水环境监测与治理技术项目.docx

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水环境监测与治理技术项目

“水环境监测与治理技术”项目

水处理设备安装与调试

工

作

模

拟

任

务

书

选手须知：

1、任务书共31页，如出现任务书缺页、字迹不清等问题，请及时向裁判示意，并进行任务书的更换。

2、参赛选手应在3.5小时内完成任务书规定内容；选手在竞赛过程中各系统生成的运行记录或程序文件必须存储到任务书指定的磁盘目录及文件夹下，未存储到指定位置的运行记录或程序文件均不予给分。

3、选手提交的任务书用工位号、参赛证号、场次（请填写上午场或下午场）标识，不得写上姓名或与身份有关的信息，否则成绩无效。

4、请仔细阅读任务书要求，在规定位置填写答案。

5、比赛中如出现下列情况时另行扣分：

选手认定器件有故障可提出更换，器件经测定完好属误判时每次扣2分，器件确实损坏每更换一次补时5分钟。

比赛现场由于选手误操作，导致设备中的水溢出，则每次扣10分。

6、比赛过程中由于人为原因造成器件损坏，这种情况器件不予更换。

7、选手操作过程中应根据自身能力实际情况合理安排时间，无需根据任务书中的任务顺序进行操作。

参赛证号：

工位号：

场次：

裁判签名：

工作任务

水处理设备安装与调试

在“THEMJZ-1型水环境监测与治理技术综合实训平台”平台上，参赛选手根据任务书要求，从提供的器件中选择相应的管件、管材和器件，完成MSBR系统的连接、安装与调试。

任务1.MSBR系统管路及相关附件的安装连接

1.完成MSBR系统部件的安装

（1）完成进水流量计和闸阀的安装，要求安装在提升泵出水口处，且与平台上其它两个管道式流量计处于同一水平位置，横平竖直，不倾斜。

功能要求：

流量计刻度尺朝向与平台上其它两个管道式流量计刻度尺的朝向一致，闸阀手柄朝向与平台上其它两个手柄的朝向一致，且流量计刻度与闸阀手柄要在同一条垂直线上。

（2）完成SBR1池、SBR2池进水阀的安装，要求水平安装在SBR1池和SBR2池进水口（即附录6中的接头编号41、52）处，安装牢固且水流方向要正确。

功能要求：

进水电磁阀安装要求水平，要与平台底部不锈钢方管平行。

（3）完成提升泵出水口立式止回阀的安装，要求竖直安装在平台上的提升泵出水口处，安装牢固且水流方向要正确。

功能要求：

止向阀安装位置以阀上的箭头标识位于正右方向为准（从框架正面看，止回阀上的箭头标识位于止回阀的右边）。

（4）根据大赛提供的组合型填料原料、细管和白绳子，通过卷尺和剪刀裁剪成相应的长度，每串填料悬挂4片，然后笔直均匀地固定在AAO系统好氧池的相应支架上。

功能要求：

填料悬挂要笔直，每串填料圆环与圆环之间、圆环与上下支架之间间距要相等，共悬挂4串，所悬挂的填料位于好氧池中心部位上下支架之间。

2.完成MSBR系统管路的安装连接

参照附录6提供的污水处理构筑物示意图，选择适当的接口，完成MSBR污水处理工艺流程图的接口编号的连接（具体填写内容见附录6），然后再根据所填写的接口编号顺序完成平台上MSBR系统管路的连接。

要求如下：

（1）使用不锈钢复合管完成提升泵出水口至进水管道式流量计之间管路的加工和安装。

功能要求：

管道要求横平竖直不倾斜，管道要与平台底部不锈钢方管平行或垂直。

（2）完成进水管道式流量计至平流式沉砂池、AAO系统、SBR1池、SBR2池之间管路的加工和安装，管道连接使用PU管连接。

功能要求：

水流不短流，管道不漏水，使用的PU管道材料最省。

（3）完成SBR1池排水阀、SBR2池排水阀至竖流式二沉池之间管路的加工和连接，管道连接使用PU管和不锈钢复合管连接（框架上层连接采用PU管，下层采用不锈钢复合管）。

功能要求：

硬路管道要横平竖直，管道接口不漏水。

任务2曝气系统管路及相关附件的安装连接

1.完成曝气系统部件的安装

完成气体流量计2、气体流量计3及管路附件的安装，要求安装牢固且不倾斜。

功能要求：

流量计安装方向要与平台上另一个气体流量计1平行，流量计进出口方向要正确，安装牢固不松动，

2.完成曝气系统管路的安装连接

（1）完成风机2、风机3出口与气体流量计2、气体流量计3进口之间的管路的加工和安装，管道连接使用不锈钢复合管连接。

功能要求：

要求风机2（从框架正面看，从左往右风机分别为风机1、风机2、风机3）给SBR1池提供氧源，风机3给SBR2池提供氧源。

管道走向要横平竖直，管道接口处不漏气，管道连接件要打紧。

（2）完成气体流量计2、3出口与SBR1及SBR2之间的管路的加工和安装，管路采用φ10PU和φ16PU气管连接。

功能要求：

要求气体流量计2（从框架正面看，从左往右气体流量计分别为气体流量计1、气体流量计2、气体流量计3）用于调节风机2气量大小，气体流量计3用于调节风机3气量大小，且要求所用PU管道材料最省，管道接口处不漏气。

任务3.污水处理设备的电路连接

1.按照下列系统控制要求及PLC端口定义表（附录1）完成系统中相关电路的连接，以达到任务书的控制要求，并补充完整PLC端口定义表（附录1）。

MSBR系统控制要求如下：

（1）SB1连接到PLC的I0.0点，功能：

按下SB1点动按钮，SB1按钮灯亮即MSBR系统开始启动即自动运行。

（2）SB2连接到PLC的I0.1点，功能：

按下SB2点动按钮，SB2按钮灯亮即MSBR系统程序停止继续运行，即提升泵和进水阀可以停止操作。

（3）SB3连接到PLC的I0.2点，功能：

按下SB3点动按钮，SB3按钮灯亮即MSBR系统复位，即所有电气设备停止。

（4）SB4连接到PLC的I0.3点，功能：

能通过SB4自锁按钮实现系统的手自动切换功能，按下SB4按钮，SB4按钮灯亮即表示MSBR系统进入自动运行状态，SB4按钮弹出和SB4按钮灯灭即表示MSBR系统进入手动调试状态（在触摸屏调试界面进行手动操作）。

提示：

触摸屏上自动控制界面的SB1、SB2、SB3、SB4按钮与铁板上的按钮功能一样。

（5）能通过PLC的I0.4输入端检测厌氧池下限浮球开关的工作状态，即手动使浮球达到厌氧池下限，触摸屏上厌氧池下限指示灯亮。

（6）能通过PLC的I0.5、I0.6输入端分别检测缺氧池下、上限位浮球开关的工作状态，即手动下限浮球达到缺氧池下限，触摸屏上缺氧池下限指示灯亮，手动上限浮球达到缺氧池上限，触摸屏上缺氧池上限指示灯亮。

（7）能通过PLC的I0.7、I1.0输入端分别检测调节池下、上限位浮球开关的工作状态，即手动下限浮球达到调节池下限，触摸屏上调节池下限指示灯亮，手动上限浮球达到调节池上限，触摸屏上调节池上限指示灯亮。

（8）能通过PLC的I1.1输入端检测沉砂池上限位浮球开关的工作状态，即手动上限浮球达到沉砂池上限，触摸屏上沉砂池上限指示灯亮。

（9）能通过PLC的I1.2、I1.3输入端分别检测SBR1池下、上限位浮球开关的工作状态，即手动下限浮球达到SBR1池下限，触摸屏上SBR1池下限指示灯亮，手动上限浮球达到SBR1池上限，触摸屏上SBR1池上限指示灯亮。

（10）能通过PLC的I1.4、I1.5输入端分别检测SBR2池下、上限位浮球开关的工作状态，即手动下限浮球达到SBR2池下限，触摸屏上SBR2池下限指示灯亮，手动上限浮球达到SBR2池上限，触摸屏上SBR2池上限指示灯亮。

（11）能通过PLC的Q0.0、Q0.1、Q0.2、Q0.3、Q0.4、Q0.5、Q0.6、Q0.7、Q1.0、Q1.1、Q2.0、Q2.1、Q2.2、Q2.3、Q2.4、Q2.5、Q2.6输出端分别实现进水阀YV1、药水搅拌机MA1、加药泵MA11、调节池搅拌机MA2、提升泵MA8、厌氧池搅拌机MA3、缺氧池搅拌机MA4、风机1MA5、SBR1进水阀YV2、SBR1排水阀YV5、SBR1排气阀YV4、SBR2进水阀YV3、SBR2排气阀YV6、SBR2排水阀YV7、风机2MA6、风机3MA7、内回流泵MA10的启停控制。

（12）能使用PLC的B+、B-、C+、C-、D+、D-、E+、E-、A+、A-模拟量输入端分别通过在线式DO仪

（一）、

（二）、（三）、（四）及PH仪检测系统的DO值和PH值。

（13）能使用PLC的V0、M0、V1、M1模拟量输出端分别通过调速模块1、调速模块2实现SBR1搅拌机和SBR2搅拌机的搅拌速度的控制。

2.导线颜色与插座颜色要求一致，并要求选取长度适中的导线进行连接。

（出现插座的颜色不同时，上下接线时以上边插座颜色为准，左右接线时以左边的颜色插座为准）

3.参照仪表与传感器电气接线图（附录2）完成DO、PH传感器与DO在线监测仪、PH在线监测仪的连接。

任务4.在线监测仪表的标定、报警参数设定及传感器安装（在线监测仪表使用说明见附录4、附录5）

1.根据提供的标定溶液完成DO、pH传感器与仪表之间的标定工作（有关记录见附录3）。

（1）在线式DO仪

（一）、在线式DO仪（三）的标定

①执行标定工作前请将仪器通电预热30分钟（要求DO仪与pH仪同时开始通电预热），预热开始时，举手示意裁判，记录开始时间并签字。

30分钟后，举手示意裁判，记录结束时间并签字。

②无氧水的配制：

将提供的Na2SO3加入250ml的蒸馏水中配制成饱和溶液，即可视为无氧水（加入提供的微量的二价钴盐作催化剂），默认此时水中的氧气含量为0mg/L。

③对在线式DO仪

（一）、在线式DO仪（三）进行零点标定（仪表界面如下图所示），待在线式DO仪

（一）、在线式DO仪（三）测量值稳定后，举手示意裁判，经裁判允许并签字后方可进行零点标定值的保存。

ZeroDemarcat

DO=0.00mg/L

StandardDO:

0.00mg/L

④对在线式DO仪

（一）、在线式DO仪（三）进行斜率标定，如下所示（此图为参考值，空气中DO值随温度的变化而变化，StandardDO后DO值以现场显示的值为准），待在线式DO仪

（一）、在线式DO仪（三）测量值稳定后，举手示意裁判，经裁判允许并签字后方可进行斜率标定值的保存。

SlopeDemarcat

DO=8.26mg/L

StandardDO:

8.26mg/L

（2）pH仪的标定

①执行标定工作前请将仪器通电预热30分钟（要求DO仪与pH仪同时开始通电预热），预热开始时，举手示意裁判，记录开始时间并签字。

30分钟后，举手示意裁判，记录结束时间并签字。

②标准缓冲液的配制：

a：

标准缓冲液pH6.86的配制：

将提供的标有pH6.86的pH缓冲剂粉末倒入250ml容量瓶中，以少量无CO2蒸馏水冲洗包装此粉末的塑料袋内壁，并稀释到刻度摇匀备用；b：

标准缓冲液pH4.00的配制：

将提供的标有pH4.00的pH缓冲剂粉末倒入250ml容量瓶中，以少量无CO2蒸馏水冲洗包装此粉末的塑料袋内壁，并稀释到刻度摇匀备用。

③将电极用蒸馏水清洗干净并用滤纸吸干，然后将电极插入标准缓冲液pH6.86中进行零点标定。

待屏幕显示有ZERO和6.86，说明仪器零点校正已完成。

举手示意裁判，进行记录签字。

④将电极从标准缓冲液pH6.86中取出，清洗干净并用滤纸吸干，然后将电极插入标准缓冲液pH4.00中进行斜率标定。

待屏幕显示SLOPE和4.00，说明仪器斜率校正已完成。

举手示意裁判，进行记录签字。

2.设置各仪表的上下限报警参数。

根据任务书提供的要求设置各仪表的上下限报警参数。

（1）将在线式DO仪

（二）的高报警值High设为18mg/L，低报警值Low设为0mg/L，并确认保存。

（2）将在线式DO仪（四）的高报警值High设为10mg/L，低报警值Low设为0mg/L，并确认保存。

（3）将在线式pH仪的高报警点H设定为9，确认保存，低报警点L设定为6，确认保存。

3.参照附录6接头编号，完成DO传感器与pH传感器的安装，要求pH传感器安装在接头编号3处，DO传感器分别安装在接头编号11、17、35、47处，要求务必使用生料带（3/4螺纹处）做好防水封闭工作，避免水进入DO（或pH）电极中。

任务5.MSBR系统的调试

1.将E:

\考试程序\MSBR系统PLC程序下载至设备的PLC主机上，同时把本文件夹下的触摸屏工程下载到触摸屏上。

对MSBR系统管路进行通水调试，提升泵进水流量计应调节在4L/min左右，内回流泵进水流量计应控制在1L/min左右，加药泵工作频率设置为80，工作时间设定为1小时。

功能要求：

管道系统应不渗不漏，MSBR系统调试以在自动控制程序下SBR2池开始滗水为调试结束，举手示意裁判，进行记录并签字。

2．完成任务调试后，请完整补充以下内容。

2.1MSBR系统自动运行中，当调节池的水位调节池中浮球液位开关的上限位时，进水阀关；当调节池的水位调节池中浮球液位开关的下限位时，提升泵关。

2.2MSBR系统自动运行中，当沉砂池的水位高于浮球液位开关沉砂池中的高限位时，停止运行。

2.3MSBR系统自动运行中，当SBR1池中的水位到达SBR1池中浮球液位开关的上限位时，SBR1池关，SBR1池和开始运行。

2.4假设在MSBR系统自动运行中，滗水器上的排空电磁阀由于某种原因一直处于常开状态，则SBR池在排水阶段会出现现象（请选择填写排水完全、排水不完全或完全不排水）。

2.5观察系统调试运行过程中SBR池一个运行周期内是由、、、和五个基本工序组成（请按先后顺序填写）。

附录1

PLC端口定义表

数字量输入定义

数字量输出定义

PLC输入点

定义、注释

PLC输出点

定义、注释

系统启动按钮SB1

进水阀YV1

系统停止按钮SB2

SBR1进水阀YV2

系统复位按钮SB3

SBR2进水阀YV3

手自动切换按钮SB4

SBR1排气阀YV4

调节池上限限位信号1

SBR1排水阀YV5

调节池下限限位信号2

SBR2排气阀YV6

沉砂池上限限位信号3

SBR2排水阀YV7

厌氧池下限限位信号4

药水搅拌机MA1

缺氧池上限限位信号5

调节池搅拌机MA2

缺氧池下限限位信号6

厌氧池搅拌机MA3

SBR1上限限位信号7

缺氧池搅拌机MA4

SBR1下限限位信号8

风机1MA5

SBR2上限限位信号9

风机2MA6

SBR2下限限位信号10

风机3MA7

1M

直流电源输出24V

提升泵MA8

2M

直流电源输出24V

内回流泵MA10

加药泵MA11

1L

交流电源输出L

2L

交流电源输出L

3L

交流电源输出L

4L

交流电源输出L

5L

交流电源输出L

模拟量输入定义

模拟量输出定义

在线式DO仪

（一）+

调速模块1-

在线式DO仪

（一）-

调速模块1+

在线式DO仪

（二）+

在线式DO仪

（二）-

调速模块2-

在线式DO仪（三）+

调速模块2+

在线式DO仪（三）-

在线式DO仪（四）+

在线式DO仪（四）-

在线式PH仪+

在线式PH仪-

注：

面板上控制对象部分三个“N”与交流电源输出“N”短接

PLC内部定义表

AQW4

SBR1搅拌机

M0.0

启动标志位

AQW6

SBR2搅拌机

M0.1

停止标志位

VD6

PH计算值

M0.2

复位标志位

VD16

DO1计算值

M11.0

触摸屏启动

VD46

DO2计算值

M11.1

触摸屏停止

VD26

DO3计算值

M11.2

触摸屏复位

VD36

DO4计算值

M11.3

触摸屏手自动切换

AIW6

DO1读取值

T45

SBR1池反应时间

AIW8

DO2读取值

T46

SBR1池沉淀时间

AIW10

DO3读取值

T200

SBR2池反应时间

AIW12

DO4读取值

T201

SBR2池沉淀时间

AIW4

PH值读取值

T39

提升泵启动延时时间

T40

提升泵停止延时时间

附录2：

仪表与传感器电气接线图

附录3：

在线监测仪表标定记录表

仪表名称

预热开始时间

裁判签字

预热结束时间

裁判签字

零点标定值

裁判签字

斜率标定值

裁判签字

在线式DO仪

（一）

在线式DO仪（三）

在线式PH仪

附录4：

在线式DO仪使用说明书

注意事项

◆仪器适用于专业性较强的行业，操作人员必须具备相关专业知识及操作能力。

使用时请遵守本说明书之操作规程及注意事项。

◆为使测量更精确，仪器须经常配合电极进行标定；若您的电极购买时间已近一年或电极存在质量问题，请注意更换。

◆执行标定工作之前请将仪器通电预热60分钟。

◆因产品更新换代，本说明书如有变动恕不另行通知。

一、概述

THAIDO-2型在线式溶解氧测定仪是我公司引进国外技术生产的一款在线智能溶解氧检测仪器，整机采用进口元器件和优质溶氧膜头，运用最新的极谱分析技术，及先进的生产工艺和表贴技术，确保仪器长期工作稳定可靠。

具有菜单式操作、485通讯（选配）等功能。

可广泛应用于化工化肥、冶金、环保水处理工程、制药、生化、食品、养殖和自来水等溶液中溶解氧值的连续监测。

主要特点：

◆大屏幕点阵液晶显示、菜单操作。

◆多参数同时显示：

溶氧值、温度、输出电流、报警点等同时显示，直观易读，并有量程超限提示。

◆屏幕显示报警状态并能同时伴有开关ON/OFF信号输出。

◆自动温度补偿功能：

自动0～60℃。

◆通讯功能（选配）：

具有RS-485通讯接口（MODBUS协议部分兼容）。

◆4～20mA电流输出对应的DO值可以任意设定。

◆迟滞量任意设定功能，避免开关继电器频繁动作。

◆看门狗功能：

确保仪表不会死机。

◆核心器件均来自国外著名品牌。

◆可恢复出厂设置。

掉电保护＞10年。

二、

工作原理

溶解氧探头是一个用选择性薄膜封闭的小室，室内有两个金属电极并充有电解质。

氧和一定数量的其他气体及亲液物质可透过这层薄膜，但水和可溶性物质的离子几乎不能透过这层膜。

将探头浸入水中进行溶解氧的测定时，由于外加电压在两个电极间产生电位差,使金属离子在阳极进入溶液，同时氧气通过薄膜扩散在阴极获得电子被还原，产生的电流与穿过薄膜和电解质层的氧的传递速度成正比，即在一定的温度下该电流与水中氧的分压（或浓度）成正比，测量出该电流值即得出当前温度下的溶解氧浓度。

三、技术参数和规格

1.主要技术指标

◆测量范围：

0～20.00mg/L；0～60℃

◆分辨率：

0.01mg/L；0.1℃

◆精度：

±1.5%FS；±0.5℃

◆自动温度补偿：

0～60℃

◆控制接口：

两组ON/OFF继电器接点，分为高点、低点报警信号光电隔离输出

◆信号隔离输出：

光电耦合器隔离保护4～20mA信号输出

◆继电器：

继电器滞后量任意设定，继电器负载10A220VAC

◆工作条件：

环境温度为0～60℃,相对湿度≤90%R.H.

◆输出负载：

负载＜750Ω（0-10mA），负载＜500Ω（4-20mA）

◆工作电压：

交流电压220V±20V、频率50Hz±2Hz

◆尺寸：

96×96×115mm

◆开孔尺寸：

91×91mm

2.仪器安装

2.1主机安装

1）在仪表柜或安装面板上开出一个矩形切口。

2）将仪表插入仪表柜，并紧固锁紧条。

2.2电极安装

请不要把电极直接投入水中，应使用电极安装支架或流通杯。

安装前请务必使用生料带（3/4螺纹处）做好防水封闭工作，避免水进入DO电极中，造成DO电极电缆线短路。

3.仪表面板及接线说明

3.1仪表面板

“

”：

功能菜单键“

”：

循环移位键“

”：

数值增加键“

”：

确认键

3.2面板接线说明

1.TEMP：

温度补偿

9.NO：

高点继电器常开端

2.TEMP：

温度补偿

10.COM：

高点继电器公共端

3.INPUT：

DO+

11.NC：

高点继电器常闭端

4.REF：

DO-

12.NO：

低点继电器常开端

5.RS-485：

A

13.COM：

低点继电器公共端

6.RS-485：

B

14.NC：

低点继电器常闭端

7.4~20mA：

-

15.L：

AC220V火线

8.4~20mA：

+

16.N：

AC220V零线

四、仪器功能及操作介绍

1．主运行菜单

DO值为主显示，温度值、电流值及高低报警设置值为副显示。

正上方为当前测量值，25.0℃为当前温度值，14.55mA为当前溶氧变送输出值，H:

20.0为高点报警值，L:

0.0为低点报警值。

8.26mg/L

25.0℃14.55mA

H:

20.00L:

00.00

仪器通常处于主运行菜单。

当用户零点/斜率标定时五分钟内无键按下，或者用户设置其它参数时15秒内无键按下，亦返回到该菜单。

2.菜单1：

零点标定

2.1在主运行菜单下，按“

”键，进入零点标定菜单，如下所示（注：

出厂时已标定零点，校正时一般直接标定斜率即可）：

ZeroDemarcat

DO=0.00mg/L

StandardDO:

0.00mg/L

2.2将溶氧电极用蒸馏水冲洗干净，放入无氧水溶液中，稍置片刻后按“

”键，“＝”开始闪烁，代表零点标定正进行中，等DO后的数字显示稳定，按“

”+“

”键缓存零点标定值。

同时仪器返回零点标定菜单。

如果确认保存缓存标定值，则按“

”+“

”键确认保存并返回主运行菜单。

3.菜单2：

斜率标定

3.1在零点标定菜单下，按“

”键，进入斜率标定菜单，如下所示（如仪器测量不准需进行斜率标定）：

SlopeDemarcat

DO=8.26mg/L

StandardDO:

8.26mg/L

3.2将溶氧电极用蒸馏水冲洗干净，静置在空气中，稍置片刻后按“

”键，“＝”开始闪烁，代表斜率标定正进行中，等DO后的数字显示稳定，按“

”+“

”键缓存斜率标定值。

同时仪器返回斜率标定菜单。

如果确认保存缓存标定值，则按“

”+“

”键确认保存并返回主运行菜单。

4.菜单3：

报警设定

4.1在斜率标定菜单下，按“

”键，进入报警设定菜单，如下所示：

AlarmSetup

High:

20.00mg/L

Low:

00.00mg/L

Delay:

00.00mg/L

4.2按“

”键，进入相应的参数设定，分别为高报警值High、低报警值Low和迟滞报警值Delay，通过按“

”、“

”键将各参数修改为需要的值，按“

”键确认当前参数修改值。

当迟滞报警值Delay确认后，仪器返回报警设定菜单。

如果确认保存缓存设定值，则按“

”+“

”键确认保存并返回主运行菜单。

4.3高点继电器：

将在实际测量值高