1引言
本文以佛山市南海区盐步污水处理厂为例，介绍了以cass池为工艺的城市污水处理的流程，并通过研究设计一套基于plc控制的污水处理系统。
2工艺流程
进入污水厂的污水首先经过粗格栅过滤去除直径较大、较长、较硬的漂浮物，诸如木棍、大块的泡沫塑料或海绵等，然后进入粗格栅间，由提升泵房提升后进入细格栅间。污水在细格栅作进一步的细过滤，之后流入沉砂池，旋流式沉砂池除砂机在驱动装置的驱动下，池中搅拌叶轮旋转产生离心力，使水中粒径0.2mm以上的砂粒沿壁及池底斜坡集于池底的集砂斗中，同时将砂粒上粘附的有机物分离下来，完成一级处理；从沉砂池出来的污水进入cass池进行二级生化处理，利用池内活性污泥中的微生物在厌氧和好氧等不同条件下的新陈代谢作用去除污水中溶解的cod及氮、磷等有机污染物，经重力浓缩池分离污泥和污水，污泥通过污泥浓缩处理之后作为泥饼外运，污水经紫外消毒后排出。流程图如图1所示。
图1 流程图
3cass工艺介绍
cass（cyclic activated sludge system）工艺是近年来国际公认的处理生活污水及工业废水的先进工艺。整个工艺的曝气、沉淀、排水等过程在同一池子内周期循环运行，省去了常规活性污泥法的二沉池和污泥回流系统，建设费用低；由于曝气是周期性的，池内溶解氧的浓度也是变化的，沉淀阶段和排水阶段溶解氧降低，重新开始曝气时，氧的浓度梯度大，传递效率高，节能效果显著，运转费用低；同时可连续进水，间断排水，效率高，出水水质好。
cass池分预反应区和主反应区。在预反应区内，微生物能通过酶的快速转移机理迅速吸附污水中大部分可溶性有机物，经历一个高负荷的基质快速积累过程，这对进水水质、水量、ph和有毒有害物质起到较好的缓冲作用，同时对丝状菌的生长起到抑制作用，可有效防止污泥膨胀；随后在主反应区经历一个较低负荷的基质降解过程。cass工艺集反应、沉淀、排水功能于一体，污染物的降解在时间上是一个推流过程，而微生物则处于好氧、缺氧、厌氧周期性变化之中，从而达到对污染物去除作用，同时还具有较好的脱氮、除磷功能。cass池的剩余污泥通过污泥浓缩处理之后作为泥饼外运，污泥处理过程中排出的污水进行除磷后再返污水处理系统处理。
cass法是在间歇式活性污泥法（sbr法）的基础上演变而来的，其工作原理如图2所示。
图2 工作原理图
在反应器的前部设置了生物选择区，后部设置了可升降的自动滗水装置。其工作过程可分为曝气、沉淀和排水三个阶段，周期循环进行。污水连续进入预反应区，经过隔墙底部进入主反应区，在保证供氧的条件下，使有机物被池中的微生物降解。根据进水水质可对运行参数进行调整。
4工艺自动化
4.1通讯体系
佛山市南海区盐步污水处理厂自控系统的系统结构由三层网络组成，包括管理级、控制级、现场级。系统的三层网络分别为基于tcp/ip协议的高速以太网、工业以太网络、现场总线网。1台操作站，1台工程师站，1台大屏幕投影仪向上接入全厂管理系统网络；工业以太网为冗余光纤网络，以光缆为通信介质，连接2个plc现场控制站，每个现场工作站配置有各自的电源，通讯模块，接口模块，同时将所有带智能通讯接口的仪表设备、以及设备自带小闭环系统接入系统中。为了提供报表、报警打印服务，配置两台打印机，实现各种报表以及实时报警和报警历史的打印功能。操作站和工程师站计算机相互在线冗余，向下通过光纤网络对各现场监控子站进行监视。建立在WINOOWs 2000/xp基础上的组态软件提供了功能全面、简单易用的操作界面，操作人员通过上位机实现对全厂生产过程、工艺参数和设备运行状态进行实时监控。系统网络结构图见图3。
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