外污水处理技术中大部分都采用一级处理和二级处理。一级处理主要采用物理方法,通过格栅截留、过滤沉淀等一级手段处理污水中较大的悬浮物和砂石,这一处理技术在国内外都已成熟;二级处理大多采用化学方法和生物方法利用微生物相互运动去除污水中溶解性较大的悬浮物以及有机物,同样方法还以去除氮、磷等类的营养盐。^[9-11]

水资源污染成为危害人类社会持续发展的重要问题，也使得人们开始重视水资源保护工作，并对传统的错误理念和做法进行反思，逐渐走上以环境保护与体改自然资源的利用率以及循环使用的道路，确保经济发展的可持续性。plc控制系统具有自身的优势，其编程较为简单、抗干扰能力强、具有较好的可靠性，应用便捷。^[12-13]随着我国社会经济的发展，对于污水处理越来越重视。污水处理系统应用plc控制技术，可以完善以往污水处理工作中不足，发挥信息技术、微电子技术以及自动化控制技术的优势，从而有效提升污水处理的质量，大幅降低有害物质的排放，提升企业的经济效益。^[14-15]

2. 研究内容和预期目标

1、任务内容

设计一款基于plc的污水处理系统，能根据实际需要对蓄水池中的污水进行自动检测及无害化处理。该系统由运行的组态软件对plc的运行状态进行实时监控，以达到自动处理污水的目的。

2、预期目标

3. 研究的方法与步骤

拟采用的研究方法：

本课题拟采用软硬件相结合组成实际控制系统。主要分为以下几个部分：选择对应型号，原理图设计与分析，软件的编程及其功能的调试与仿真。

拟采用的具体步骤：

4. 参考文献