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对煤制天然气废水中酚和氨的处理不仅能够减少资源的浪费，而且能够在一定程度上降低之后的处理难度。一般来说，对煤制天然气废水的预处理主要包括脱酚以及脱酸。
1.1脱酚煤制天然气废水中含有一定量的酚类物质，目前使用较多的是溶剂萃取脱酚技术，如果单一的溶剂萃取脱酚技术不能满足要求的话，可以和水蒸气脱酚法相结合。目前国内溶剂萃取脱酚技术采用的原料主要是二异丙基醚或乙酸丁酯等物质，例如如果采用鲁奇加压气化工艺进行煤制天然气的生产，那么相应的，其溶剂萃取脱酚技术使用的脱酚溶剂应该是异丙基醚。实际情况证明，采用异丙基醚对煤制天然气废水进行脱酚，脱酚后废水中酚的含量能够低于0.6g/L。
1.2脱酸除了对煤制天然气废水进行脱酚以外，其预处理工艺还包括脱酸。脱酸简而言之就是对煤制天然气废水中含有的CO2、H2S等酸性物质进行分离。需要注意的是，在实际的脱酸操作中，一定要考虑到CO2、H2S等酸性分子在遇水后会出现弱电离现象，弱电离会导致煤制天然气废水的脱酸效率下降。因此，在实际的脱酸操作中，排放CO2、H2S等酸性气体时尽量做到向上排放，即将其从脱酸塔顶部进行排出，而且还要对脱酸塔顶部的温度进行控制，这样才能把部分游离的氨分子留在酚水中，将酸性气体排出。
2.生化处理技术
所谓的生化处理技术指的是通过对微生物自身存在的新陈代谢作用加以利用，对污染物进行分解并且对其进行转化，使之最后能够成为二氧化碳等物质。目前我国煤化工废水处理，普遍采用改进后的好氧生化处理技术，主要包括两方面工艺，分别是SBR技术以及PACT技术。由于煤化工废水中存在着联苯等比较难降解的有机物，这些有机物在好氧生化处理技术中难以降解，需要采用厌氧生物处理技术进行处理。此外，一些煤化工废水成分十分复杂，可采用厌氧和好氧工艺相结合的方式处理煤化工废水。
2.1SBR工艺SBR工艺的优势，简单来说就是能够保证整个生物反应器中好氧和厌氧环境不断交替。通过两者不断交替，保证整个生物反应器能够获得较为多样化的生物菌群和耐冲击负荷能力。除此之外，SBR工艺还能够保证生物反应器能够处理一些有毒或者高浓度煤制天然气的能力。以我国中部地区某煤化工业废水处理厂为例，该厂采用的就是SBR工艺。通过对整个生物反应器的相关装置（如：曝气、温度、加碱装置）进行改造，从而提升了鲁奇工艺处理煤制天然气废水的能力。
2.2好氧生物膜法相比SBR工艺，很多煤化工业废水处理厂采用更多的是好氧生物膜法。好氧生物膜法的优势在于菌群的生长方式。通过对优势菌群的筛选，可以实现对煤制天然气废水中污染物的降解，特别是对一些传统工艺降解起来较为困难的有机污染物，其效果更加明显。我国西南某煤化工业废水处理厂采用的就是好氧生物膜法，实践证明，好氧生物膜法能够有效做到对煤制天然气废水中COD、酚以及氨氮污染物的去除，而且其具有较高的缓冲能力。2.2.3深度处理技术在对煤化工废水进行生化处理后，废水中仍然存在一些少量难降解污染物，在一定程度上使色度难以达到排放标准，需要采用深度处理技术。当前主要采用方法包括了混凝沉淀法以及高级氧化法等。
3.煤化工废水处理存在的不足和展望
由于煤化工废水中含有的有机物的浓度比较低，需要采取有效措施对废水的氨氮加以去除，随着排放标准提高，需要对生化水进行深度处理。由此可见，深度处理已经成为未来十分重要的研究方向，在实际深度处理过程中技术选择有十分重要的意义。当前我国进行产业投资的一个重点就是煤制天然气，但是对于煤制天然气废水处理技术的研究还存在着不足，因此相关的人员要加强对于高浓度废水处理技术的研究力度。
4.结语
［论文摘要］染色废水属于典型的难生化降解废水，如何低成本、高效率的对其处理，且保证出水的稳定达标，一直是许多环境保护工作者的研究目标。本文首先对国内外染色废水处理的技术和研究方向进行了综合概述，并对各类工艺进行了比较分析，归纳出一般染色废水的主要处理工艺技术路线。
一、研究背景和意义
纺织工业是我国的传统支柱工业之一，也是出口创汇较多的行业之一，目前我国占有15%左右的国际市场份额，是世界上最大的纺织品出口国。经过多年建设，纺织工业基本成为一个门类较齐全、布局较合理、原料和设备基本立足于国内、生产技术达到一定水平的工业部门。产业综合发展能力不断增强，已形成棉、毛、丝、麻、化纤、服装、纺织机械等行业较为完整的系列体系。
纺织工业按加工的原料、产品的品种和产品的加工用途等不同，主要分为上游、中游、下游三类产业，纺织工业的上游产业主要指各类纤维生产和加工，如天然纤维的棉花、羊毛和各类化学纤维等生产领域；中游产业指纺纱、织布、染色等生产领域；下游产业主要指服装加工等生产领域。
染色行业作为纺织工业中的中游行业，在纺织工业中起到承上启下的作用，即将各类纤维加工制造的坯布，通过染色和印花工艺生产出各类带色彩和图案的织物。在染色业中，棉纺染色业是最大的行业。染色行业作为湿法加工行业，其生产过程中用水量较大，据不完全统计。我国染色废水排放量约为每天300万～400万立方米，染色厂每加工100米织物，产生废水量3～5立方米。而且，染色废水成份复杂，含有的多种有机染料难降解，色度深，对环境造成非常严重的威胁。
随着工业化的不断深入，全球性的环境污染日益破坏着地球生物圈几亿年来形成的生态平衡，并对人类自身的生存环境存在威胁。由于逐渐加重的环境压力，世界各国纷纷制定严格的环保法律、法规和各项有力的措施，我国作为世界大国，对环境保护也越来越重视，并向国际社会全球性环境保护公约作出了自己的承诺。
二、废水处理方法分类
根据使用技术措施的作用原理和去除对象，废水处理法可分为物理处理法、化学处理法和生物处理法三类。具体如下：
1.废水的物理处理法
利用物理作用进行废水处理，主要目的是分离去除废水中不溶性的悬浮颗粒物。主要工艺有：
(1)格栅和筛网格栅是一组平行金属栅条制成的有一定间隔的框架。把它竖直或倾斜放置在废水渠道上，用来去除废水里粗大的悬浮物和漂浮物，以免后面装置堵塞。筛网是穿孔滤板或金属网制成的过滤设备，用以去除较细小的悬浮物。
(2)沉淀法利用重力作用，使废水中比水重的固体物质下沉，与废水分离。主要用于(a)在尘砂池中除去无机砂粒(b)在初见沉淀中去除比水重的悬浮状有机物(c)在二次沉淀中去除生物处理出水中的生物污泥(d)在混凝工艺以后去除混凝形成的絮状物(e)在污泥浓缩池中分离污泥中的水分，浓缩污泥。此法简单易行而且效果好。
(3)气浮法在废水中通入空气，产生细小气泡，附着在细微颗粒污染物上，形成密度小于水的浮体，上浮到水面。主要用来分离密度与水接近或比水小，靠重力无法沉淀的细微颗粒污染物。
(4)离心分离利用离心作用，使质量不同的悬浮物和水体分离。分离设备有施流分离器和离心机。
2.废水的化学处理法
(1)酸性废水的中和处理
酸性废水处理可以用投药中和法、天然水体及土壤碱度中和法、碱性废水和废渣中和法等。药剂有石灰乳、苛性钠、石灰石、大理石、白云石等。他的优点是：可处理任何浓度、任何性质的酸性废水。废水中允许有较多的悬浮物，对水质水量的波动适用性强，中和剂利用率高，过程容易调节。缺点：劳动条件差、设备多、投资大、泥渣多且脱水难。天然水体及土壤碱度中和法采用时要慎重，应从长远利益出发，允许排入水体的酸性废水量应根据水体或土体的中和能力来确定。
(2)碱性废水和废渣中和法
投酸中和法可用药剂：硫酸、盐酸、及压缩二氧化碳(用二氧化碳做中和剂，由于PH值低于6，因此不需要PH值控制装置)酸性废水及废气中和法如烟道气中有高达24%的二氧化碳，可用来中和碱性废水。其优点可把废水处理与烟道气除尘结合起来，缺点是处理后的废水中硫化物、色度和耗氧量均有显著增加。清洗由污泥消化获得的沼气(含25%—35%的二氧化碳气体)的水也可用于中和碱废水。
3.生物处理法
利用微生物可以把有机物氧化分解为稳定的无机物的这一功能，经常采用一定人工措施大量繁殖微生物。
(1)好氧生物处理法
应用好氧微生物，在有氧环境下，把废水中的有机物分解成二氧化碳和水的方法，主要处理工艺有：活性污泥法、生物滤池、生物转盘、生物接触氧化等，这种方法处理效率高，应用面广。
(2)厌氧生物处理法
应用兼性厌氧菌和专性厌氧菌在无氧条件下降解有机污染物，最后生成二氧化碳、甲烷等物质的方法。主要用于有机污泥、高浓度有机工业废水的处理。如啤酒厂、屠宰厂。
(3)自然生物处理法
应用在自然条件下生长，繁殖的微生物处理废水的方法。工艺简单，建设费用和运行成本都比较低，但其净化功能受自然条件的限制，处理技术有稳定塘和土地处理法。
三、染色污水处理系统的工艺设计
在染色污水处理系统的工艺设计中往往遇到以下问题：(1)工程设计人员大都是仅仅了解废水水质的情况下，根据自己的工程经验和直觉进行设计，这样往往造成工程缺陷，使建成的处理系统处理废水不能达标排放；(2)在有些设计中，因为对出水的达标要求严格，使设计出的工艺建设费用和运行费用偏高；(3)在许多现有的处理系统中，由于所要处理的水质发生改变，原有工艺不能针对目前的水质进行有效的处理。以上的这些都涉及到污水处理系统的优化改造和优化管理运行问题。
如何优化污水处理工艺，降低污水处理成本，提高污水处理效果，对于污水处理有着极其重要的意义。必须指出的是，染色废水处理系统的优化改造是一个非常错综复杂的问题，从目的上它不仅要基于污水水质分析，按照技术和经济的要求，在条件允许的范围内，利用各种方法，找出最佳的设计工艺方案，并在设计工况条件下，找出最佳的设施组合和最佳工艺参数，而且还要在污水的成份和水量一定幅度变动的情况下，找出相应的优化运行措施和最少运行成本。而在各染色废水水质各异、水量大小不一的实际工况下，要求得到一个能严格意义上普遍性的染色废水优化处理系统是不可能的，某一污水处理系统可能对某企业的废水处理是最优，但它对其他的染色厂可能就并不能做到最优，因此本论文对染色废水处理系统优化研究只是为提出一个系统优化改造和优化运行的概念和思路，并不是要提出一个能对所有染色废水有最优处理效果的处理系统。
四、系统工艺改造的总体思路
污水处理厂废水的水质为含有一定量难生物降解物质和颜色的有机废水，各染色子行业排放的废水所含污染物质不同，其相应的治理工艺流程也不同。对染色废水处理，工程上一般用物化法和生化法或两种方法相结合的处理方法。物化处理有见效快、水力停留时间短的优势，但其处理费用高、污泥产量大、污泥处理困难、存在二次污染的隐患。虽然臭氧氧化、活性碳吸附、电解等方法有较好的脱色效果，但它们较高的运行费用却使厂家无法承受。但前述的几种方法都具有稳定性好的特点。生物处理因具有处理成本较低，并能大幅度去处有机污染物和一定色度的特性使得染色废水治理采用生物治理作为主要治理单元己成为共识。但结合园区污水处理厂目前的运行现状及操作工人素质，为确保污水处理厂处理出水的稳定达标排放，因此改造扩建工艺的设计思想以强化物化处理的原则，以生物处理工艺为重心，尽量提高强化生物处理的作用。鉴于污水处理厂接受的染色废水综合性废水，是典型的难生化降解的有机废水，水质性质有其特殊性，而且各有关企业生产废水排放的水质水量的不稳定性，以及污水处理厂的运行成本及运行负荷。因此必须要有针对性的废水处理工艺，才能达到较好的处理效果。在选择处理工艺前，应在分析废水水质及其组成及对废水所要求的处理程度的基础上，确定各单元处理方法和改造工艺流程，以验证改造工艺的有效性。
五、结论
印染生产废水可生化性差，原污水处理系统又存在着设计、施工不尽合理，管理水平落后等缺陷，从而造成了处理出水污染指标达不到排放标准，运行成本高等后果。染色废水处理系统的优化改造本身就是一个非常错综复杂的问题，而作为集中式染色废水处理厂的优化就更加困难了。从目的上它不仅要在污水水质分析的基础上，按照技术和经济的要求，在条件允许的范围内，利用各种方法，找出最佳的设计工艺方案。并在设计工况条件下，找出最佳的设施组合和最佳工艺参数，而且，还要在污水的成份和水量大幅度变动的情况下，找出相应的优化运行措施和最少的运行成本。但由于客观条件的诸多限制，并且各种印染废水水质各异，水量大小不一的设计情况下，要求得到一个能严格意义上普遍性的染色废水优化方法十分困难，某一污水处理系统可能对某一区域内的废水处理是最优的，但它对其他的企业可能就并不能做到最优。因此，在加强技术创新和知识创新的同时也要为保护我们仅有的水资源提高人类意识，转变观念，为创造一个更好的环境多做努力。
［参考文献］
西露天煤矿采场内用水主要是生产过程中的应用，主要是南北老火区消火、北采区临时内排区采掘过程中的消火（临时内排矸石着火，主要以灌注为主，用水量极大）、作业区公路及主干线公路洒水降尘、环境治理过程中的植被恢复绿化用水。由于采场内自然涌水量和第四系孔隙潜水含水层自然补水量过小，虽经利用储水仓存水，但相对于采场内需水量还远远不足，除雨季个别时间段外，大部分生产用水还需要水车在生活区导运至采场，不但对清洁水资源消耗大，而且运距较长，经济上极不合理。
2选煤厂工业废水排弃方式的调整
西露天煤矿选煤厂自使用以来，每年大量的煤泥水排入了哈尔脑干河，日积月累，部分滞留在河床上的煤泥风化成粉，顺着不同季节风向的变化，对周边的农田、住宅及环境造成了破坏，对人们的生活和身体健康带来了危害，为地企共建和谐社会留下了隐患。西露天煤矿本着善待自然环境，在矿产开发、利用和保护过程中，树立自然生态系统协调发展的价值取向，为生态文明建设提供社会基础，传播生态文化的理念，经过技术论证，在采场内防排水系统改造完成的前提下，西露天煤矿2013年投资46.3万元，进行了选煤厂工业废水排弃系统技术改造，技改完成后，将每年产生的25万m3废水由原来向工业区外部哈尔脑干河排弃，改变为向采场内部排弃至采场内储水仓，改变了原排弃方式，最终将含煤粉的煤泥水通过系统循环处理后进行充分利用[3-6]。
2.1技术应用及原理
1）选煤厂工业废水排弃系统改造前，洗选煤产生的废水注入30m3浓缩池后，经管路直接由外排系统排弃入哈尔脑干河。通过技术改造后，中断了原系统外排部分的使用，保留浓缩池功能，由新增设至采场内排水系统的890m长管路与浓缩池（+540水平）链接（高程落差53m、管路坡度6%）。2）将工业废水在浓缩池内充分搅拌后，通过水泵辅助向管路内加压，利用管路坡度、废水重力、水泵增加排水压力将煤泥水经由管路排入采场内；浓缩池标高+540，890m管路在采场内端头标高+487，储水仓标高+350。3）煤泥水排水管路端头（+487水平）与采场内防排水系统管路相连接，将煤泥水经导水盲沟排入采场内储水仓。工业废水在储水仓内沉淀过滤后，由储水仓导入采场内水车加水点蓄水池（标高+452水平）进行综合利用。从2013年年初提出改造，经考察论证、方案设计、设备安装施工，在2013年10月完成，使采场内缺水的局面得到了彻底改观。
2.2效益分析
实施该项目，在综合利用、技术创新、节能减排、环境保护、土地复垦、社区和谐和企业文化多方面取得了成绩，有效地推进了绿色矿山建设工作。通过废水的综合利用，每年可为采场内用水节省138.75万元成本，每年25万m3清洁水资源得到保护，经济效益显著。直接经济效益合计：138.75万元/年。每年循环用水量25万m3，赤峰地区工业用水3.0元/m3，每年水费节约75万元。由地面加水点至采场内加水中心加权运距5.1km，运费0.5元/m3•km，运量25万m3，每年运费节约63.75万元。。间接经济效益：选煤厂工业废水外部排弃系统维护人员取消，分流到需要岗位，节省了人员工资；节省了外排沉积物的清理费用等。
3结语
1.1实验原理在强酸溶液中，样品在重铬酸钾氧化剂及复合催化剂作用下(若样品中含有氯离子，则需加入掩蔽剂硫酸汞)，于165℃催化消解样品10min，重铬酸钾被水中有机物还原为三价铬，在波长610nm处测定三价铬含量，根据三价铬的含量换算出消耗氧的质量浓度。
1.2实验步骤(1)打开消解器开关，选择“COD消解”消解器自动升温，达到设定温度后自动报警器提示，按任意键停止提示；(2)准确移取2.5mL脱盐水加入到“0”号反应管中，然后分别移取水样一次加入到反应管中，最后加水补至2.5mL；(3)依次向各反应管中加入2滴掩蔽剂，1mL氧化剂和5mL催化剂，并盖盖摇匀；(4)取下盖子，一次放入消解器消解孔中，按下“消解”键并盖上防喷罩，消解计时结束后仪器会报警提示；(5)将反应管取出冷却2分钟，依次向各反应管加入2.5mL水并混匀，然后放入水中冷却至室温；(6)比色：打开比色系统开关，并预热10分钟，按“测量”键进入测量；
1.2.1比色管比色：(1)按“高量程”并按“确定”键选择高量程模式，在高量程模式下按“比色管”并按“确定”键选择管比色方式，确认曲线号为HT-01；(2)先将比色管架四角朝上放入高量程比色池，将空白管放入比色管架中，稍停顿2~3秒，读数稳定后按“空白”键使屏幕显示“C=0.000mg/L”否则重按“空白”键。(3)依次将样品反应管放入比色管架中，等数值稳定后所显示的数值即为COD值。
1.2.2比色皿比色：(1)按“高量程”并按“确定”键选择高量程模式，在高量程模式下按“比色皿”并按“确定”键选择皿比色方式，确认曲线号为HC-01；(2)空白倒入3cm比色皿中，放入高量程比色池，稍停顿2~3秒，读数稳定后按“空白”键使屏幕显示“C=0.000mg/L”否则重按“空白”键。(3)依次将样品倒入比色皿中，然后放入高量程比色池等数值稳定后所显示的数值即为COD值。
2结果与讨论
2.1两种试剂的准确度对比(1)标准曲线制作：分别准确移取1.12.10mL、0.1mL、0.25mL、0.5mL、1.0mL、2.0mL、2.5mL于两组消解管中，加水至2.5mL，分别记为0、1、2、3、4、5、6和0’、1’、2’、3’、4’、5’、6’。相当于0mg/L、40mg/L、100mg/L、200mg/L、400mg/L、800mg/L、1000mg/L标准COD值。向0-6加入专用试剂，向0’-6’加入自制试剂，以下步骤同样品测定。(2)根据测得的结果计算其回收率，判定两种试剂的准确度，结果见表1。由表1可知，两种试剂制得的标准曲线回收率都在99%~101%，说明两种试剂的都有很好的准确度。
2.2两种试剂测定样品的精密度为了验证自制试剂和专用试剂具有同样的精密度，通过使用两种试剂测定同一组样品所得结果计算其精密度。结果见表2。由表2可知，测定的相对标准偏差小于2%，说明自制试剂与专用试剂测定的结果精密度较高，自制试剂可以代替专用试剂测定污水COD。
3结论
为了更好地加强化学工业废水处理设备防腐工作的开展，在意识到加强对其防腐蚀的必要性的基础上，就应认真分析和总结在化学工业废水处理过程中设备防腐蚀存在的不足及成因，才能更好地采取有效的措施予以应对。
1.1工业废水处理过程中设备防腐蚀存在的不足
在废水处理过程中对设备的防腐问题存在的不足主要表现在以下三个方面：一是在火电厂日常生产过程中，受到运行工况和方式的影响各项生产工艺指标难以严格的得到控制，例如温度、流速、介质的浓度等，这就给设备腐蚀创造了各种条件。二是在管道防腐蚀设计中，往往只注重如何选材以及强度、工艺和防腐蚀技术的设计，但是往往没有结合实际情况考虑到管道所在的环节、温度和耐腐性能等因素，而这些因素又是导致腐蚀出现的主要原因。三是在处理酸碱浓度较高的废水时，因为酸碱中和具有较强的特殊性，且酸碱量中和过程中难以对其进行定量的控制，难以掌握中和程度，酸碱量过量和中和不均匀等问题的存在，导致pH值不达标而腐蚀，最终为设备事故的出现埋下隐患。
1.2工业废水处理过程中设备防腐蚀不足的成因
一是针对酸碱中和池出现的腐蚀问题，主要是因为在建设酸碱中和池时，材料的厚度和勾缝设计没有符合实际需要，很多防腐蚀用的花岗石的厚度往往利用普通材料替代，而这就会导致石材的缝隙难以填满，最终出现酸碱腐蚀性的渗漏，加上在处理酸碱池泄露事故时往往难以彻底的修复，尤其是在对基层腐蚀情况进行检查时，往往敷衍了事，加上设计布局的合理性差，一般以全封闭和加盖的结构，而没有考虑腐蚀因素，最终导致池体下陷。二是针对管理防腐蚀处理不到位的问题，主要是因为在防腐蚀处理过程中往往偷工减料，而且在验收管理时往往敷衍了事，而这就会加剧管理腐蚀处理的难度。三是针对循环水加酸系统腐蚀处理不到位的问题，主要是因为加酸处理环节往往忽视加水，最终出现腐蚀问题。尤其是对火电厂而言，其循环水加酸系统擦用浓硫酸储存罐作为其压力容器，在设计过程中没有考虑操作环境对其带来的影响，而浓硫酸的腐蚀性较强，若选用一般碳钢材料，将会导致其被氧化和腐蚀，进而影响整体结构，加上在安装过程中往往安装不规范，加药量难以得到有效的控制，最终影响其pH值的正常。
2火电厂工业废水处理设备防腐蚀工艺探索
通过上述分析，我们对工业废水处理过程中设备防腐蚀存在的不足及成因有了一定的认识，那么作为新时期背景下的火电厂，在工业废水处理过程中如何预防处理设备的腐蚀呢？我们将从以下四个方面的工作进行讨论：
2.1针对酸碱中和池的防腐蚀工艺探索
由于酸碱中和池腐蚀问题的存在，将会极大的影响工业废水处理成效。因而为了更好地解决这一问题，作为发电厂必须切实做好以下三点防腐蚀工作：一是建设酸碱中和池时，应重点检查树脂胶泥接层的厚度，确保接缝黏结牢固，并采取接缝黏合技术，才能更好地确保防腐蚀的长期性。二是在酸碱中和池运行过程中，一旦出现泄漏，就应及时地加强对其的修复，及时地打开被腐蚀的防腐蚀层，重点检查和修复混凝土基层。三是在布局设计过程中，在施工之前就应科学合理地设计，及时地找出内部存在的腐蚀问题，并针对此制定相应的预案，为整个处理成效的提升奠定坚实的基础。
2.2针对管道的防腐蚀工艺探索
由于在化学工业废水处理过程中，经常出现设备或管道腐蚀严重的情况，所以在确保工程质量的同时，还应加强现代防腐蚀技术的应用，着力解决设备和管道的腐蚀问题，并严格按照设备和管道安装工艺流程进行安装，尽可能地选择耐腐蚀性的材质，确保其使用寿命得到有效的提升。
2.3针对酸碱系统的防腐蚀工艺探索
酸碱系统的防腐工作是整个工业废水处理系统防腐蚀的重点所在，所以作为发电厂必须高度重视。所选的容器材料应以具有较强的耐腐蚀性，例如PVC材料、钢衬胶材料等。而在选用酸碱液输送管时，同样应考虑其材质问题，尤其是其外部的防锈和内部的保温。在酸碱系统进行防腐蚀时，主要以湿法脱硫防腐蚀工艺为主，在实际应用过程中，主要选取镍基不锈钢、玻璃钢、玻璃鳞片树脂、橡胶、塑料、陶瓷等，尽可能地选取具有较强整体性和没有接缝以及防腐蚀性能较强的材料，例如整体玻璃钢管道，就是一种有效的选择。其中，在脱硫区域的防腐工作中，以吸收塔喷淋层支撑梁的防腐蚀为例说明。由于浆液的不断冲刷，支撑梁防腐蚀层经常出现磨损，导致支撑梁的腐蚀、漏液，腐蚀严重时只能停机检修对整根梁体进行更换。为了避免支撑梁损坏，防腐蚀设计时应有针对性的加装防冲刷护板，提高其抗磨损腐蚀的可靠性，并设计加装吸收塔喷淋层支撑梁的腐蚀监测装置，以及时发现塔内梁体的异常情况。
2.4加强设备防腐蚀监测系统的建设
由于火电厂工业废水处理设施的工作频率较高，所以即便采取了上述防腐蚀工艺，能在一定程度上预防其腐蚀程度的加重，还能缓解设施腐蚀速度，但是采取人工检测的方式，往往难以及时高效地发现存在的腐蚀情况，也不能掌握腐蚀的程度，所以作为发电厂应加快设施防腐蚀监测系统的建设。整个设施防腐蚀监测系统应包含数据采集器、电流中断器、测试探、里程记录器以及计算机，从而利用其实时在线监测腐蚀情况，并根据腐蚀情况进行针对性的处理，才能从传统的被动防腐到主动防腐，提高防腐功效。
3结语
本次设计采用“一台变频器控制多台水泵”的多泵控制系统。在这里利用PLC设计一套变频调速恒压供水系统，该系统可根据管网瞬间压力变化自动调节某台水泵的转速和多台水泵的投入及退出，使管网主干管出口端保持在恒定的设定压力值，并满足用户的流量需求，使整个系统始终保持高效节能的最佳状态。可实现恒压变量、双恒压变量等控制方式，多种启停控制方式，该系统可以通过任意修改参数指令（如压力设定值、控制顺序、控制电机数量、压力上下限、PID值、加减速时间等）；具有完善的电气安全保护措施，对过流、过压、欠压、过载、断水等故障均能自行诊断并报警。
为保证小区的供水正常，利用PLC控制的变频调速恒压供水系统，按照用户的需求按需调节水泵流量，根据夜间用水少可以只开一个小流量泵，并满足用户的流量需求，使真个系统始终保持高效节能的最佳状态。
关键词： 变频器 可编程控制器 恒压供水
ABSTRACT
This design plan mainly use the variable pumps control system of a frequency conversion controls several water pumps. Designs a set of one kind of frequency this system may act according to pipe network instantaneous pressure variation, control add or decrease pump. Doing this can make output of pipe network constant pressure value and satisfy the need of user. Consequently the system can be maintained the state of high efficiency and energy saving. This system may revise the parameter instruction (for example pressure to suppose definite value, control order, control the quantity of electrical machine, pressure lower limit, the PID value, adds and subtracts fast time and so on); It has the consummation electrical safekeeping measure can judge oneself and alarm the over-current, over-pressure, less-pressure, the overload, the stop of water supply and so on.
In order to make sure regular water supply , the water supply system used PLC and frequency conversion, a low power pump can be used during night. The pump may satisfy needed water supply at that time. The system can be in state of high efficiency and energy saving.
Key words : Frequency conversion PLC constant pressure water supply
目 录
摘要………………………………………………………………………
Abstract…………………………………………………………………
第1章 绪论……………………………………………………………
1.1 引言……………………………………………………………… 1.3 PLC的发展概况…………………………………………………
1.4 本文的主要研究内容……………………………………………
第2章 水泵调控技术………………………………………………….
2.1 水泵调控技术……………………………………………………
2.1.1 水泵参数……………………………………………………. 2.2 常用的调速方式…………………………………………………
2.3 供水系统变频调速运行的工作原理……………………………
第3章 方案的基本的选择…………………………………………….
3.1 PLC的选择………………………………………………………
3.1.1 PLC的组成…………………………………………………. 3.1.3 PLC的主要功能……………………………………………
3.1.4 PLC的选择………………………………………………….
3.2 变频器的选择……………………………………………………
3.2.1 变频器的特点……………………………………………….
3.2.2 变频器的种类……………………………………………….
3.2.3 变频器的选择……………………………………………….
3.3 压力传感器的选择………………………………………………
第4章 变频调速恒压供水系统的设计………………………………
4.1 系统的方案设计及工作过程……………………………………
4.1.1 系统的方案设计……………………………………………. 4.2 控制系统硬件设计…………………………………………..
4.2.1 主电路设计……………………………………………...
4.2.2 控制电路设计…………………………………………...
4.3 PLC程序设计………………………………………………..
4.3.1 控制系统主程序设计…………………………………..
4.3.2 控制系统子程序设计…………………………………...
4.4 显示…………………………………………………………..
第5章 PID算法在变频调速恒压供水系统中的应用……………….
5.1 PID控制及其调节规律……………………………………….
5.1.1 经典PID控制及调节…………………………………… 制……………………………………………
5.2 数字PID控制器的设计………………………………………
5.2.1 数字控制器的设计方法………………………………….
5.2.2 PLC的PID模块分析研究………………………………
结论……………………………………………………………………….
致谢……………………………………………………………………….
附录1……………………………………………………………………..
附录2……………………………………………………………………..
绪 论
1.1引言
随着城市高层建筑供水问题的日益突出，随着城市化进程的加快，越来越多的人涌进城市，因而对城市供水提出了越来越高的要求，保持供水压力的恒定，提高供水质量是相当重要的。同时要求保证供水的可靠性和安全性。而用户用水的多少是经常变动的，因此，供水不足或供水过剩的情况时有发生。而用水和供水之间的不平衡集中的反映在供水的压力上，用水多而供水少，则压力低；用水少而供水多，则压力大。保持供水的压力恒定，可使供水和用水之间保持平衡，即用水多时供水也多，用水少时供水也少，从而提高了供水质量。以前大多采用传统的水塔、气压罐式的增压设备，或是通过在楼顶建蓄水池来实现的，蓄水池中的水是由一个或多个水泵提供，而且这些水泵电机有很大一部分是不能变速的拖动系统，不能变速电机的电能大多消耗在为了适应供水量的变化而不得不频繁的启、停水泵中。这样不但会使水泵电机工作在低效率区，缩短电机的使用寿命，而且电机的频繁启动和停止会产生很大的冲击，从而导致设备故障率很高，造成水资源的严重浪费，而且使系统的维护、维修费用较多，工作量较大。并且这些水泵都是以高出实际用水高度的压力来提升水压，其结果增大了水泵的轴功率和能量损耗。
随着社会主义现代化建设的迅速发展和人们住房条件的提高，高位生活用水和工业用水逐渐增多，传统的控制方法已经落后。以前采用人工进行控制蓄水池的水位，由于不可能每时每刻对水位进行准确的定位监测，并且带有很大的主观性，所以很难准确控制水泵电机的起停；使用浮子或其它机械水位控制装置使供水状况有了一些改善，但由于机械控制装置的故障率高，可靠性差，给日常维护和维修带来很大的麻烦。
针对以上所存在的问题，结合工控行业的发展，特别是PLC和变频技术在社会各个领域的应用，可以用它来解决水压控制系统存在的以上问题。并且变频技术在城市供水领域有节能、安全与恒压方面的优越性。
为了实现供水的自动控制，一般选用以单片机与变频器或PLC与变频器结合为核心，这样所构成的系统都能达到较为理想的控制效果。对PLC与单片机在供水系统中应用的一些主要方面做了简单的比较如表1所示：
表1 PLC与单片机在供水系统中应用的比较
硬件 软件 抗干扰能力 经济成本
单片机 电路相对复杂
需要有较多的外围元件 程序设计复杂
程序修改麻烦 较差 低
PLC 体积小、高集成
有多种扩展模块 编程简洁直观
程序修改简单 很强 高
通过上表的比较，从经济方面考虑，由于PLC工艺的日渐成熟，小型PLC的成本与单片机相差不大，为了实现通用性，要求能够根据现场的使用情况方便的修改、调整系统控制参数，对于供水系统来说，时间参数变化较多，与单片机相比PLC的软件中时间参数的调整更简单。
基于以上原因，选用了PLC与变频器结合来实现对高楼的恒压供水，再加上变频器内置的PID调节与DBS 316A型压力变送器，使软件程序的设计简单化，硬件接口简易可行、提高系统运行的可靠性，特别是整个系统的稳定性和抗干扰能力很强，不仅改变传统用阀门控制水量的多少，也改善了传统控制方法的故障率较高的弱点，而且在节能、恒压控制等方面均有非常好的使用效果。
国外生产的变频器国威通用型且单机控制（即一台变频器拖动一台电机），功能主要是限定在频率控制、升降速控制、正反转控制、起制动控制及各种保护功能。应用在中、大容量的变频恒压供水系统中，为了满足供水量大小需求不同时，保证水管管网压力恒定，需在变频器外部提供压力闭环调节；多台水泵的循环控制需外部提供逻辑控制；在变频与工频电源的切换技术上，大多采用主电路串接软启动器降压启动的方法。八十年代中期进入中国市场的日本公司Samoc，近期推出了独有的恒压供水基板，备有“变频泵固定方式”、“变频泵循环方式”两种模式。它将PID调节器和PLC可编程控制器等硬件集成在变频器控制基板上，通过设备指令代码实现PLC和PID等电控系统的功能，只要搭载配套的恒压供水单元，便可直接控制多个内置的电磁接触器工作，可构成最多7台电机（泵）的供水系统。该设备简化了电路结构，提高了系统的可靠性，降低了设备成本，但其输出接口的扩展功能缺乏灵活性，并且限制了带负载的容量，因此使用范围受到限制。
目前国内有不少公司在做变频器恒压供水的工程，大多采用国外的变频器控制水泵的转速，水管管网压力的闭环调节及多台水泵的循环控制，有的采用可编程控制器（PLC）予以实现；有的采用单片机及相应的软件予以实现，本文组要采用的是PLC控制。这两种控制方案，从可靠性方面来讲，PLC优于单片机，从经济性方面来讲，单片机优于PLC。在变频与工频电源的切换技术上，多数采用前面提及的主电路串接软起动器的方法进行降压起动，也有采用切换时封锁变频器的控制脉冲，使变频器输出为零，切换到工频电源上。这两种方法，前者容易实现，软启动器一般为成品部件，但设备投资较大；后者设备投资少，但频率波动大，易引起水管管网压力不稳定。深圳华为电气公司看到了变频恒压供水的潜在市场，于近期推出了恒压供水专用变频器（5.5KW～45KW），无需外接PLC和PID调节器，可完成最多4台水泵的循环切换、定时起停和定时循环。该变频器将压力闭环调节与循环逻辑控制功能集成早变频器内部实现，其输出接口限制了带负载的容量，因此只适用于中小容量的系统。
可以看出，目前在国内外变频调速恒压供水控制系统的研究中，对于大中容量恒压供水系统存在的水压闭环控制和变频电源与工频电源的无扰动平稳切换问题没有得到根本解决。因此，有待于进一步研究改善变频恒压供水系统的性能并且降低种大容量系统的投资成本。
1.3 PLC的发展概况
PLC是以微处理器为基础，综合计算机、通信、联网以及自动控制技术而开发的新一代工业控制装置。它问世于20世纪60年代，当时的PLC功能都很简单，只有逻辑、定时、计数等功能；硬件方面用于PLC的集成电路还没有投入大规模工业生产，CPU以分立元件组成；存储器为磁心存储器，存储容量有限；用户指令一般只有二三条，还没有成型的编程语言；机型单一，没有形成系列。一台可 编程控制器最多只能替代200～300个继电器组成的控制系统，在体积方面，与现在的可编程控制器相比，可以说是庞然大物。
进入70年代，随着中小规模集成电路的工业化生产，可编程控制器技术得到了较大的发展。可编程控制器功能除逻辑运算外，增加了数值运算、计算机接口、模拟量控制等；软件开发有自诊断程序，程序存储开始使用EPROM；可靠性进一步提高，初步形成系列，结构上开始有模块式和整体式的区分，整机功能从专用向通用过渡。
70年代后期和80年代初期，微处理器技术日趋成熟，单片微处理器、半导体存储器进入工业化生产，大规模集成电路开始普遍应用。可编程控制器开始向多处理器发展，使可编程控制器的功能和处理速度大为增强，并具有通信和远程I/O能力，增加了多种特殊功能，如浮点运算、三角函数、查表、列表等，自诊断和容错技术也迅速发展。 进入21世纪，可编程控制器仍保持旺盛的发展势头，并不断扩大其应用领域，如为用户配置柔性制造系统和计算机集成制造系统。目前可编程控制器主要向两个方向扩展：一是综合化控制系统，它已经突破了原有的可编程控制器的概念，将工厂生产过程控制与信息管理系统密切结合起来，这种发展趋势带来工业控制的一场变革，实现真正意义上的电子信息化工厂；二是微型化的可编程控制器使得控制系统可将触角延伸到工厂的各个角落。随着世界经济一体化进程的加快，在技术发展的同时，发达国家更加注重了对可编程控制器的知识产权的保护，国际大型可编程控制器制造商纷纷加入了可编程控制器的国际标准化组织，他们利用许多技术标准建立了符合他们经济的技术保护壁垒。
1.4本文的主要研究内容
经过系统分析，并结合供水生产实际，本次研究的主要内容和目标是基于PLC的单台变频器拖动多台电机变频运行的恒压供水系统的研制，该系统利用变频器实现水泵电机的软起动和调速，同时把水泵电机控制纳入自动控制系统。整个系统的操作控制实现自动化管理，设备管理达到最优效果，运行调节达到最佳节能。具体而言，论文包括以下内容：
1.对水泵电机的调控技术进行分析。
2.介绍了基于PLC的变频调速恒压自动控制供水系统，该系统由一台变频器拖动多台水泵电机变频运行。压力传感器采样管网压力信号经PID处理传送给变频器，变频器根据压力大小调速电机转速，保证管网的压力恒定。重点对变频调速恒压供水系统的构成和工作过程，控制系统的硬件设计和PLC程序设计进行研究。
3. 对PID控制器的基本原理的介绍。
第2章 水泵调控技术
2.1水泵调控技术
水泵广泛应用于国民经济的各个行业中，但在供水行业中，普遍采用的是离心式叶片泵，也称离心泵。离心泵是利用叶轮旋转时产生离心力的原理工作的。在启动前必须使泵和进水管充满液体，当叶轮在泵壳内高速旋转时，液体质点在离心力的作用下被甩向叶轮边缘，并汇集到泵壳内，使液体或的动能和压能，并沿着出水管道输送出去。
在供水企业中，水泵的电能消耗及设备维护管理费用，在生产成本中占有很大的比例。水泵电机作为一种高耗能通用机械，其耗电量占全国总耗电量的21%以上，具有很大的节能潜力。由于常规恒速供水系统是采用常规的阀门来控制供水量的，而轴功率与转速的三次方成正比，造成相当部分的电能消耗在阀门和额定转速运行下的电机。因此，这种调控方式虽然简单，但从节能的角度来看，很不经济。近年来，电机调速技术的应用，为水泵电机的节能开辟了一个新途径。
它可以通过调节电动机的转速来适应水量和水压的变化，使水泵始终在高效区工作，将大大降低水泵的能耗，合理地进行设备的管理与维护，对节约能源和提高供水企业的经济效益具有极其重要的意义。
2.1.1水泵的工作参数
水泵的工作参数共有六个，即：流量、扬程、功率、效率、转速及允许吸上真空高度或气穴余量。
1.流量Q
水泵流量是指水泵在单位时间从水泵出水口排出的水量，可分为体积流量和质量流量两种。
2.扬程H 3.功率P
水泵的功率有有效功率和轴功率两种。有效功率为泵内液体实际所获得的净功率，可以根据流量和扬程来计算。轴功率是水泵在一定流量扬程下运行时所需的外来功率，即由动力机传给水泵轴上的功率。轴功率不可能全部传给液体，而要消耗一部分功率后，才成为有效功率。
4.效率
水泵效率标志着水泵传递能量的有效程度，亦即反映了泵内功率损失的大小，是一项重要的技术经济指标。它由泵内水力效率、机械效率和容积效率等三个局部效率组成。
5.转速n
转速是指叶轮每分钟的转数。水泵铭牌上所标明的额定转速是设计工况时的转速，当转速改变后，水泵的工作性能也随之改变。
6.允许吸上真空高度或临界气穴余量
二者是表征水泵吸水性能或气穴性能的参数，它们是确定水泵安装高度和评述水泵发生气穴与气蚀问题的主要参数。
（1）供水系统的基本特性和工作点 管阻特性是以水泵的转速不变为前提，表明阀门在某一开度下，扬程H与流量Q之间的关系曲线H=ƒ(Q)，如图1-2所示。管阻特性描绘了水泵的能量用来克服泵系 统的水位及压力差、液位在管道中流动的阻力变化规律。由图可知，在同一阀门开度下，扬程H越大，流量Q也越大。由于阀门开度的改变，实际上是改变了在某一扬程下，供水系统向用户的供水能力。因此，管阻特性所反映的是扬程H与供水流量间的关系H=ƒ()。
扬程特性曲线和管阻特性曲线的交点，称为供水系统的工作点，如图2-1中的点。在这一点，供水系统既满足了扬程特性，也符合了管阻特性。即：用户的用水流量和供水系统的供水流量处于平衡状态，系统稳定运行。
图2－1 供水系统的基本特性与工作点
（2）水泵调速运行的节能原理
在供水系统中，通常是以流量为控制对象，常用的控制方式为阀门控制法和转速控制法。阀门控制法是通过调节阀门开度的大小来调节流量，而水泵电机转速保持不变，其实质是通过改变水路中的阻力大小来改变流量的，因此，管组特性将随阀门开度的改变而改变，但扬程特性不变。转速控制法是通过改变水泵电机的转速来调节流量，而阀门开度保持不变，其实质是通过改变水的势能来改变流量，因此，扬程特性将随水泵转速的改变而改变，但管阻特性不变。
采用变频调速的供水系统属于转速控制法，其工作原理是根据用户用水量的变化自动地调节水泵电机的转速，始终保持管网水压恒定，即：用水量增大，电机加速；用户水量减小，电机减速。图2－2为管网及水泵的特性曲线。
图2－2 管网及水泵运行的特性曲线
供水量高峰期水泵工作在A点，流量为，扬程为。当供水量要求从减小到时，若采用恒速泵供水，必须关小阀门，这时阀门的摩擦阻力变大，管阻特性曲线变为，扬程特性曲不变，而扬程则从上升到，运行工况从A点移到B点，此时水泵输出功率为(0,, B, )围成部分；若采用恒压()、变速泵（）供水，管网特性曲线变为，扬程特性变为曲线，工作点从A点移到C点，此时水泵输出功率为(0,, C, )围成的部分。比较两者，其节能为(, , B, C)围成的阴影部分。而且根据水泵变速运行的相似定律，变速前后的流量、扬程、功率与转速之间的关系为：
式中： 、、为转速时的功率、扬程、流量
、、为转速时的功率、扬程、流量
由上式可以看出，水泵在转速控制时，电机转速变慢，轴功率就相应的减少，电机输入功率也随之减少，轴功率于电机转速成三次方的关系下降。
由此可见：在供水系统输送同样流量的情况下，转速控制时的扬程比阀门控制时小得多，所需要的供水功率也比阀门控制方式小得多，两者之差是转速控制方式节约的供水功率，它与图中的阴影部分成正比。当流量从0～之间不断变化时，节能为图中(, A 围成的面积,可见其节电效果显著。
2.2常用的调速方式
水泵多配用交流异步电动机拖动，当电机转速降低时，既可节约能量，经济效益十分显著。由异步电动机的转速公式：
＝ 式（2-1）
其中： 为异步电机的理想空载转速；
为异步电机转子转速；
为异步电机的定子电源频率；
为静差率，。
改变电动机极对数，改变静差率及改变电源频率都可以改变转速。常用的调速方式有变级对数调速，变频调速和可控硅串级调速三种方式。
1. 变级对数调整
在电源频率一定的情况下，电动机的同步转速与极对数成反比，改变电动机极对数，就可以改变转速。通过改变定子绕阻的接线方法来改变极对数。这种调控方式控制简单，投资省，节能效果显著，效率高，但需要专门的变极电机，是有极调速，而且级差比较大，只适用于特定转速的生产机器。对于我的设计不适用。
2. 变频调速
变频调速是将电网交流电经过变频器变为电压和频率均可调的交流电，然后供给电动机，使其可在变频的情况下运行。
改变电动机定子频率可以平滑地调节同步转速，相应的也就改变转子转速，而转差率可以保持不变或很小。但对电动机来说，定子频率改变后，其运行影响，如果电压不变，频率增加时，磁通减少，电动机转矩下降，严重时会使电动机堵转；频率减少，磁通增加，会使磁路饱和，励磁电流上升，导致铁心损失急剧增加而发热，使不允许。因此在实用上，要求调速的同时，高变定子电压，保持磁通基本不变，既不使铁芯发热，有保持转矩的不变。变频技术对水泵电动机进行调整，以获得优良的运行特性和明显的节能效果，是目前常用的技术。
3. 可控硅串级调速
它是把异步电动机转子电势经过整流――逆变后回馈给电网，回收功率就是转差功率，当改变逆变角时，逆变电势、转差功率、转差率都 将随之改变，从而达到调整的目的。
这种方法的最大优点是由于它可以回收转差功率，节能效果好，且调整性能也好，但由于线路过于复杂，还需一台与电动机相匹配的变压器增加了蹭环节的电能损耗，带来了成本高，占滴水泵房面积大等缺点而影响它的推广价值。因此，在本论文，我不采用。
2.3 供水系统变频调速运行的工作原理
变频恒压供水系统主要由水泵、电动机、管道和阀门等构成。通常由笼式异步电动机驱动水泵旋转来供水，并且把电机和水泵作成一体。变频供水系统是通过变频器调节异步电机的转速，从而改变水泵的出水流量而实现恒压供水的。因此，供水系统变频的实质是异步电动机的变频调速。
异步电动机的变频调速是通过改变定子供电频率来改变同步转速而实现调速的。
异步电机的转差率定义为：
式（2-2）
异步电机的同步速度为：
= 式（2-3）
异步电机的转速为：
式（2-4）
其中； 为异步电机的理想空载转速；
为异步电机转子转速；
为异步电机的定子电源频率；
为异步电机的极对数。
从上式可知，当极对数不变时，电机转子转速与定子电源频率成正比，因此连续调节异步电机供电电源频率，就可以连续平滑地调节电机的同步转速，从而调节其转子的转速。
变频调速时，从高速到低速都可以保持有限的转差率，因而变频调速具有高效率、高精度、调范围广平滑性较高、机械特性较硬的优点，调速性能可与直流电动机调速系统相媲美。因此，变频调速是交流异步电机一种比较合理和理想的调速方法，其频率调节时的机械特性曲线如图2－3所示。
图2－3异步电动机变频调速时机械特性曲线
第3章 方案的基本的选择
3.1 可编程控制器PLC的选择
可编程逻辑控制器简称PLC，是以微处理器为基础，综合计算机技术、自动化技术和通讯技术而发展起来的一种新型工业控制装置。它将传统的继电器控制技术和现代计算机信息处理两者的优点结合起来，成为工业自动化领域中最重要、应用最多的控制设备。
3.1.1 PLC的基本结构
PLC的类型繁多，功能和指令系统也不同，但是结构与工作原理则大同小异，通常由中央处理单元CPU、存储器、输入输出等部分组成。如图3-1所示：
图3-1 可编程序控制器的基本结构
1．主机
主机部分包括中央处理器、系统程序存储器、用户程序及数据存储器、输入输出扩展接口、外部设备接口和电源等部分组成。中央处理器是PLC的核心部分，它包括微处理器和控制接口电路，用于运行用户程序、监控输入/输出接口状态、作出逻辑判断和进行数据处理，将结果送到输出端，并响应外部设备的请求以及进行各种内部判断等。
2．输入/输出(I/O)接口 I/O接口是PLC与输入/输出设备连接的部件。输入接口接受输入设备的控制信号。输出接口是将主机经处理后的结果通过功放电路去驱动输出设备。
3．输入/输出扩展单元 I/O扩展接口用于将外部输入/输出端子数的扩展单元和基本单元连接在一起。输入输出扩展接口有并行接口、串行接口和双口存储器等多种形式。
4．外部设备接口
外部设备接口是PLC主机实现人--机对话、机--机对话的通道。通过它，PLC可以与编程器、打印机等外部设备相连。该接口的功能是串行/并行数据的转换、通信格式的识别、数据传输的出错检验、信号电平的转换等。
5．编程
编程是PLC利用外部设备，用户用来输入、检查、修改、调试程序或监视PLC的工作情况。通过专用的PC/PPI电缆线将PLC与电脑连接，并利用专用的软件进行电脑编程和监控。
6．电源单元 电源是供给PLC电源的器件，通常为输入设备提供直流电源。它的作用是把外部的供电电源变换成系统内部各电源所需的电源。可编程序控制器的电源一般采用开关电源，特点是输入电压范围宽、体积小、重量轻、效率高。 PLC是一种用于工业自动化控制的专用计算机，实质上属于计算机控制方式。PLC以通用或专用CPU作为字处理器，实现通道(字)的运算和数据存储，另外还有位处理器(布尔处理器)，进行点(位)运算与控制。PLC控制一般具有可靠性高、易操作、维修、编程简单、灵活性强等特点。
1.可靠性
对可维修的产品，可靠性包括产品的有效性和可维修性。PLC的可靠性高表现在下列几个方面。
(1)与继电器逻辑控制系统比较，PLC不需要大量的活动元件和接线电子元件，它的接线大大减少，系统的维修简单，PLC还采用了一系列可靠性设计的方法进行设计，例如，冗余设计，断电保护，故障诊断和信息保护及恢复等，提高了MTBF，降低了MTTR，使可靠性提高。PLC还具有编程简单，操作方便等特点，因此对操作人员的技能要求降低，操作人员容易学习和掌握，一般不容易发生操作的错误，可靠性因此提高。
(2)与通用的计算机控制系统比较，PLC是为工业生产过程控制而专门设计的控制装置，它具有比通用计算机控制更简单的编程语言和更可靠的硬件。采用了精简化的编程语言，编程出错率大大降低，而为工业恶劣操作环境设计的硬件使可靠性大大提高；在硬件方面，采用了一系列提高可靠性的措施。例如，采用可靠性的元件、采用先进的工艺制造流水线制造、对干扰的屏蔽隔离和滤波等。在软件方面，也采取了一系列提高系统可靠性的措施。例如，采用软件滤波、软件自诊断、简化编程语言等。
2.易操作性
PLC的易操作性表现在下列几个方面：
（1）操作方便：PL C的操作包括程序输入和更改的操作。多数PLC采用编程器进行输入和更改的操作。编程器至少提供了输入信息显示，对大中型的PLC，编程器采用了CRT屏幕显示，因此，程序的输入直接可以显示。更改程序的操作可直接根据所需的地址编号进行搜索，然后进行更改。
（2）编程方便：采用布尔助记符编程时，有助于编程人员的编程。
（3） 维修方便：PLC具有的自诊断功能对维修人员维修技能的要求降低。当系统发生故障时，通过硬件和软件的自诊断，维修人员可以很快找到故障的部位，以便维修。
3.灵活性
PLC的灵活性表现在以下几个方面：
（1）编程的灵活性：PLC采用的编程语言有梯形图、功能模块和语句描述编程语言。编程方法的多样性使编程方便，应用面拓展。
（2）扩展的灵活性：PLC的扩展灵活性是它的一个重要特点。它根据应用的规模不同，即可进行容量的扩展、功能的扩展、应用和控制范围的扩展。
（3）操作的灵活性：操作十分灵活方便，监视和控制变得十分容易。
（4） 体积小、重量轻、功耗低
由于PLC是专为工业控制而设计的，其结紧密、坚固，体积小巧，易于装入机械设备内部要，是实现机电一体化的理想控制设备。
3.1.3 PLC的主要功能
随着PLC技术的不断发展，目前已能实现以下功能。
⑴ 条件控制功能
条件控制（或称逻辑控制或顺序控制）功能是指用PLC的与、或、非指令取代断电器触点串联、并联及其他各种逻辑连接，进行开关控制。
⑵ 定时/计数控制功能
定时/计数控制功能就是用PLC提供的定时器、计数器指令实现对某种操作的定时或计数控制，以取代时间继电器和计数继电器。
⑶ 步进控制功能
步进控制功能就是有步进指令来实现在有多道加工工序的控制中，只有前一道工序完成后，才能进行下道工序操作的控制，以取代由硬件构成的步进控制器。
⑷ 数据处理功能
数据处理功能是指PLC能进行数据传送、比较、移位、数制转换、算术运算与逻辑运算以及编码和译码等操作。
⑸ A/D与D/A转换功能
A/D与D/A转换功能就是通过A/D、D/A模块完成对模拟量和数字量之间的转换。
⑹ 运动控制功能
运动控制功能是指通过高速计数模块和位置控制模块等进行单轴或多轴控制。
⑺ 过程控制功能
过程控制功能是指PLC的PID控制指令实现对温度、压力、速度、流量等物理参数的闭环控制。
⑻ 扩展功能
扩展功能是指通过连接输入/输出扩展单元（即I/O扩展单元）模块来增加输入输出点数，也可通过附加各种智能单元及特殊功能单元提高PLC控制能力。
⑼ 远程I/O功能
远程I/O功能是指通过远程I/O单元将分散在远距离的各种输入、输出设备与PLC主机相连接，进行远程控制，接收输入信号，传出输出信号。
⑽ 通讯联网功能
通讯联网功能是指通过PLC之间的联网、PLC与上位计算机的连接等，实现远程I/O控制或数据交换，以完成系统规模较大的复杂控制。
⑾ 监控功能是指PLC能监视系统各部分运行状态和进程，对系统出现的异常情况进行报警和记录，甚至自动终止运行；也可在线调速、修改控制程序中的定时器、计数器等设定值或强制I/O状态。
3.1.4 PLC的选择 根据设计方案和PLC,变频器的内部电气接线图确定PLC的I/O点数，本设备输入点数：X为8点； 输出点数：Y为12点。
其I/O口分配表如图3-2所示：
3.2 变频器的选择
目前，随着电力电子技术、微电子技术及现代控制理论的发展，变频器已经成为电气调整的主流，成为现代工业控制的主要组成部分。
3.2.1变频器的特点
1.变频器的特点
大部分通用变频器都有以下特点： ②、稳定性好 由于变频器的控制信息为数字量，不会随时间漂移，不随温度等环境条件而变化。
③、可靠性高 控制电路采用大规模集成电路，主电路采用智能化模块。系统中的硬件电路元件数量很少，相应故障率大大降低。
④、灵活性好 系统中硬件向标准化、集成化发展，可以在尽可能
少的硬件支持下，由软件去完成复杂的控制功能。适当的修改软件，就可以改变系统的功能或提高其性能。
⑤、存储能力强 存储容量大，存放时间几乎不受限制，变频器可在存储器中存放大量的数据和表格，利用查表法简化计算，提高运算精度。
⑥、逻辑运算能力强 容易实现自诊断、故障记录、故障寻找等功能，使变频器可靠性、可使用性、可维护性大大提高。
⑦、自动调压功能 是电动机参数自动调压，简化了使用操作，易于实现系统最佳运行。
⑧、具有模糊加减速功能 能根据电动机加速过程中的负载电流和制动过程中的变频器直流测的电压，自动计算最佳加/减速时间。
3.2.2 变频器的种类
变频器可分为两种：交－直－交变频器，交－交变频器。如下图：
交－直－交变频器是由三个环节组成：可控硅整流电路，其作用是将电压、定频率的交流电路变为电压可调的直流电；可控硅逆变电路，其作用是将整流电路输出的直流电变换为频率可调的交流电；滤波环节，它在整流电路和变电路之间，一般是利用无电源电容或电抗器对整流后的电压或电流进行滤波。它不仅可改变逆变器输出电压，而且具有抑制谐波功能，是一种比较理想的方式。
交－交变频器是由两组反并联的整流电路组成，直接将电网的交流榻通过变频电路同时调节电压和频率，变成电压和频率可调的交流的电输出。就是由于直接交换，减少换流电路，减少损耗，效率高，波型好，但调整范围小，控制线路复杂，功率因数低，目前较少采用。
3.2.3 变频器的选择
⑴ 型号的选择： 所有数据显示都采用6位数的LED形式，能正常运行时持续显示一项运行数据。能显示当前变频器的频率，可切换鍵选择显示内容，如电动机的电流、电压、功率等。作为该显示的补充，另外还有3个指示灯，用来指示主电源是否接通（ON）、 警告（WARNING）和报警（ALARM）。变频器的大部分参数设置可以直接通过控制面板来改变。
① QUICK/MENU（快速菜单）鍵可以查出用于快速菜单的参数。QUICK/MENU鍵还可用于取消参数值的改变。在断开主电源，同时按下QUICK/MENU、＋、和CHANGE/DATA鍵并通主电源，然后松开这些鍵，变频器就被设置为出厂设定状态。
② CHANGE/DATA（改变数据）鍵用来改变设定值。CHANGE/DATA鍵还可以用来储存已改的参数设定值。
③ ＋/-鍵用来选择参数和改变参数值。同时按下QUICK/MENU、＋鍵，能够调阅所有参数。
④ STOP/RESET（停止/复位）鍵用来使所连接的电机停止或在跳闸后使变频器复位。
⑤ START（启动）鍵用来启动变频器。
⑵ 变频器容量的选择：
一般来说，当一台变频器控制一台电动机时，只需使变频器的配用电动机容量与实际电动机容量相符即可。当一台变频器同时控制两台电动机时，原则上变频器的配用电动机容量应等于两台电动机的容量之和。本系统中每时均只有一台变频器控制一台变频器，因此，就只需与大电机容量的相符即可，即是220KW。
⑶ 变频器的端子操作：
变频器的端子包括电源接线端子和控制端子。
电源端子中有三相输入电源端子R、S、T，7逆变器三相输出端子U、V、W。
控制端子共有有近20个控制端子，分4类，即输入与监视信号端子、频率模拟设定输入端子、输出信号端子、报警输出端子。
控制端子 输出信号端子提供一对常闭触点和一对常开触点，共3个端子（端子01、02、03），可以直接驱动继电器。在故障时常闭触点断开，常开触点闭合。通过报警信号端子的继电器断开外部电路，避免了故障升级。输出信号（端子46）包括指示变频器正在运行信号、告警或报警以及运行状态。
⑷ VLT2800系列变频器所提供的保护功能包括过电流、过载、逆变器过载、电源缺相、过压、欠压、接地故障、开关模式故障、短路、内部出错、CPU故障保护、电源掉电重合闸保护等。
3.3 压力传感器的选择 由于一般的生活供水的压力为370KPa～430KPa,消防供水的压力为670 KPa～730KPa，所以压力传感器选0KPa～1000KPa。，我们选用的是YTT-150型差动远传压力表。它是二线制安全型防爆仪表。用于测量对铜和钢及合金不起腐蚀的液体、气体和蒸气的压力。仪表在进行压力指示外，还连续输出与被测压力成线性的4-20mA直流信号，该表用于水压恒定的PID检测环节。
其技术指标为：
1）测量范围：-0.1—0.3MPa
2）输出信号：mA DC,二线制
3）精度等级：1.5级
4）负载电阻：250 —350Ω
5）供电电源：直流（+10—-15）%
6）工作环境：温度：-10—55度
相对湿度：<=85%
工作振动：振动频率<=25HZ 外磁场<=400A/M
3.4 本章小结
根据设计的需要，在本章中对PLC的型号进行了选择。并针对考虑到了设计需要的容量和显示功能，选了丹佛斯公司生产的VLT2800 220KW。根据水压的实际情况，对压力传感器也进行了较合理的选择。
第4章 变频调速恒压供水系统设计
4.1系统的方案设计
变频调速恒压供水系统由可编程控制器、变频器、水泵电机组、压力传感器等构成。系统采用一台变频器拖动3台电动机的起动、运行与调速，当给生活供水时，分别采用循环使用的方式运行；当给消防供水时，就3台电机全投入，并采用“先启先停”的原则接入和退出。通过压力传感器采样管网压力信号，变频器输出电机频率信号，这两个信号反馈给PLC的PID模块,PLC根据这两个信号经PID运算，发出控制信号，控制水泵电机进行切换，以达到恒定水压的目的。图4－1所示为恒压供水系统结构框图
图4－1 恒压供水系统结构框图
控制系统的具体工作过程： = Q0.1
关键词：生化+臭氧氧化+生化，污水处理，DCS系统，甲基纤维素，乙基纤维素，污水处理调试，运行成本
1工程背景概述
生化处理工艺运行成本低，非常适合水量大、可生化性强的市政污水的处理，是现有污水处理中应用最广泛的工艺之一，目前已在市政污水处理厂中得到广泛的应用。但随着工业的迅猛发展，工业废水的排放已成为导致水环境污染与水资源恶化的罪魁祸首。由于工业废水成分复杂、可生化性差，采用单纯的生化处理工艺很难实现达标排放。物化工艺占地面积小，处理效率高，但其高昂的运行成本让许多企业望而却步，一些采用物化工艺的企业由于不能承受如此高的运行费用而弃之不用。为充分发挥生长工艺的成本优势与物化工艺的处理效果，将物化工艺与生化工艺联合使用，经过物化工艺对废水进行预处理后以达到生化系统进水条件的要求，或先经生化工艺处理后在用物化工艺进行技术把关（如活性炭吸附工艺、Fenton法等），可以在保证处理效果的前提下尽量降低运行成本。但如何将两者有机地结合到一起以降低工程投资、节约运行成本，是目前工程实践中的一大难题。
本工程就是在参考国内外大量技术文件、并经实验室小试、现场中试直至现实工程的基础上，摸索出了一套“生化+物化（臭氧氧化）+生化”的三级处理系统工艺，并将生化系统的主要控制参数与臭氧氧化系统的运行状态进行联锁控制环境保护论文，即在最大程度上发挥生化处理系统能力的基础上减少物化的处理程度，对难生化的工业废水具有较高的去除效果和可接受的运行费用。
2原水水量及水质
本废水处理工程主要处理某工厂军品生产线及辅助生产系统（发射药生产线、溶剂回收系统等）和甲基纤维素生产线、乙基纤维素生产线、羧甲基纤维素钠生产线产生的工业废水、清洗水以及厂区和社区的生活污水。
本工程废水处理规模为 12000m3/d，工业生产废水处理规模为 6000m3/d，工厂厂区和社区生活污水 6000m3/d。本工程废水设计进水水质水量见表2-1。
表2-1 设计进水水质水量表
废水种类
排放
方式
排放量
水质mg/L（pH、色度除外）
CODCr
BOD5
Cl-
pH
SS
氨氮
色度
生产废水
连续
6000m3/d
≤3725
≤1860
≤7000
5-6
≤800
≤100
生活污水
连续
6000 m3/d
≤170
≤85
6-9
≤26
≤50
关键词：毕业设计；给排水科学与工程专业；环境类专业；改革与实践
中图分类号：G642477 文献标志码：A 文章编号：10052909（2015）05013804
应用创新型人才培养是普通高等学校人才培养的方向，而实践能力的培养是其关键环节之一[1]。设计、实习、实验、科研活动等是实践能力培养的主要环节[2]。其中， 毕业设计作为大学教学中最为重要，与工作岗位接轨的实践性教学环节，是培养具有创新精神和实践能力的应用型高级专门人才的需要，具有不可替代的作用[3]。
市政、环境类专业包括给水排水科学与工程（原给水排水工程）、环境工程、环境科学等专业，均属于综合性、应用性、交叉性强的学科，学科体系和内容上有诸多交叉渗透，相似性强，因此其毕业设计也有很多一致性。
辽宁工程技术大学给水排水工程专业和环境工程专业自1989年招生以来，经过几代教师的努力，形成具有学校特色的理论和实践教学体系，毕业设计的改革取得了诸多成果。文章结合学校市政、环境类专业毕业设计的实际情况，对毕业设计存在问题进行分析，介绍市政、环境类专业毕业设计改革的实践成果，为相关院校毕业设计改革提供参考。
一、 本科毕业设计存在问题
据调查，自高校扩招以来，本科毕业设计普遍存在质量滑坡现象 [4]，许多专家学者针对毕业设计中存在的问题进行了大量
研究[5-7]。笔者结合辽宁工程技术大学实际情况，查找毕业设计过程中存在的问题，以利于提高市政、环境类专业毕业设计质量。
（1）设计选题不合理，多为纸上谈兵，与实际工程脱轨严重。许多高校仍在实行约束性选题方式，在选题范围上必然存在过宽或过窄的问题，题目陈旧，与就业实际需求相去甚远，不利于发挥学生的主体意识和主观创造精神。2006年之前，学校给排水专业毕业设计题目主要集中在净水厂设计、污水处理厂设计和建筑给水排水工程设计。设计题目范围较窄，而且很多题目都是假题假做或年复一年的课题重复，与工程实际的设计要求差距较大。环境类专业的水污染控制理论方向，在污废水处理设计中，工艺方案大同小异，缺乏创新。水环境质量评价选题，多运用模糊综合评判等数学方法代数即可，创新性和实用性较差。这些导致学生参加工作后，一时很难上手，满足不了设计与工程单位对毕业生尽快进入工作状态的要求，与应用创新型人才培养目标存在较大差距。
（2）高校连续10多年的扩招造成学生数量急剧增加，与师资数量不足、教师工程实践能力缺乏之间存在较大矛盾，直接影响毕业设计质量。1999年扩招以后，市政、环境类专业教师每人指导学生人数在10～20人，造成指导教师精力投入不足，指导深度不够，监督和考核不到位等现象。同时，为了解决高校教师短缺问题，引进的博士直接进入课堂授课、指导设计，没有经历助教过程，缺少实际工程经验，加上科研指标的量化，高校青年教师在教学和科研双趋冲突压力下，往往忙于写论文、申请课题，从而造成重科研轻教学现象，这也导致青年教师的设计指导质量不容乐观。另外，随着毕业生人数增多，与设计相关的图书资料明显不足，设计室更是无法保证，失去了教师对学生的有效指导和监督。
（3）学生设计精力投入不足，态度不认真，有的甚至抄袭他人论文等。部分学生忙于找工作，考研面试等，无暇顾及毕业设计。值得指出的是，学校鼓励学生到已签约工作单位结合工程实际完成毕业设计，虽然初衷很好，但从毕业设计成果看，部分学生没有取得预想效果。另外，毕业设计中抄袭现象非常多。通常，学生毕业设计被安排在最后学期的10～15周，设计时间短，任务重，同时，学生常在答辩前才加班加点，匆忙拼凑，敷衍过关。甚至存在照例题套构筑物计算、图纸网上直接下载等现象。
（4）学生虽然对水处理专业原理性知识有一些了解，但是对一些具体的构筑物却很陌生且很难在大脑里构建出这些构筑物，而在认识实习、生产实习和毕业实习时，看到的也只是构筑物外貌，由于池体被水充满，很难看到构筑物内部结构，因此造成设计思路不清晰，设计参数盲目选择，给构筑物设计计算带来很大困难。
（5）高校毕业设计管理工作有待进一步提高。虽然学校、学院都针对毕业设计制定了相应的管理制度，但在执行过程中，各级管理部门和指导教师存在执行不严格、不规范现象，从而影响了毕业设计的质量。另外，毕业设计一次性考核模式（指导教师给予学生学习态度分占20%、评阅教师给予设计成果分占30%、答辩委员会成员给予答辩分占50%），导致学生没有改过的机会，也达不到人才培养的真正效果。
二、 提高毕业设计质量的实践
相信笔者所述我校市政、环境类专业本科毕业设计存在的问题在其他高校同类专业，甚至所有工科专业都不同程度地有所表现。为此，探究解决高校学生毕业设计解决方法，真正提高毕业设计质量，进而提升学生工程实践能力和创新能力，就成为当前毕业设计改革工作中的重要课题。针对目前市政、环境类专业毕业设计存在的问题，结合我校近年毕业设计改革的新做法、新模式、新思考，借鉴国内改革经验，提出毕业设计具体的改革建议[8-10]。
（一）重视毕业设计选题工作
首先，扩大选题范围。目前来看，市政、环境类专业设计题目范围较小，与学生就业范围有较大差距。从毕业生看，给排水科学与工程专业去净水厂和污水厂的学生较少，去建筑施工单位较多。环境工程和环境科学专业利用学校地矿特色，去各企业工作学生比重较大。结合学生就业单位特点设计题目，能提高学生的设计兴趣。因此，最近几年，在了解学生就业方向基础上，设计多个选题方向，学生先选择设计方向，再结合具体工作情况选题，效果较好。在原有净水厂设计、污水处理厂设计、建筑给排水工程设计、区域水环境质量评价、工业废水处理站设计基础上，增加的设计方向包括：城市给水排水管网系统优化设计、城市污水再生利用工程设计、建筑小区中水回用工程设计、建筑小区雨水利用工程设计、工业给水处理工程设计、给水排水工程（环境工程）施工组织设计及工程造价等方向。在工业废水处理工程设计中，每年结合学生未来从事工作，进行了矿山废水、皮革废水、化工废水、食品废水、制药废水、钢铁废水等多种废水的设计工作，得到学生和就业单位的认可。
其次，注重设计的灵活性和实效性。目前尽管设计做到了一人一题，但与实际工程结合不足，因此，我们在设计中进行了一些新的尝试。例如，从事建筑给排水工程设计的学生，与学校建筑学、土木工程、建筑环境与能源应用工程、工程管理、电气自动化等专业学生共同组成设计小组，一起完成学校新校区图书馆、博物馆、实验楼等同一实际工程设计，设计完成后指导施工，真正实现了“真题真做”，避免了抄袭现象，而且锻炼了学生的组织协调能力。针对软件学得较好的学生，两名学生共同完成同一设计，一名进行笔算，另一名编制软件程序，两者互相校正，共同提高；针对考研学生，指导教师让他们参加所主持课题的实验研究中，跟研究生一起完成论文，使他们尽早进入研究状态。一些学生签到工作后，单位希望去实习，做单位的实际工程设计，对此，我们实行企业和学校双导师制度，单位负责学生在该单位的学习、生活等情况，校内指导教师负责开题、中期检查、毕业答辩，以及与就业单位的联系，定期检查学生毕业设计完成质量，使学生设计质量得到保证。
（二）用多媒体课件协助教师指导学生毕业设计
市政、环境类专业毕业设计方向性、规律性和系统性较强，由于学生较多，资源有限，教师每天亲自指导较为困难，教师为学生毕业设计做的指导书又太过简单，而且并不直观。多媒体课件具有文字、图、声、像并茂特点，具有很强的生动性、直观性和条理性，能化抽象为具体，化平淡为生动，充分调动学生学习兴趣。同时，还具有可反复播放特点，学生哪一步骤不懂，就可以对照课件进行观察，直到理解为止。毕业设计指导课件每个设计方向一个，最终将课件模块化，将教师从企业获得的研究课题、合作教育中遇到的实际工程问题，凝练成毕业设计（论文）选题，均链接到设计模块，建设成为虚拟实践教育平台，可切实提升学生实践能力和创新能力，并可使资源由一校“独有”，变成多校“共享”。
以制作完成的工业废水处理工程毕业设计指导课件为例，课件内容包括：（1）工业废水处理站设计目的、要求、步骤和原则，设计所用参考规范、手册，形成废水站设计任务书和设计指导书各1份；（2）工业废水处理站基本建设程序；（3）工业废水处理站与污水厂设计的相同点与不同之处；（4）工业废水处理站典型水质（化工废水、钢铁废水、印染废水等）特点及出水标准；（5）工业废水处理站设计前需调查分析和解决问题；（6）工业废水处理站工艺路线选择的基本步骤、比选原则；（7）工业废水常见处理方法及国内典型工业废水处理工艺流程介绍；（8）典型构筑物（调节池、隔油池、水解酸化池、曝气生物滤池、生物接触氧化池、膜法水处理系统等）设计基本理论、池体类型、优缺点及适用条件分析，设计规范要求，设计参考范例、计算软件编制、构筑物运行动画，现场实际运行工程照片。本部分是课件主体，共链接标准1部、参考计算书籍1本、主体构筑物运用动画7个，制作计算程序3个，插入现场照片25张，图片12张；（9）污泥处理的目的、常见处理方法及系统设计，插入现场照片4张；（10） 工业废水处理站各构筑物的总体布置和废水处理流程的高程设计，介绍了布置原则、计算方法及典型案例分析；（11）工业废水处理工程经济分析及概预算具体方法和软件应用；（12）图纸绘制标准及方法。
（三） 设计全过程管理与质量监控
实行毕业设计全过程管理，建立质量监控机制是保证毕业设计质量不可或缺环节，采用校、院及教研室三级管理机制来完善毕业设计的系统质量监控。
1.以指导教师、教研室为主的全过程管理
教研室主任制定本专业毕业设计管理办法，从细节上对教师指导和学生设计要求进行规范，并组织中期成果汇报答辩。毕业设计成绩构成改为：指导教师检查设计效果10%+期中答辩20%+评阅教师质疑设计成果20%+毕业答辩50%。指导教师从学生选题、开题报告撰写、方案确定、构筑物设计计算、绘图全过程进行指导、检查。笔者几年的指导发现，指导教师平时考核不仅看学生出勤，平时提交成果，还要多问学生“为什么”。因为一些学生设计中往往从手册或参考书上套公式计算，没弄清构筑物去除污染物原理、构筑物结构等基本知识。比如气浮池设计，要学生首先了解除油方法、选择气浮池原因、气浮池种类、除油机理、运行过程、池体结构，然后绘出草图，再设计计算，经过这样的过程，学生才能真正学到知识。
2.院级教学管理与监督机制
学院形成以教学副院长为组长的指导、监督小组，成员包括各专业退休返聘的老教授、教务科教学管理人员。教务科教学管理人员从形式、进度进行检查，老教授利用自己丰富的教学实践经验，不仅能指出设计存在问题，还能提出改进方案，在提高设计质量的同时，有效地带动了年轻教师的成长。
3.校级教学管理与监督机制
学校制定了《辽宁工程技术大学本科毕业设计（论文）管理制度汇编》，从毕业设计工作条例、写作规范、校外毕业设计管理办法、优秀毕业设计评选、成绩不及格率最低3%的规定、开题报告、附本等方面进行规范化要求，并组成校督导检查组，进行初、中、末的全程检查，促进设计质量的提高。
三、 结语
毕业设计作为大学教学中的最后一个实践性教学环节，可培养、提高和展示学生综合运用所学知识解决实际问题能力及创新能力，对市政、环境类专业学生来讲，更是紧密联系工程实际，培养学生独立工作能力的重要步骤。文章结合我校市政、环境类专业毕业设计中常见问题，提出了一些实践对策，供同行参考，希望能有利于工程类高校实践能力培养质量的提高。参考文献：
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[2] 王蕾，王秀丽.应用创新型人才培养的思考[J].辽宁工程技术大学学报：社会科学版，2010，12 （6）：647-649.
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关键词：小城镇，生活污水
随着我国经济的快速发展 ,人口的不断增长和人民生活水平的不断提高 ,小城镇污水成为我国区域性水污染的主要原因之一[[1]]。而太湖地区执行了中国最严格的环境标准《太湖地区城镇污水处理厂及重点行业水污染排放限值DB-32/T1072-2007》。论文大全，生活污水。因此，针对太湖地区小城镇污水处理现状，投资低、运行费用低、建设周期短、操作管理简单的污水处理又能达标的技术开发应用迫在眉睫。本文以江南某镇生活污水处理站为例，阐述污水处理站的工程设计，为国内小城市污水处理站的建设提供参考。
1 污水处理厂概况
该污水处理厂位于镇南，污水处理厂主要是该镇的生活污水厂。论文大全，生活污水。该污水处理厂占地800m2，工程总投资320万元，其中土建130万元。
该镇靠近京杭运河，地下水位低，考虑生活污水、污水管网的渗漏系数、部分雨水和工业废水进入管网，以确定该污水处理厂规模。该镇管网采用雨污合流，其中工业废水水量约为400~500m3/d。
现有镇区人口1万人，现有生活污水水量Q1=1100m3/d；
（污水管网的渗入量Q2=150m3/d（以Q1的13%考虑）；
部分雨水和工业废水进入管网Q3=450m3/d。
现有水量：Q= Q1+ Q2+Q3=1100+150+450=1700m3/d
考虑镇区的发展，生活污水量也会随之增长，预计生活污水量以每年10%的速率发展，则第三年（2011年）污水量约为2000 m3/d [2]。
2 设计参数与工艺流程
2.1设计参数
设计进出水水质见表1-1。
表1-1 进出水水质表
