污水處理中的自動控制應(yīng)用研究

魏孝通

（滁州市特種設(shè)備監(jiān)督檢驗中心，安徽 滁州 239000）

污水處理中的自動控制應(yīng)用研究

魏孝通

（滁州市特種設(shè)備監(jiān)督檢驗中心，安徽 滁州 239000）

水作為一種珍貴的資源，在生產(chǎn)中起到了巨大的作用。不過由于對污水的處理上存在不足等原因，造成了水資源的污染。污水處理已經(jīng)成為了工業(yè)生產(chǎn)中必不可少的一部分。傳統(tǒng)的污水處理方法，存在著各種不足，于是自動化控制技術(shù)，在污水處理方面漸漸得到了廣泛的應(yīng)用。

污水處理；自動控制；應(yīng)用研究

隨著我們國家經(jīng)濟的快速發(fā)展，水資源的污染問題也越來越嚴(yán)重，傳統(tǒng)的污水處理方法已經(jīng)越來越難以大量處理污水問題。自動化控制系統(tǒng)已經(jīng)漸漸在污水處理中占據(jù)重要位置，成為未來污水處理的發(fā)展趨勢。

1 污水處理工藝

1.1 常用方法

污水處理中最常見方法是活性污泥處理，這種方法是把污水中的有機物通過曝氣池中的微生物，將污水內(nèi)的有機物氧化成無機物，然后經(jīng)過沉淀池的沉淀，分離出清水，然后消毒后水質(zhì)得到改良，變成合格用水。

1.2 處理污泥

污水處理過程中會產(chǎn)生大量的污泥，污泥中存在大量的有機物，穩(wěn)定性狀態(tài)極差，極易腐化，其中還存在一些寄生蟲。因此污泥需要及時的進(jìn)行處理，不然會出現(xiàn)二次污染。污泥處理一般采用有機濃縮和有機脫水的方法，通過處理的污泥含水量有所減少，其可以減少到70%。而通過好氧和厭氧消化以及熱處理等方法，可以有效穩(wěn)定污泥的狀態(tài)。

1.3 控制要點

整個污水處理過程，工藝流程異常復(fù)雜，而其工藝位置也分散于不同的區(qū)域，污水處理系統(tǒng)是一個多變量的、非線性、多回路的負(fù)載系統(tǒng)。因此，需要建立自動化控制系統(tǒng)來減少污水處理工作中的困難局面。

2 自動控制技術(shù)

2.1 自動控制技術(shù)的應(yīng)用意義

在傳統(tǒng)的污水處理中，由于缺乏實用的自動控制技術(shù)，一般采用的是人工控制方式，后來慢慢的出現(xiàn)了一些半自動化的控制方式，不過無論是人工還是半自動方式，都存在著很多的弊病。隨著現(xiàn)代化科技的不斷發(fā)展，污水處理中的自動化水平也越來越高。污水處理采用人工控制方式時，工作人員的勞動強度相對較大，其污水的檢測數(shù)據(jù)沒有及時有效的進(jìn)行反饋，而且數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性也沒有保障，這會造成控制過程出現(xiàn)嚴(yán)重的滯后，影響污水處理效果。同時還受到操作人員人為因素的影響，人主管判斷的偏差也會影響控制過程。所以，人工控制方式缺乏有效性和及時性，沒有辦法做到實時的控制，而且導(dǎo)致污水處理的水質(zhì)得不到穩(wěn)定的控制，出現(xiàn)高低偏差。而半自動控制系統(tǒng)中，一部分自動控制，另一部分依然需要操作人員進(jìn)行現(xiàn)場操作控制，這種操控方式自動化程度太低，無法達(dá)到集中監(jiān)控，無法有效低能的進(jìn)行污水處理。

自動控制技術(shù)有著很強大的控制功能，可以更有效地達(dá)到污水處理指標(biāo)。減少傳統(tǒng)污水處理中的勞動輸出成本，并且提高了污水處理的效率，有效減少了人工控制和半自動控制方式，在污水處理中所產(chǎn)生的一系列問題。

2.2 自動控制技術(shù)的系統(tǒng)研究

2.2.1 基本構(gòu)成及原理

自動控制系統(tǒng)一般采用的是四個單元構(gòu)成，分別是操作站、工程師站、現(xiàn)場控制站和管理平臺，由各個功能單元通過信息的網(wǎng)絡(luò)傳遞分別進(jìn)行實際控制?，F(xiàn)場控制站是整個系統(tǒng)的核心部分，主要是用來進(jìn)行信號采集及策略控制；而操作站則是使用人機界面功能，顯示現(xiàn)場狀態(tài)以及報警等內(nèi)容，用于人員的操作控制；工程師站則是用于系統(tǒng)配置，實現(xiàn)回路組態(tài)的控制并且為現(xiàn)場控制站和操作站提供運行系統(tǒng)的保障；管理平臺主要是為整個系統(tǒng)提供平臺的數(shù)據(jù)服務(wù)。

整個自動化控制的流程是由現(xiàn)場控制站通過儀表燈檢測設(shè)備對處理工藝中的每個工藝參數(shù)進(jìn)行采集處理，然后將其信號傳輸給操作臺；操作人員通過人機界面顯示的工藝流程圖，對實際處理過程進(jìn)行控制調(diào)節(jié)，同時進(jìn)行報警觀察處理，從而對整個處理過程進(jìn)行實時監(jiān)控。

2.2.2 設(shè)計思路

處理污水主要是將雜質(zhì)從污水中分離出來，留下清水分離部分；對產(chǎn)生的污泥進(jìn)行減量和穩(wěn)定；然后對處理的水和污泥，再回收重新利用加工。在設(shè)計時根據(jù)不同的工藝要求進(jìn)行針對性的設(shè)計，首先對污水處理各個流程的功能單元進(jìn)行整體模塊化設(shè)計。其次，根據(jù)各個處理流程不同的控制要求，進(jìn)行模塊的調(diào)整，優(yōu)化和保護其工藝過程。各個模塊之間可以相互協(xié)調(diào)，并且整個模塊處于系統(tǒng)中央控制之下。

2.2.3 污水處理中的自動化控制

自動化的檢測系統(tǒng)是自動化控制的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，污水處理廠的主要檢測系統(tǒng)包括各種檢測儀表，如流量計、溫度計、PH計、壓力計、液位計等。通過現(xiàn)場測量儀表檢測的值通過信息網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)讲僮髌脚_的顯示界面上，供給操作人員進(jìn)行實時監(jiān)控。

在污水處理中，水量檢測是工藝控制的重點，安裝流量計可以有效的避免傳統(tǒng)方式無法進(jìn)行實時檢測的弊端；通過格柵控制系統(tǒng)來對清污過程進(jìn)行實時監(jiān)測，格柵通過設(shè)定的時間和水位差進(jìn)行自動清污的工作；通過液位控制系統(tǒng)、控制水泵的啟動，這樣可以根據(jù)相應(yīng)的水量及時精確調(diào)整水泵的運行狀態(tài)，避免空轉(zhuǎn)或者負(fù)載等，減輕設(shè)備的損耗；利用污泥控制系統(tǒng)，通過污泥管道安裝的流量計對污泥泵的工作狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測，可以有效判斷回流污泥的工作是否正常。

2.2.4 未來發(fā)展方向

自動化控制未來的發(fā)展方向就是智能化控制，可以有效的解決污水處理自動化控制中生化池溶解氧的問題。還有，污水處理中，外界干擾和本身的不確定因素較多，造成了故障出現(xiàn)頻繁，通過智能化控制可以有效的預(yù)測分析故障，減少或者避免故障的發(fā)生，降低故障帶來的經(jīng)濟損耗。

3 結(jié)語

水資源已經(jīng)受到嚴(yán)重的污染，我們需要采取有效的手段進(jìn)行水資源的循環(huán)利用，減少污染量。這就需要在污水處理上采用更加完善和優(yōu)異的控制系統(tǒng)，而自動化系統(tǒng)不僅在工藝上改善水資源的污染，而且也符合企業(yè)節(jié)能減排的切實利益。

［1]秦蓉.自動控制在污水生物處理技術(shù)中的應(yīng)用［J].甘肅化工，2003（04）.

［2]相會強，劉芬，劉雪蓮.自動控制在污水處理中的應(yīng)用［J].儀器儀表學(xué)報，2005（S2）.

魏孝通（1990—），男，安徽滁州人，本科，助理工程師。