石化污水處理工藝系統(tǒng)實驗平臺整個系統(tǒng)的總處理設計流量為200L/h，可運行負載200L/h。工業(yè)含油廢水等作為水源，管道為304不銹鋼材質(zhì)。

采用缺氧、好氧生物處理為主導，體現(xiàn)了當前缺氧、好氧技術(shù)中的典型工藝，系統(tǒng)可以串接組合成A/O/A/O、A/A/O、A/O/O、A/O等工藝，聯(lián)合MBBR、MBR、臭氧氧化及BAF等深度處理工藝進行耦合處理，從而達到凈化石化廢水的目的。

反應池體包括活性污泥缺氧池、接觸氧化曝氣池，平流式沉淀池，MBBR池、MBR池、催化氧化塔等。各主要工藝裝置之間設有中間調(diào)節(jié)池以及旁路系統(tǒng)，根據(jù)原污水COD含量的不同或者研究項目的不同可以選擇不同的組合方式進行實驗。

1.技術(shù)要求（理論）

① 配制的污水（pH無量綱6～9、CODCr mg/L≤1000、SS mg/L≤200、氨氮mg/L≤25、總氮mg/L≤40、石油類mg/L≤50）作為水源。

② 原水通過提升泵提升至聚結(jié)系統(tǒng)進行油水分離，然后進入A1池進行缺氧反應，通過切換閥門選擇其中一種工藝進行生物處理，在線監(jiān)測 pH、ORP、DO、MLSS、氨氮量、充氧量等。接觸氧化池的曝氣量由渦輪鼓風機控制，風量由變頻器控制風機來實現(xiàn)。經(jīng)生化處理后流入二沉池進行固液分離，部分污泥回流至缺氧池。上清液排至MBBR池或者MBR池進行膜處理凈化，然后進行臭氧氧化，進行強氧化還原反應，處理出來的最終液可直接排入清水箱或再次排入BAF進行生物曝氣處理。

2.主要測點說明

① 配水系統(tǒng)：提升泵的流量在線調(diào)節(jié)、顯示、遠程數(shù)字通訊。

② A/O池：監(jiān)測pH值、ORP、DO、MLSS、風量顯示、變頻器控制風機頻率、變頻器控制潛水攪拌，遠程數(shù)字通訊。

③二沉池：污泥回流泵流量（在線控制回流流量調(diào)節(jié)、顯示、遠程數(shù)字通訊），出水BOD、COD手工離線取樣分析。

④MBBR池：監(jiān)測pH、DO、風量顯示、變頻器控制風機頻率、遠程數(shù)字通訊。

⑤MBR池：監(jiān)測pH、DO、風量顯示、變頻器控制風機頻率、遠程數(shù)字通訊。

⑥ BAF池：監(jiān)測pH、DO、遠程數(shù)字通訊。

⑦ 臭氧氧化：監(jiān)測臭氧氣體濃度，風量顯示、變頻器控制風機頻率、遠程數(shù)字通訊。

二.硬件控制系統(tǒng)

整個污水處理裝置由工藝設備和控制系統(tǒng)兩部分組成，工藝設備由水處理系統(tǒng)組成，控制系統(tǒng)則由手動和自動兩個可獨立工作的控制系統(tǒng)組成，完成對本系統(tǒng)的控制調(diào)節(jié)和參數(shù)顯示功能。

控制系統(tǒng)分自動與手動兩個控制系統(tǒng)，且兩種控制系統(tǒng)都可以獨立工作，完成對本系統(tǒng)的控制調(diào)節(jié)和參數(shù)顯示功能。

其中：手動控制系統(tǒng)包含一個手動工業(yè)控制機柜，分別對整體與各個組合工藝水處理系統(tǒng)進行控制調(diào)節(jié)，可脫離自動控制系統(tǒng)獨立工作，重要參數(shù)可直接顯示。

自動化控制系統(tǒng)基于百兆工業(yè)以太網(wǎng)的自動監(jiān)控系統(tǒng)，采用工控機，PLC系統(tǒng)，操作器及一次儀表組成。

工控機采用工業(yè)平板電腦作為人機交互設備，并具有觸摸功能。主要完成工藝參數(shù)的設定、修改、工藝流程的動態(tài)顯示，對流量、壓力實時控制，故障監(jiān)測及報警，關(guān)鍵數(shù)據(jù)的存儲、查詢和打印等。

PLC系統(tǒng)作為下位機控制系統(tǒng)，采用研華的ADAM-5000系列工業(yè)級I/O控制模塊構(gòu)成。網(wǎng)絡采用級聯(lián)方式，系統(tǒng)設有一套PLC系統(tǒng)。PLC負責對整體工藝系統(tǒng)的控制，并通過工控機進行人機交互。每套系統(tǒng)中，ADAM5050、ADAM5017實現(xiàn)對水質(zhì)參數(shù)、壓力、液位、濁度等的數(shù)據(jù)采集，并通過背板總線送入ADAM5510，提升泵、加藥泵、變頻器等設備采用modbus總線與ADAM5510進行數(shù)據(jù)交互，并從工控機接受數(shù)據(jù)分別對操作器、電磁閥和泵以及變頻器等進行控制。

現(xiàn)場設備上的一次儀表都是標準的常規(guī)儀表，主要完成對處理過程中的參數(shù)檢測（流量、液位、pH值等），其輸出信號為標準的4-20mA和0-5V模擬電信號。模擬信號經(jīng)ADAM5017模塊轉(zhuǎn)換濾波后變成工程量進行計算。

三.軟件控制系統(tǒng)

工控機以“組態(tài)王"為軟件設計平臺。組態(tài)王具有良好的開放性、豐富的功能模塊、強大的數(shù)據(jù)庫功能，從而縮短了開發(fā)周期，減少了開發(fā)費用，提高系統(tǒng)的可靠性。

在本監(jiān)控系統(tǒng)中，根據(jù)污水處理的流程和控制要求，對不同的實驗可以自由切換選擇，所有自動控制儀表的狀態(tài)及測量值都能夠單獨自動控制，快速、準確，且可以靈活簡便地在各種運行方式之間進行切換。主要設計了以下主要功能：

1、系統(tǒng)登陸：通過用戶名和密碼驗證來控制用戶對系統(tǒng)的操作，同時設置畫面的操作權(quán)限，只有具有一定權(quán)限的用戶登錄才能進行設備的啟停。

2、實驗項目設置：通過畫面選擇相應的實驗流程組合和相應的測試參數(shù)選擇，以完成不同的實驗項目。

3、過程顯示：在系統(tǒng)主頁上動態(tài)模擬顯示污水處理過程，所有水池和管道顯示水位及水流狀態(tài)；顯示所有設備的運行狀態(tài)和運行參數(shù)，所有用電設備閃爍顯示工作故障，擊活后進入操作對話框（含不工作設備）故障詳情；參數(shù)主頁顯示當前數(shù)值，擊活后進入數(shù)據(jù)統(tǒng)計。

4、設備操作：在系統(tǒng)運行的畫面上，可以通過觸摸操作實現(xiàn)設備的啟停。

5、報警功能：報警功能是監(jiān)控系統(tǒng)必須具有的重要功能。所有用電設備出現(xiàn)故障，主畫面上相應設備以黃色閃爍報警，彈出報警窗口供操作員確認，同時將報警信息寫入報警數(shù)據(jù)庫。

6、報表和數(shù)據(jù)統(tǒng)計：污水處理過程中需要統(tǒng)計大量的數(shù)據(jù)，并需要對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析。在本系統(tǒng)中，分別設計了時報、日報、月報、年報四種報表。時報可以查看到當前小時的實時數(shù)據(jù)和平均值；日報記錄的內(nèi)容包括一天24小時內(nèi)每小時的平均值以及一天的平均值和累計值；月報記錄的內(nèi)容包括該月中每一天的平均值和該月的平均值；年報則記錄一年中每月的平均值。

7、硬件測試：該界面用于單獨測試在線檢測儀表（液體流量計、pH計、壓力計、溶解氧計、風量計、溫度計、液位計等）、執(zhí)行機構(gòu)（變頻器、電動閥等）、液位開關(guān)、電磁閥、攪拌電機、水泵等的性能。

8、設備操作界面主要由主界面、運行方式選擇界面、工藝流程選擇界面、工藝流程操作界面、實時數(shù)據(jù)報表界面、歷史數(shù)據(jù)報表界面、歷史曲線界面、報警界面、硬件測試界面和單元設備結(jié)構(gòu)設計圖與設計參數(shù)界面等，各界面之間可自由切換。

9、遠程登陸：通過網(wǎng)絡發(fā)布，實現(xiàn)用戶遠程登陸，實時獲取系統(tǒng)的工作狀態(tài)信息。