环保科技篇｜定制化小试中试如何助力环保新技术推向市场？

任何一项工艺或者设备的研发生产应用必然要经过小试、中试的阶段。

小试是根据实验室理论研究成果，进行初步的设计，放大一定的倍数，在实验室的条件下进行生产。中试指为了使研究成果产业化，减少转化风险，提高转化率，进行的批量放大试生产、试营销、试使用的过程。小试成熟后，进行中试，研究工业化生产工艺，设备选型，为工业化设计提供依据。

这个过程的目的在于验证、改进、完善实验成果，消除各种不确定性因素，取得可靠的数据，使之与其他相关技术匹配，与生产实际相符合，与社会需要相一致，从而使新技术顺利应用到生产中，将新产品成功地推向市场。

有许多环保综合治理企业和工程公司都有自己的研发成果，但是缺少提供小试中试定制化技术服务企业的渠道，为解决企业中试小试需求，通过工艺的缩小化运行来验证工艺的可行性，小编设立了非标小试中试专题推荐。本期为大家带来的是在线监控废水处理综合实验系统。

系统介绍

在线监控废水处理综合实验系统包含一级物化处理、二级生物处理、三级深度处理和自动化控制系统，能够实现物化处理、生物处理系统、深度处理功能，各系统既可实现全部单元装置的独立运行，又可实现关联单元之间的组合运行。同时，系统能实现手动控制和自动控制。

在线监控废水处理综合实验系统涵盖了行业内主流工艺单元，通过采用不同工艺单元对相同的水质进行处理，可得出不同工艺对此类水质的处理效果差异。同时系统的各单元可通过阀门切换灵活组合，从而构成不同的处理工艺组合，以完成对特殊水质的处理。系统对控制参数可实现在线监测与自动控制，数据集中显示和记录，通过参数调节可达到预期的处理效果。

系统特色

01全面覆盖应用现场的典型工艺

在线监控废水处理综合实验系统分为一级物化处理，二级生物处理，三级深度处理，全面涵盖了典型的污水处理工艺，再现了污水处理工厂典型的工艺流程。

02工业自动化实现人机交互

本实验室系统采用了先进的工业自动化技术，以高性能服务器作为工程师站，人机界面hmi作为现场工作站，系统架构为主从式结构，组成一个完整的工业控制网络。

自动化控制系统采用工控机，plc系统，操作器及仪表组成。

工控机采用工业平板电脑作为人机交互设备，并具有触摸功能。主要完成工艺参数的设定、修改、工艺流程的动态显示，对流量、压力实时控制，故障监测及报警，关键数据的存储、查询和打印等。

整个实验室系统以多台计算机为共用操作平台，统一建立在工业以太网之上，实现了数据的远程采集以及现场设备的远程监控。

仿真实验室工艺流程

01一级水处理系统

采用格栅、沉砂、加药沉淀等工艺主要针对水中物理颗粒物杂质进行处理，也是其他处理工艺的前置处理工艺。

02二级水处理系统

二级系统以厌氧（缺氧）、好氧生物处理为主导，体现了当前厌氧、缺氧、好氧技术中的典型工艺，系统可以串接组合成a/o等工艺。主要工艺装置为水解酸化池、活性污泥缺氧池以及接触氧化曝气池，二沉池为竖流式沉淀池，主要去除水中的cod。各主要工艺装置之间设有中间调节池以及旁路系统，根据原污水cod含量的不同或者教学课程的不同可以选择不同的组合方式进行实验。

03三级水处理系统

仿真实验室控制系统

整个污水处理装置按照安全可靠、技术先进、经济合理的原则，采用集中管理、分散控制方式，完成整个污水处理的工艺流程显示和控制、设备运行状态的检测及故障报警。控制系统包含中央控制系统、plc控制系统、硬件系统和软件系统。

01中央控制系统

中央控制系统设置一套操作员站，在操作站的计算机显示器中具有多种画面，包括各工艺流程画面，各工艺参数画面，工艺参数变化趋势画面，故障画面，设备运行状况画面等。同时，具有数据存取、画面显示、参数处理、越限报警、制表打印等功能。通过这些画面，可对处理过程中的各个部分充分了解，及时掌握各环节情况。

02plc控制系统

每一级处理工艺设置一套plc控制系统，并提供安装于室内的plc控制柜。系统提供手动和自动两种操作方式。自动：各级设备的运行故障等状态信号以及所有仪表信号都通过硬接线方式采集到plc控制柜内，由其进行自动控制；手动：设置就地按钮盒，实现各级设备的就地手动启停控制。plc控制柜留有与上位控制系统的接口（以太网），将设备的运行、故障信号输送到中央控制室集中系统上，便于监控。

03硬件系统

硬件系统包括可编程控制器（中央处理器单元、输入/输出扩展模块、模拟量输入模块）、交换机、嵌入式平板电脑。

04软件系统

软件系统包括组态王软件和功能画面设计。可视化操作界面，使组态现场工艺流程画面，生动、形象；能够采集现场所有模拟量和数字量的信号，并以文字或图形方式显示。

主画面显示整个污水处理厂的工艺流程。

分画面按工艺流程顺序设计，显示各模拟量的实时值及各开关量的状态。通常每个设备都有工作、自动和故障三个状态，只有当设备处于自动状态、用户被授予权限且启动和停止的条件满足时，启动和停止按钮才有效。

报警功能是监控系统必须具有的重要功能。所有用电设备出现故障，在主画面上相应设备以黄色闪烁报警，弹出报警窗口供操作员确认，同时将报警信息写入报警数据库。

案例应用

运行画面

报警画面

实时曲线

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