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(shè)計流量為200L/h，可運行負(fù)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(dǎo)，體現(xiàn)了當(dāng)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(jìn)行耦合處理，從而達(dá)到凈化石化廢水的目的。
反應(yīng)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(shè)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(jìn)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(jìn)行油水分離，然后進(jìn)入A1池進(jìn)行缺氧反應(yīng)，通過切換閥門選擇其中一種工藝進(jìn)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(fēng)機(jī)控制，風(fēng)量由變頻器控制風(fēng)機(jī)來實現(xiàn)。經(jīng)生化處理后流入二沉池進(jìn)行固液分離，部分污泥回流至缺氧池。上清液排至MBBR池或者M(jìn)BR池進(jìn)行膜處理凈化，然后進(jìn)行臭氧氧化，進(jìn)行強(qiáng)氧化還原反應(yīng)，處理出來的最終液可直接排入清水箱或再次排入BAF進(jìn)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(yuǎn)程數(shù)字通訊。
② A/O池：監(jiān)測pH值、ORP、DO、MLSS、風(fēng)量顯示、變頻器控制風(fēng)機(jī)頻率、變頻器控制潛水?dāng)嚢?，遠(yuǎn)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(yuǎn)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(fēng)量顯示、變頻器控制風(fēng)機(jī)頻率、遠(yuǎn)程數(shù)字通訊。
⑤MBR池：監(jiān)測pH、DO、風(fēng)量顯示、變頻器控制風(fēng)機(jī)頻率、遠(yuǎn)程數(shù)字通訊。
⑥ BAF池：監(jiān)測pH、DO、遠(yuǎn)程數(shù)字通訊。
⑦ 臭氧氧化：監(jiān)測臭氧氣體濃度，風(fēng)量顯示、變頻器控制風(fēng)機(jī)頻率、遠(yuǎn)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(shè)備和控制系統(tǒng)兩部分組成，工藝設(shè)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(jī)柜，分別對整體與各個組合工藝水處理系統(tǒng)進(jìn)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(jī)，PLC系統(tǒng)，操作器及一次儀表組成。
工控機(jī)采用工業(yè)平板電腦作為人機(jī)交互設(shè)備，并具有觸摸功能。主要完成工藝參數(shù)的設(shè)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(jī)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(luò)采用級聯(lián)方式，系統(tǒng)設(shè)有一套PLC系統(tǒng)。PLC負(fù)責(zé)對整體工藝系統(tǒng)的控制，并通過工控機(jī)進(jìn)行人機(jī)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(shè)備采用modbus總線與ADAM5510進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，并從工控機(jī)接受數(shù)據(jù)分別對操作器、電磁閥和泵以及變頻器等進(jìn)行控制。
現(xiàn)場設(shè)備上的一次儀表都是標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)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(jìn)行計算。
三.軟件控制系統(tǒng)
工控機(jī)以“組態(tài)王”為軟件設(shè)計平臺。組態(tài)王具有良好的開放性、豐富的功能模塊、強(qiáng)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(zhǔn)確，且可以靈活簡便地在各種運行方式之間進(jìn)行切換。主要設(shè)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(shè)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(jìn)行設(shè)備的啟停。
2、實驗項目設(shè)置：通過畫面選擇相應(yīng)的實驗流程組合和相應(yīng)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(shè)備的運行狀態(tài)和運行參數(shù)，所有用電設(shè)備閃爍顯示工作故障，擊活后進(jìn)入操作對話框（含不工作設(shè)備）故障詳情；參數(shù)主頁顯示當(dāng)前數(shù)值，擊活后進(jìn)入數(shù)據(jù)統(tǒng)計。
4、設(shè)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(shè)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(shè)備出現(xiàn)故障，主畫面上相應(yīng)設(shè)備以黃色閃爍報警，彈出報警窗口供操作員確認(rèn)，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(jìn)行統(tǒng)計分析。在本系統(tǒng)中，分別設(shè)計了時報、日報、月報、年報四種報表。時報可以查看到當(dāng)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(fēng)量計、溫度計、液位計等）、執(zhí)行機(jī)構(gòu)（變頻器、電動閥等）、液位開關(guān)、電磁閥、攪拌電機(jī)、水泵等的性能。
8、設(shè)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(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計圖與設(shè)計參數(shù)界面等，各界面之間可自由切換。
9、遠(yuǎn)程登陸：通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)布，實現(xiàn)用戶遠(yuǎn)程登陸，實時獲取系統(tǒng)的工作狀態(tài)信息。
