给排水工程仪表与控制 第3版PDF电子书下载

第1章 自动控制基础知识 1

1.1 自动控制系统的概念、构成与分类 1

1.1.1 自动控制系统的概念与构成 1

1.1.2 自动控制系统的分类 5

1.2 传递函数与环节特性 8

1.2.1 方块图和传递函数 8

1.2.2 典型环节的动态特性及传递函数 11

1.3 自动控制系统的过渡过程及品质指标 16

1.3.1 典型输入信号 16

1.3.2 自动控制系统的静态与动态 18

1.3.3 自动控制系统的过渡过程 18

1.3.4 自动控制系统的品质指标 20

1.4 自动控制的基本方式 22

1.4.1 位式控制 23

1.4.2 比例控制 24

1.4.3 比例积分控制 27

1.4.4 比例积分微分控制 30

1.4.5 控制方式的选择 33

1.4.6 控制参数整定 34

1.5 双位逻辑控制系统 37

1.5.1 逻辑代数初步 38

1.5.2 真值表 42

1.5.3 卡诺图 43

1.5.4 双位逻辑系统的结构与实现方法 46

1.5.5 逻辑控制系统的建立 49

1.6 计算机控制系统 50

1.6.1 计算机控制系统的组成 50

1.6.2 计算机控制系统的典型应用方式 52

1.7 智能控制技术 54

1.8 控制科学与技术的发展 55

1.8.1 控制科学与技术的发展状况 56

1.8.2 大数据时代智慧城市中的控制科学 57

思考题与习题 60

第2章 给排水自动化仪表与设备 61

2.1 检测技术基础 61

2.1.1 检测的基本概念 61

2.1.2 检测仪表的组成 62

2.1.3 仪表的性能指标 64

2.1.4 检测仪表的发展方向 69

2.2 典型水质检测仪表 70

2.2.1 pH检测仪表 70

2.2.2 碱度检测仪表 72

2.2.3 电导率／酸碱盐浓度检测仪表 76

2.2.4 氧化还原电位检测仪表 79

2.2.5 溶解氧检测仪表 82

2.2.6 浊度检测仪表 84

2.2.7 颗粒计数检测仪表 88

2.2.8 生化需氧量（BOD）检测仪表 90

2.2.9 化学需氧量（COD）检测仪表 91

2.2.10 紫外UV在线分析仪表 94

2.2.11 总有机碳（TOC）检测仪表 95

2.2.12 消毒剂在线检测仪表 96

2.2.13 水中油分析仪 102

2.2.14 氟离子在线检测仪表 103

2.2.15 氯离子在线检测仪表 105

2.2.16 硝氮在线检测仪表 106

2.2.17 氨氮在线检测仪表 108

2.2.18 总磷和正磷酸盐在线检测仪表 111

2.3 水质生物毒性检测技术 114

2.3.1 生物毒性检测技术 115

2.3.2 发光细菌在线毒性监测仪 116

2.3.3 微生物法在线水质预警仪 117

2.4 水质自动监测系统 118

2.4.1 水质自动监测站（点）的设置 118

2.4.2 自动站水样的采集 120

2.4.3 自动监测的项目和仪器的选定 121

2.4.4 多维矢量水质综合预警系统 123

2.4.5 数据的传输及处理 126

2.5 工作参数在线检测仪表 127

2.5.1 流量检测仪表 127

2.5.2 压力检测仪表 142

2.5.3 液位检测仪表 146

2.6 可编程控制仪表 149

2.6.1 PLC概述 150

2.6.2 PLC控制系统与电器控制系统的比较 153

2.6.3 PLC的基本组成 155

2.6.4 PLC的工作原理 161

2.6.5 PLC在集散控制系统中的作用及其发展趋势 162

2.7 执行设备 165

2.7.1 往复泵及其调节 166

2.7.2 离心泵及其调节 168

2.7.3 调节阀的基本特性 173

思考题与习题 176

第3章 水泵及管道系统的控制调节 178

3.1 调节的内容与意义 178

3.2 水泵—管路的双位控制系统 178

3.3 水泵的调速控制 182

3.3.1 水泵调节的类型 182

3.3.2 水泵的调速方法 183

3.3.3 水泵调速运行的方式 185

3.4 恒压给水系统控制技术 185

3.4.1 变频调速恒压给水技术 186

3.4.2 恒压给水系统压力控制点的位置 187

3.4.3 变频调速给水系统中水泵的组合优化 190

3.4.4 气压给水系统的控制问题 192

3.5 污水泵站组合运行系统 194

3.5.1 控制系统的构成 194

3.5.2 系统软件设计 195

3.5.3 运行效益分析 197

3.6 城市供水管网工作状态的在线监测 197

3.6.1 组成特点 198

3.6.2 城市供水管网水质在线监测 199

3.6.3 城市供水管网在线压力监测点布设 201

3.6.4 城市供水管网漏损控制 203

3.7 给水监控与调度系统 204

3.7.1 系统结构和功能 205

3.7.2 数据管理和应用 205

3.7.3 中心调度室的设施 206

3.7.4 城市供水监控与调度系统应用实例 206

思考题与习题 209

第4章 给水处理系统控制技术 210

4.1 混凝投药单元的控制技术 210

4.1.1 混凝与混凝控制 210

4.1.2 混凝控制技术分类 212

4.1.3 几种典型的混凝控制技术简介 212

4.1.4 流动电流混凝控制技术 218

4.1.5 透光率脉动混凝投药控制技术 225

4.1.6 絮体影像混凝投药控制技术 232

4.1.7 混凝投药智能复合控制技术 236

4.2 沉淀池运行控制技术 243

4.2.1 技术概况与分类 243

4.2.2 高密度沉淀池的运行控制 244

4.2.3 应用实例1 246

4.2.4 应用实例2 246

4.2.5 应用实例3 249

4.3 滤池的控制技术 249

4.3.1 滤池控制的基本内容与基本方式 249

4.3.2 虹吸滤池的运行控制实例 250

4.3.3 均质滤料滤池运行控制技术 252

4.4 氯气的自动投加与控制技术 258

4.4.1 氯投加系统与设备 258

4.4.2 氯气投加的自动控制 260

4.4.3 某水厂加氯系统应用实例 261

4.4.4 应用中的一些问题 265

4.5 基于PLC的集散控制系统在水厂的应用 265

4.5.1 生产过程自动化控制的结构 266

4.5.2 生产现场控制单元智能控制终端的选择 266

4.5.3 数据通信网络的设计 267

4.5.4 系统检测及控制功能 267

4.5.5 中控室 269

思考题与习题 269

第5章 污水处理厂的检测与仪表 270

5.1 概述 270

5.1.1 安装仪表设备的目的 271

5.1.2 设计与安装仪表设备的要点 271

5.2 污水处理厂的检测项目与取样 272

5.2.1 常规检测项目 272

5.2.2 检测的取样 273

5.3 检测仪表与方法的选择 276

5.3.1 仪表的安装位置与检测对象 276

5.3.2 检测仪表与方法的选择 276

5.4 污水处理厂常用的检测方法与仪表设备 284

5.4.1 流量的检测方法与设备 284

5.4.2 污泥浓度的检测方法与仪表 287

5.4.3 污泥界面的检测方法与仪表 288

5.4.4 有机物的检测方法与仪表 289

5.4.5 呼吸仪的检测原理及其测量方法 291

5.4.6 营养物在线传感器 293

5.4.7 采样系统 294

5.4.8 检测信号的变换方法 295

5.4.9 信号的接收及其仪表设备 297

5.4.10 仪表设备的设置 298

思考题与习题 298

第6章 污水处理厂的监视操作与自动控制 300

6.1 监视操作 300

6.1.1 监视操作方式 300

6.1.2 监视操作项目 303

6.1.3 监视操作仪表设备 304

6.2 污水处理厂自动控制系统的分类组成与特点 307

6.2.1 污水处理厂控制系统的分类 307

6.2.2 污水处理厂控制系统的组成与特点 312

6.3 污水泵站的自动控制及其设备 317

6.3.1 污水泵站的自动控制 317

6.3.2 污水泵站的远距离监视控制 323

6.3.3 排水泵站计算机控制与管理系统的应用 325

6.4 污水一级处理的过程控制 329

6.4.1 污水预处理设施 329

6.4.2 初次沉淀池 329

6.5 污水二级处理的过程控制 330

6.5.1 A2/O的控制与优化 330

6.5.2 SBR的控制与优化 341

6.5.3 生物膜法的控制与优化 348

6.5.4 厌氧生物处理的控制与优化 353

6.6 污水三级处理的过程控制 359

6.6.1 化学除磷 359

6.6.2 加氯消毒混合池 360

6.7 污泥处理的过程控制 361

6.7.1 污泥浓缩池 361

6.7.2 厌氧消化池 361

6.7.3 污泥脱水预处理设施 362

6.7.4 脱水机 363

6.8 污水处理系统ICA技术及其现状 364

6.8.1 ICA技术及其运行目标 364

6.8.2 ICA技术的限制性和促进性因素 365

6.8.3 ICA技术在国外的应用现状 366

6.8.4 污水处理控制系统的发展方向 369

思考题与习题 371