淺析污水處理廠自動(dòng)化控制技術(shù)

王岳 陳萍

摘 要：伴隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)飛速前進(jìn)，城市化以及工業(yè)化持續(xù)快速的前進(jìn)，使用的水量越來(lái)越多，供求矛盾激增，水資源受污染情況也慢慢的受到了更多的重視。我國(guó)發(fā)展策略中針對(duì)水資源提出了建設(shè)節(jié)約型社會(huì)的前進(jìn)方向。因?yàn)槲覈?guó)的污水處置行業(yè)還處于起步階段。所以，加速執(zhí)行污水整治行業(yè)的自動(dòng)化控制刻不容緩。文章主要講述了污水處理業(yè)現(xiàn)在的狀況、主要程序還有主要的整治方案，污水處理廠使用的自動(dòng)化設(shè)備，最后對(duì)自動(dòng)化體系的使用具有的價(jià)值以及前進(jìn)方向進(jìn)行闡述。

關(guān)鍵詞：污水處理；自動(dòng)控制；展望

1 污水處理行業(yè)分析

1.1 污水處理行業(yè)的基本流程按照產(chǎn)業(yè)鏈劃分

污水處理市場(chǎng)的參與者主要有工程承包商、產(chǎn)品提供商和設(shè)施運(yùn)營(yíng)商。城市污水處理的流程如圖1所示。

圖1 城市污水處理流程

1.2 現(xiàn)行的主流污水處理方法

目前污水生物處理的主流方法有活性污泥法、生物膜法、厭氧生物處理法、生物塘法等，其中使用最為廣泛的是活性污泥法。該法利用曝氣的作用，使廢水與活性污泥混合并充分接觸而形成的混合狡，得到充足的溶解氧，再經(jīng)由其中微生物的分解過(guò)程，使得廢水得以凈化。

1.3 我國(guó)污水處理行業(yè)的現(xiàn)狀

目前我國(guó)的污水處理能力尚跟不上用水規(guī)模的迅速擴(kuò)張，管網(wǎng)、污泥處理等配套設(shè)施建設(shè)嚴(yán)重滯后。污水處理廠沒(méi)有有效的污水排出渠道，設(shè)計(jì)能力自然鞭長(zhǎng)莫及，投資效益也因此不能發(fā)揮自己的作用。和經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國(guó)家相對(duì)比，國(guó)內(nèi)污水處置設(shè)備能夠承載的負(fù)荷較低，和國(guó)際上先進(jìn)的裝備相比仍然存在很多問(wèn)題。原本我國(guó)在污水處置的自動(dòng)化控制方面開始的時(shí)間就已經(jīng)很晚了，技術(shù)水準(zhǔn)也和別的發(fā)達(dá)國(guó)家相差很多，不過(guò)從另一個(gè)角度來(lái)講，國(guó)內(nèi)的前進(jìn)速度比較快。為了能夠?qū)Νh(huán)境的優(yōu)化，開展污水處置業(yè)，我們還一定要更加深入的探索污水處置自動(dòng)化措施的根本和使用程度。還有，國(guó)內(nèi)各個(gè)區(qū)域內(nèi)污水處置水準(zhǔn)相差很大。

2 污水處理廠中自動(dòng)化的應(yīng)用

伴隨著經(jīng)濟(jì)的前進(jìn)以及生活水準(zhǔn)的提升，用水量的激增，排泄的污水量也開始增多了，為了避免更多的水資源被破壞，完成污水凈化，國(guó)內(nèi)城鎮(zhèn)正在以最快的速度建設(shè)污水處置廠。在現(xiàn)在所擁有的污水廠的環(huán)境以及容積下，自動(dòng)化控制能夠增強(qiáng)污水處置廠的整治負(fù)載，減少運(yùn)用成本，提升處理速度。提升污水整治體系的掌控水準(zhǔn)，不管在經(jīng)濟(jì)還是環(huán)境效益方面都起著關(guān)鍵的作用。

2.1 污水處理自動(dòng)化控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)自控系統(tǒng)采用工業(yè)界目前流行的控制模式，即開放的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)加上流行通用的組態(tài)軟件以及可靠PLC模塊。系統(tǒng)配置和功能設(shè)計(jì)按照各工藝處理階段的“少人值守”的原則進(jìn)行，并遵循如下要求：

2.1.1 穩(wěn)定性：運(yùn)用不僅穩(wěn)固還又牢靠的工業(yè)體系進(jìn)行掌控，簡(jiǎn)易硬件上的程序，降低出錯(cuò)地方。

2.1.2 優(yōu)秀性：掌控體系一定要符合將來(lái)總線的前進(jìn)方向，具有高性價(jià)比。

2.1.3 靈活性：不僅網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系方便，體系組態(tài)也是很靈活的，能夠靈活的進(jìn)行擴(kuò)展，保護(hù)性能佳、實(shí)用性高，同時(shí)還有開發(fā)的軟件體系。

2.1.4 實(shí)用性：掌控體系對(duì)工作情況的變化能夠立即適應(yīng)，滯留的時(shí)間很短。

2.2 污水處理廠自動(dòng)化系統(tǒng)分析

2.2.1 污水預(yù)處理系統(tǒng)/進(jìn)水泵房。該P(yáng)LC工作站設(shè)在廠區(qū)進(jìn)水提升泵房控制室，負(fù)責(zé)監(jiān)控污水處理廠的預(yù)處理工段。其主要控制對(duì)象為粗格柵間的粗格柵及進(jìn)水電動(dòng)閘門、進(jìn)水泵房的污水提升泵、沉砂池的排砂裝置和砂水分離等設(shè)備，此外，還負(fù)責(zé)進(jìn)水水質(zhì)如pH、SS（濁度測(cè)量）等參數(shù)的在線檢測(cè)。

2.2.2 生物處理系統(tǒng)/配電中心，該P(yáng)LC工作站一般設(shè)在全廠的配電中心控制室，負(fù)責(zé)監(jiān)控污水生物處理工段。其主要控制對(duì)象為生物池的水下攪拌器、水下推進(jìn)器和曝氣設(shè)備，污泥回流泵房的污泥回流泵、剩余污泥泵，二沉池的刮吸泥機(jī)等設(shè)備。此外，其還負(fù)責(zé)生物池DO、ORP、MLSS；污泥泵房pH、MLSS，配電中心的電氣參數(shù)如：電流、電壓、有功功率，無(wú)功功率、有功電能、無(wú)功電能等參數(shù)的在線檢測(cè)。若污水廠生物池采用鼓風(fēng)曝氣時(shí)，在系統(tǒng)中還需增設(shè)鼓風(fēng)機(jī)房PLC工作站，一般情況下工作站設(shè)在鼓風(fēng)機(jī)房配電間控制室，負(fù)責(zé)監(jiān)控鼓風(fēng)機(jī)及其輔助設(shè)備的運(yùn)行及風(fēng)量的調(diào)節(jié)。

2.2.3 污水消毒系統(tǒng)/出水泵房，該P(yáng)LC工作站設(shè)在出水泵房控制室。其主要控制對(duì)象為出水提升泵、切換井電動(dòng)閥門以及加氯消毒等設(shè)備，此外其還負(fù)責(zé)出水水質(zhì)如：余氯、COD、流量等參數(shù)的在線檢測(cè)。

2.2.4 污泥處理系統(tǒng)/脫水車間，該P(yáng)LC工作站一般設(shè)在脫水車間配電間控制室，負(fù)責(zé)監(jiān)控污泥處理工段。其主要控制對(duì)象為儲(chǔ)泥池的攪拌器、電動(dòng)閥門，脫水車間的進(jìn)泥泵、脫水機(jī)、濃縮機(jī)、加藥系統(tǒng)等設(shè)。

3 自動(dòng)化系統(tǒng)控制在污水處理行業(yè)的展望

3.1 自動(dòng)化系統(tǒng)控制的應(yīng)用價(jià)值。污水處理廠實(shí)行自動(dòng)化系統(tǒng)控制后，即可將制作過(guò)程的掌控以及資料管制緊緊的連接在一起，進(jìn)而能夠完成資料的歸結(jié)和計(jì)劃，完整的創(chuàng)建出污水廠整體的制作數(shù)據(jù)、傳送、解析、儲(chǔ)存以及管制的綜合體系。在污水處理廠的自動(dòng)化掌控體系中成功的使用分散控制系統(tǒng)的回路優(yōu)化設(shè)置，進(jìn)而能夠在很大的程度提升污水處置的結(jié)果，同時(shí)能夠完成在制作的過(guò)程中不好用數(shù)學(xué)模型來(lái)形容的問(wèn)題。污水處理廠中使用先進(jìn)的檢查技術(shù)也能夠在很大程度上提升本廠的制作操縱合理性。除此之外，自動(dòng)化掌控體系的構(gòu)造策劃科學(xué)、性能完整、操縱過(guò)程穩(wěn)定，這些都能夠完美的展現(xiàn)出自動(dòng)化成本低的優(yōu)點(diǎn)，很適合現(xiàn)在污水廠的需要。

3.2 自動(dòng)化體系控制的前進(jìn)目標(biāo)。自動(dòng)化控制思想是在一百多年前開始出現(xiàn)的，現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)和工業(yè)的飛速前進(jìn)，引領(lǐng)著自動(dòng)化控制體系范圍內(nèi)的每個(gè)部分都有著飛速的前進(jìn)，自動(dòng)化對(duì)控制的精確度、靈敏度和體系的安全穩(wěn)定性的要求也日益提升，對(duì)應(yīng)的使用領(lǐng)域也越來(lái)越廣泛。自動(dòng)化控制肯定會(huì)朝著智能控制的方向前進(jìn)，并且智能控制能夠更加方便優(yōu)秀的處理污水廠中自動(dòng)化控制中存在的問(wèn)題。我們可以預(yù)測(cè)到，污水處置自動(dòng)化控制在將來(lái)會(huì)是結(jié)合了電腦、自動(dòng)化、智能以及網(wǎng)絡(luò)成一體的高科學(xué)技術(shù)含量的設(shè)備。并且伴隨著網(wǎng)絡(luò)的持續(xù)前進(jìn)以及改善，遠(yuǎn)程進(jìn)行管制以及訪問(wèn)也會(huì)在不久的將來(lái)運(yùn)用到污水廠中。必須要更加優(yōu)化自動(dòng)化措施的思想探索以及自動(dòng)化措施使用的水平，把更加穩(wěn)定、更加規(guī)范、更加前進(jìn)的自動(dòng)化設(shè)備引進(jìn)到污水廠中，這樣才能繼續(xù)完成永續(xù)前進(jìn)。也必須要繼續(xù)研究污水廠中使用的措施，才能夠適應(yīng)電子信息化的需要，才能使我國(guó)和發(fā)達(dá)國(guó)間的距離進(jìn)一步的縮小，享受更加舒服、和諧的生活。

4 結(jié)束語(yǔ)

污水處理廠中使用的自動(dòng)控制體系，能夠降低勞動(dòng)工人的勞動(dòng)，降低勞動(dòng)工人在操縱過(guò)程中可能遇到的危險(xiǎn)系數(shù)，提升污水處理體系的速度，完善污水處理體系的管制情況。不過(guò)，必須要承認(rèn)的是，現(xiàn)在國(guó)內(nèi)污水處理業(yè)的自控體系在使用過(guò)程中還留存著很多急需處理的困難，特別是污水處理廠一定要面對(duì)的行業(yè)獨(dú)特性以及環(huán)境的繁雜性，處理后剩余污水的排放也是其中急需處理的難題。所以我們一定要加快對(duì)自控體系的探索速度，推動(dòng)污水廠自動(dòng)化的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]喬叢等.關(guān)于國(guó)內(nèi)污水處理及CASS工藝自動(dòng)控制技術(shù)的初步探討.儀器儀表標(biāo)準(zhǔn)化與計(jì)量，2009.3.

[2]藍(lán)海濤.污水處理廠自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J].電腦與信息技術(shù)，2011.6.

[3]王巖.天津咸陽(yáng)路污水處理廠自控系統(tǒng)[J].變頻器世界，2010.4.