1． 研究意义和目的

目前，环境问题成为了制约世界各国可持续发展的重要因素之一。水环境的污染问题，不仅严重影响着人们的健康，还加速了水资源的短缺。众所周知，中国水资源严重缺乏，是世界13个缺水国家之一，与发达国家相比，中国污水排放和处理的效率还很低，主要表现为城市生活污水排放和处理效率低。城市生活污水排放和处理在发达国家已经成为了一个比较稳定的市场，而在中国则迫切需要加快污水排放和处理的发展进程。因此，如何有效的进行水资源的循环再利用成为社会的一个重要问题。污水排放和处理系统对于全面建设小康社会的中国而言就更重要了。

我国正处在经济高速发展的时期,城镇化的步伐加快，城市污水排放和处理量增大,在这种背景下，合理地开发适合城市综合污水排放和处理的技术和工艺,不仅能缓解城市水资源短缺的现状,同时维护生态环境,将对人类社会和经济具有深远的历史意义及现实意义。随着淡水资源的日益短缺和需水量的不断增加,许多缺水城市和地区无新的水源可开发利用,污水的回收和再用已成为解决水资源短缺的有效措施之一。

因此，不断加大我国污水排放和处理的效率和力度，对改善环境质量和人民生存环境，促进社会的可持续发展具有重要的意义。而PLC控制器以其技术成熟、通用性好、可靠性高、安装灵活、扩展方便、性能价格比高等一系列优点,在工业控制中得到了越来越广泛的应用。由此，做一个基于WinCC及PLC的污水排放和处理监测系统的设计，将科学理论与实际问题结合起来去解决问题，具有很深的现实意义。

2． 国内外研究现状与水平

国内发展情形：我国在20世纪30年代才开始污水排放和处理的事业，比外国晚了很长一段时间。虽然事业起步晚，但改革开放后的20年来还是取得了较快的发展。可是随着城市化速度的加快，我国城市的数量与规模也快速地增加与扩张，与之相配套的城市污水排放和处理基础设施出现了严重不足的情况。根据国家”十二五”全国城镇污水排放和处理及再生利用设施建设规划，预期到2015年中国全国设市城市的污水排放和处理率将达到85%，较2010年末的77.5%增加7.5个百分点；对应的新增污水排放和处理能力约为4569万立方米/日，届时全国污水排放和处理能力将达到20805万立方米/日。就投资的角度而言”十二五”期间，全国城镇污水排放和处理及再生利用设施建设规划投资近4300亿元，实质上投资增速呈现下滑的趋势，我们认为这是由于全国主要城市污水排放和处理率已然接近80%，本身增长空间并不大，加之我国当前城市用水普及率已接近100%且全社会用水量在节约的号召下反而呈现下滑趋势，所以水排放和处理行业并不具备较高的自然增长率。根据住房城乡建设部通报，截至2013年3月底，全国设市城市、县累计建成城镇污水排放和处理厂3451座，污水排放和处理能力约1.45亿立方米/日，较2012年年底新增污水排放和处理厂111座，新增排放和处理能力约300万立方米/日。全国建有污水排放和处理厂的设市城市达到649个，约占城市总数的98.8%；累计建成污水排放和处理厂1981座，形成污水排放和处理能力1.19亿立方米/日，较2012年年底增加了200万立方米/日。全国已有1313个县城建有污水排放和处理厂，约占县城总数的81%；累计建成污水排放和处理厂1470座，形成污水排放和处理能力2518万立方米/日，较2012年年底增加了97万立方米/日。目前，内蒙古自治区阿尔山市等8个城市尚未建成城镇污水排放和处理厂。

国外发展情形：国外对污水的排放和处理主要是通过建造污水排放和处理厂，城市污水排放和处理厂向大型化发展是国外当前的趋势，实践证明建造污水排放和处理厂是解决水污染的一条有效途径。美国平均每1万人拥有一座污水排放和处理厂；瑞典和法国每5000人有一座污水排放和处理厂；英国和德国每7000~80000人拥有一座污水排放和处理厂。国外城市都在为污水排放和处理普及率达到100%而努力，将推广低能耗高性能的污水排放和处理工艺技术，提高水排放和处理排放和处理的标准，完善污水排放和处理的有关政策，多功能的污水排放和处理技术更为流行。从提高排放和处理性能，简化工艺，节省基建投资和运行费用的角度，国外非常重视开发和应用污水排放和处理新工艺，诸如深井曝气法，氧气曝气法，投料活性污泥法以及生物转盘法等。虽然近几年国家对污水排放和处理投资有所增加,但与国外相比还差距甚远,远远不能满足需要。据有关资料统计:发达国家包括美国、德国、日本、法国、英国等国家用于排水设施与污水排放和处理方面的投资约占国民经济总产值的0.53%～0.88%。而我国在20世纪90年代用于排水设施与污水排放和处理方面方面的投资仅占国民经济总产值的0.02%～0.03%。

总的来说，我国的污水排放和处理还处于发展阶段，而且存在着许多的制约因素，面临重重障碍。所以我国应通过宏观调控调整投资结构,加大对城市排水和城市污水排放和处理设施的投入。

参考文献：

[1]訾贵昌,孙文志.电气控制与可编程控制技术[M].北京：煤炭工业出版社，2006.12