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   1 引言

　　 序批式活性污泥法简称SBR（Se Batch Reactor）工艺，是近十几年来活性污泥处理系统中较引人注目的一种废水处理工艺。自20世纪80年代起，国外将此工艺逐步应用于工业化生产。近年来，国内对SBR工艺的应用也日益增多。从我国及美国、日本、加拿大等国家的应用情况看，SBR是一种高效、经济、可靠、管理简便、适合于中小水量污水处理的工艺，是符合我国国情的活性污泥法，有广阔的应用前景。

　　2 工艺流程说明

　　 SBR废水处理技术是一种高效废水回用的处理技术。本设计采用的技术可对校园生活用水进行处理，经过处理后的中水可以用来浇灌绿地、花木、冲洗厕所及车辆等，从而达到节约水资源的目的。

　　 废水经隔油池去除油脂后经格栅进入凋节池，经提升泵进入水解池酸化水解后进入SBR反应池。污水进入反应池前，该池处于闲置状态，此时池内留有沉淀下来的活性污泥。污水注满后进行曝气操作，该池能有效地调节污水水质。曝气后，停止曝气动作，使混合液处于静止状态，进行泥水分离，沉淀时间为6-8h，沉淀效果良好。反应池中沉淀后的上清液经泵到清水池，留下活性污泥，作为下一个操作周期的菌种。当反应池内活性污泥过多时，排放污泥进入污泥浓缩池，污泥经浓缩后定期运走，进行干化处理。浓缩池内上清液回流至废水入口。

　　 SBR废水处理技术是一种高效废水回用的处理技术。本设计采用有时仪技术对校园生活用水进行处理，经过处理后的中水可以用来浇灌绿地、花木、冲洗厕所及车辆等，从而达到节约水资源的目的。

　　 在设计SBR废水处理系统方案时，充分考虑到现实生活中校园生活区较为狭小的特点，设计中力求达到设备体积小，性能稳定、工程投资收的目的。由于在废水处理过程中环境温度对菌群代谢产生的作用直接影响了废水处理效果，故设计中采用地埋式砖混结构的处理池来降低温度对处理效果的影响。同时由于SBR废水处理技术具有工艺参数变化大、硬件设计选型与设备调试比较复杂的特点，因此在处理系统中采用了先进的PLC控制技术作为系统的控制核心，以提高SBR废水处理的效率，方便操作和使用。

　　 SBR废水处理系统分别由废水处理池、清水池、中水水箱、电气控制箱以及水泵、罗茨风机、电动阀门和电磁阀等部分组成。在废水处理池、清水池、中水水箱中分别设置了液位开关，用以检测水池与水箱中的水位。

　　 污水处理的阶段，当污水池中的水位处于低水位或无水状态（又称为待纳水状态）时，电动阀会自动开启纳入污水。当污水池纳入的污水执政长水（高水位）时。电动法自动关闭，污水池中污水呈微氧和厌氧状态。

　　 在污水处理的第二阶段，采用了能将解大分子污染物的曝气法，可是无水脱色、除臭、平衡菌群的PH值并对污染物进行高效除污，即好氧处理过程。整个好氧时间一般需要2-3h（曝气时间）。在曝气管路上设计了安装了排空电磁阀，当电动阀门自动关闭后，排空电磁阀开启，、罗茨风机延时启动（空载），排空电磁阀关闭，污水池开始曝气。当爆气处理结束后，排空电磁阀再次开启，罗茨风机停机（空载），排空电磁阀延时关闭。曝气风机须在无负荷条件下启动和停止，能起到保护电机和风机的作用。一般经过0.5的水质沉淀,PLC下达启动清水（1#泵）指令，将沉淀后的水泵入到清水池。当清水池中的水位升至正常液面（高水位）时，1#清水泵自动停止运行。这时2#清水泵自行启动向吕水箱泵水，当水箱内达到高水位时（正常液面），2#清水泵自动停止运行，这是中水箱内的水全部完成处理过程。

　　 如上所述，当中水箱内水位降至低水位时（正常液面），2#清水泵又自动启动向中水箱泵水。当污水池中的水位降至低水位时（正常液面），电动阀门会自动打开继续向污水池纳入污水。如此循环往复。

　　 由于SBR废水处理技术针对污水的水质不同而选用的生物菌群不同，工艺要求也有所不同，因而要求的电气控制系统应具有参数可修正的功能，以满足废水处理要求。SBR废水处理系统示意图如图1。

　　3 选用动力设备要求

　　 再SBR废水处理系统中所使用的动力设备（水泵、罗茨风机、电动阀），均采用三相交流异步电动机。电动机应选配Y型系列防水防潮型，电磁阀（220VAC）的选也应符合防水要求。

　　 （4）电动阀： 阀体D97A1X5—10ZB-125mm电动装置LQ20-l，380V／60W（三相），转矩200N·m，转速1r／min。

　　4 总体设计

　　4.1总体设汁方案说明

　　 （1）本方案中的控制对象电动机均有交流接触器完成开、停控制，只有电动阀电机需采用正、反向控制。

　　 （2）污水池、清水池、中水水箱中的水位检测开关，在选型和安装硬件以及编程时应考虑抗干扰性性能。选用的电极还应考虑耐腐蚀性。

　　 （3）电动阀上的驱动电机，其内部设有过载保护开关，一般为常闭触点

　　 作为电动阀的过载保护信号，在设计PLC的控制电路时应考虑信号的逻辑关系。其流程图如图2。

　　5 小结

　　 SBR是一种高效、经济、可靠、管理简便、适合于中小水量污水处理的丁艺，是符合我国国情的活性污泥法，有广阔的应用前景

  伺服系统的工作过程

　　 卷烟机输出的烟支直线运动速度非常高，在由直线运动转变为轴向运动之前的烟支制动显得尤其重要，这一过程避免了因撞击而可能产生的烟丝损失或烟支变形。烟支的制动通过制动负压电机驱动制动负压风机，从而产生制动负压。调节制动负压的阀蝶安装于捕烟轮低压气路中通到大气的通风口处，并由捕烟轮伺服电动机控制。鼓轮槽中的制动负压使烟支减速并使之停在每个烟槽中的预定位置上。为了克服不同盘纸摩擦力的影响，制动负压需要连续自动调节。捕烟轮伺服电动机由四个固态继电器来控制正反转从而控制蝶阀，整个捕烟轮伺服系统的电气控制原理如图1所示。

　　 检测的工作原理

　　 卷烟机上的两个加速凸轮将一根接一根的烟支分别推到鼓轮一个接一个的鼓轮槽中，烟支由右侧进入捕烟轮槽中后，一个光纤检测器位于鼓轮要求烟支头端停止位置的上方，即捕烟轮到位检测器。当制动负压大小合适时，平均约一半的烟支将到达检测位置，而另一半尚未到达。所有烟支将停在所需位置两侧的狭窄范围之内。捕烟轮同步探测器的输出由机器的另一个接近开关即捕烟轮同步探测器控制，以保证捕烟轮到位探测器在一定时间内探测到烟支数，与设定值比较，超出范围，由PLC输出电压，驱动伺服电动机旋转，带动蝶阀打开或关闭，从而改变制动负压大小。控制系统连续调节制动负压，保证烟支停在鼓轮上探测点附近的小范围内。

　　 由凸轮触动的限位开关可防止蝶阀完全打开或关闭。限位开关限制阀的运动范围，使制动负压维持在上、下限范围内。低限开关是可调整的，且机器停机以后，蝶阀完全打开，用来在机器起动时提供低速负压。当机器停机时，捕烟轮伺服电动机停止调节。

2.1 PLC的安装

    PLC适用于大多数工业现场，但它对使用场合、环境温度等还是有一定要求。控制PLC的工作环境，可以有效地提高它的工作效率和寿命。在安装PLC时，要避开下列场所：  

    （1）环境温度超过0 ~ 50℃的范围；  

    （2）相对湿度超过85%或者存在露水凝聚（由温度突变或其他因素所引起的）；  

    （3）太阳光直接照射；

    （4）有腐蚀和易燃的气体，例如氯化氢、硫化氢等；  

    （5）有打量铁屑及灰尘；  

    （6）频繁或连续的振动，振动频率为10 ~ 55Hz、幅度为0.5mm（峰-峰）；  

    （7）超过10g（重力加速度）的冲击。  

    小型可编程控制器外壳的4个角上，均有安装孔。有两种安装方法，一是用螺钉固定，不同的单元有不同的安装尺寸；另一种是DIN（德国共和标准）轨道固定。DIN轨道配套使用的安装夹板，左右各一对。在轨道上，先装好左右夹板，装上PLC，然后拧紧螺钉。为了使控制系统工作可*，通常把可编程控制器安装在有保护外壳的控制柜中，以防止灰尘、油污、水溅。为了保证可编程控制器在工作状态下其温度保持在规定环境温度范围内，安装机器应有足够的通风空间，基本单元和扩展单元之间要有30mm以上间隔。如果周围环境超过55C，要安装电风扇，强迫通风。  

    为了避免其他外围设备的电干扰，可编程控制器应尽可能远离高压电源线和高压设备，可编程控制器与高压设备和电源线之间应留出至少200mm的距离。  

    当可编程控制器垂直安装时，要严防导线头、铁屑等从通风窗掉入可编程控制器内部，造成印刷电路板短路，使其不能正常工作甚至损坏。

2.2 电源接线

    PLC供电电源为50Hz、220V±10%的交流电。  

    FX系列可编程控制器有直流24V输出接线端。该接线端可为输入传感（如光电开关或接近开关）提供直流24V电源。  

    如果电源发生故障，中断时间少于10ms，PLC工作不受影响。若电源中断超过10ms或电源下降超过允许值，则PLC停止工作，所有的输出点均同时断开。当电源恢复时，若RUN输入接通，则操作自动进行。  

    对于电源线来的干扰，PLC本身具有足够的抵制能力。如果电源干扰特别严重，可以安装一个变比为1:1的隔离变压器，以减少设备与地之间的干扰。

2.3 接地

    良好的接地是保证PLC可*工作的重要条件，可以避免偶然发生的电压冲击危害。接地线与机器的接地端相接，基本单元接地。如果要用扩展单元，其接地点应与基本单元的接地点接在一起。为了抑制加在电源及输入端、输出端的干扰，应给可编程控制器接上专用地线，接地点应与动力设备（如电机）的接地点分开。若达不到这种要求，也必须做到与其他设备公共接地，禁止与其他设备串联接地。接地点应尽可能*近PLC。

2.4 直流24V接线端  

    使用无源触点的输入器件时，PLC内部24V电源通过输入器件向输入端提供每点7mA的电流。  

    PLC上的24V接线端子，还可以向外部传感器（如接近开关或光电开关）提供电流。24V端子作传感器电源时，COM端子是直流24V地端。如果采用扩展船员，则应将基本单元和扩展单元的24V端连接起来。另外，任何外部电源不能接到这个端子。

    如果发生过载现象，电压将自动跌落，该点输入对可编程控制器不起作用。  

    每种型号的PLC的输入点数量是有规定的。对每一个尚未使用的输入点，它不耗电，因此在这种情况下，24V电源端子向外供电流的能力可以增加。

    FX系列PLC的空位端子，在任何情况下都不能使用。

2.5 输入接线

    PLC一般接受行程开关、限位开关等输入的开关量信号。输入接线端子是PLC与外部传感器负载转换信号的端口。输入接线，一般指外部传感器与输入端口的接线。  

    输入器件可以是任何无源的触点或集电极开路的NPN管。输入器件接通时，输入端接通，输入线路闭合，同时输入指示的发光二极管亮。  

    输入端的一次电路与二次电路之间，采用光电耦合隔离。二次电路带RC滤波器，以防止由于输入触点抖动或从输入线路串入的电噪声引起PLC误动作。  

    若在输入触点电路串联二极管，在串联二极管上的电压应小于4V。若使用带发光二极管的舌簧开关，串联二极管的数目不能超过两只。  

    另外，输入接线还应特别注意以下几点：  

    （1）输入接线一般不要超过30m。但如果环境干扰较小，电压降不大时，输入接线可适当长些。  

    （2）输入、输出线不能用同一根电缆，输入、输出线要分开。  

    （3）可编程控制器所能接受的脉冲信号的宽度，应大于扫描周期的时间。

2.6 输出接线

    （1）可编程控制器有继电器输出、晶闸管输出、晶体管输出3种形式。 

    （2）输出端接线分为独立输出和公共输出。当PLC的输出继电器或晶闸管动作时，同一号码的两个输出端接通。在不同组中，可采用不同类型和电压等级的输出电压。但在同一组中的输出只能用同一类型、同一电压等级的电源。 

    （3）由于PLC的输出元件被封装在印制电路板上，并且连接至端子板，若将连接输出元件的负载短路，将烧毁印制电路板，因此，应用熔丝保护输出元件。 

    （4）采用继电器输出时，承受的电感性负载大小影响到继电器的工作寿命，因此继电器工作寿命要求长。 

    （5）PLC的输出负载可能产生噪声干扰，因此要采取措施加以控制。 

    此外，对于能使用户造成伤害的危险负载，除了在控制程序中加以考虑之外，还应设计外部紧急停车电路，使得可编程控制器发生故障时，能将引起伤害的负载电源切断。 

    交流输出线和直流输出线不要用同一本电缆，输出线应尽量远离高压线和动力线，避免并行。