污水處理廠自動(dòng)化控制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)

張利平

摘 要：污水處理廠自動(dòng)化控制系統(tǒng)是污水廠施工的關(guān)鍵，為了能夠保證污水處理廠生產(chǎn)運(yùn)行有效率的進(jìn)行，整個(gè)控制系統(tǒng)的正確構(gòu)建和處理非常重要，本研究對(duì)污水處理廠自動(dòng)化控制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)做了簡(jiǎn)略論述。

關(guān)鍵詞：污水處理；自動(dòng)化控制；系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)

世界經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，各國(guó)城市化腳步也不斷加快，但與此同時(shí)，我們生活的環(huán)境也開始遭受越來越嚴(yán)重的污染，不斷的威脅我們的生活，水污染、空氣污染、食品污染等等一系列問題隨之而來，尤其是水污染問題，需要盡快提出措施并解決，人工處理弊端的出現(xiàn)（效率低，易出錯(cuò)，程序繁瑣等）使我們對(duì)自動(dòng)化控制系統(tǒng)的研究探索和使用有所依賴[1]，現(xiàn)代社會(huì)是一個(gè)科技發(fā)展迅速的時(shí)代，各行各業(yè)的自動(dòng)化水平都在不斷提高，在污水處理行業(yè)也得到了快速發(fā)展。近幾年，自動(dòng)化控制系統(tǒng)開始進(jìn)軍污水處理行業(yè)，使處理過程高度自動(dòng)化，效率大幅度提高，相比之下，成本也有所降低，出錯(cuò)率大大降低，所以說，污水處理中的自動(dòng)化系統(tǒng)將會(huì)有良好應(yīng)用前景。

1 系統(tǒng)介紹

第一，控制網(wǎng)絡(luò)：污水處理過程中的所有工序大多是以網(wǎng)絡(luò)的形式進(jìn)行控制，大多數(shù)采用的是以PCL為中心的工序自動(dòng)化控制系統(tǒng)，并不是單一控制，而是能夠智能調(diào)控，能檢測(cè)并進(jìn)行處理的連續(xù)系統(tǒng)[2]，整個(gè)工序有多個(gè)機(jī)器一同運(yùn)行，網(wǎng)絡(luò)控制可以對(duì)能夠估測(cè)和預(yù)計(jì)的錯(cuò)誤進(jìn)行處理，系統(tǒng)內(nèi)部也存在一定的可調(diào)性。整個(gè)龐大系統(tǒng)正常運(yùn)行需要龐大的智能檢測(cè)系統(tǒng)和嚴(yán)格的管理體系。

第二，中控室計(jì)算機(jī)：整個(gè)復(fù)雜的智能管理體系能夠有規(guī)律有步驟的運(yùn)作必然需要一個(gè)智能的中控室計(jì)算機(jī)來主要控制，簡(jiǎn)單來說，他是由不同性能的各個(gè)分級(jí)電腦組合而成的一個(gè)中央控制，能夠由自身程序引導(dǎo)對(duì)工序輸入輸出進(jìn)行準(zhǔn)確檢測(cè)，集中統(tǒng)計(jì)各個(gè)操作參數(shù)，再加以研究處理，并能長(zhǎng)期保存數(shù)據(jù)；這些數(shù)據(jù)包括運(yùn)行PLC的狀態(tài)、運(yùn)行機(jī)器的狀態(tài)、操作數(shù)據(jù)與額定數(shù)據(jù)的差值等都可以直接傳入中控室計(jì)算機(jī)，從而使錯(cuò)誤數(shù)據(jù)或者故障設(shè)備能夠盡快被發(fā)現(xiàn)并處理。

第三，現(xiàn)場(chǎng)PLC站點(diǎn)：工序運(yùn)行中有多個(gè)PLC分級(jí)站點(diǎn)的分系控制，第一站主要是利用超聲波液位計(jì)進(jìn)行水位檢測(cè)，PLC通過模擬量輸入模塊讀取液位信息，進(jìn)而控制、調(diào)節(jié)水泵的運(yùn)行周期，利用各種水質(zhì)在線監(jiān)測(cè)儀表，監(jiān)測(cè)實(shí)時(shí)生產(chǎn)數(shù)據(jù)（溶氧、污泥濃度、pH、ORP、氨氮等），進(jìn)而調(diào)節(jié)相關(guān)設(shè)備運(yùn)行參數(shù)；第二站是對(duì)流量的檢測(cè)，檢測(cè)進(jìn)水、回用水、出廠水等流量信息，對(duì)污水廠的處理量嚴(yán)格把關(guān)。第三站是對(duì)污泥脫水設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測(cè)控制，包括PAM投加量的控制；另外還對(duì)消毒設(shè)備（主要是紫外線消毒）進(jìn)行控制，包括運(yùn)行時(shí)間和設(shè)備狀態(tài)等。

第四，分級(jí)控制，一般分三級(jí)。第一層為管理層，操作系統(tǒng)的負(fù)責(zé)人通過中央計(jì)算機(jī)對(duì)各個(gè)分端機(jī)器進(jìn)行遠(yuǎn)程檢測(cè)和操作，時(shí)時(shí)進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)控和記錄，并統(tǒng)計(jì)加以分析。第二層為監(jiān)控層，通過現(xiàn)場(chǎng)的PLC分級(jí)站點(diǎn)來對(duì)現(xiàn)場(chǎng)正在運(yùn)行的機(jī)器進(jìn)行檢測(cè)和把關(guān)，第三層是現(xiàn)場(chǎng)控制層，即人工管理，對(duì)于所有的機(jī)器[3]，都具有人工手動(dòng)開關(guān)，如果工人發(fā)現(xiàn)機(jī)器有故障，可以隨時(shí)暫停工程進(jìn)度，處理機(jī)器問題，減少損失，提高污水處理系統(tǒng)的處理效率。

2 工藝控制

第一，污水泵控制。污水處理系統(tǒng)中最常用的泵為立式潛水排污泵。潛水式污水泵能夠輸送原生和未經(jīng)過濾的污水（含固率約10%，砂含量一般為300mg/L，最大達(dá)1000mg/L），可以輸送直徑小于75mm的顆粒以及纖維長(zhǎng)度為250mm的物質(zhì)（口徑特別小的水泵通過顆粒直徑會(huì)略?。?，并能夠輸送高含固量、高粘度液體，可輸送含固量高達(dá)18%的污泥。電機(jī)允許連續(xù)（每天24小時(shí)）運(yùn)行，并適用于間歇運(yùn)行（電機(jī)允許20次/小時(shí)開停）和長(zhǎng)期停止?fàn)顟B(tài)后恢復(fù)正常運(yùn)行。當(dāng)泵在其特性曲線的任一點(diǎn)上運(yùn)轉(zhuǎn)，電機(jī)都不會(huì)超負(fù)荷。

潛水泵能自動(dòng)穩(wěn)固地與泵的排水連接座耦合連接，并且水泵能在導(dǎo)桿引導(dǎo)下從泵房集水池頂部自由滑動(dòng)至水泵排水連接座，無需工人下至集水池底部進(jìn)行檢查和安裝。水泵的任何部分不直接與泵坑底板接觸而是放在泵坑底板的支座之上。潛水泵渦殼的出水彎頭的連接裝置在水泵就位時(shí)自動(dòng)聯(lián)鎖，密封也在這一過程中完成。

潛污泵運(yùn)行維修成本低，可靠性高、無故障運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)。

第二，鼓風(fēng)機(jī)控制。污水處理過程中的所需鼓風(fēng)機(jī)一般分為兩種，也就是普遍工業(yè)中常用的兩類機(jī)器，離心式鼓風(fēng)機(jī)和容積式鼓風(fēng)機(jī)，前者具有壓力特性，后者是流量特性。根據(jù)不同流程操作所選有所不同，每個(gè)處理行業(yè)會(huì)根據(jù)自身行業(yè)所需、機(jī)器工作運(yùn)行耗能范圍、工作運(yùn)行產(chǎn)生噪音和市場(chǎng)造價(jià)來選擇不同的機(jī)器類型。鼓風(fēng)機(jī)工作過程是將空氣由一端鼓入，葉輪高速旋轉(zhuǎn)，軸心處產(chǎn)生負(fù)壓而是空氣進(jìn)入，為系統(tǒng)提供溶解氧，進(jìn)而保證正常流程的進(jìn)行。另外，選型要很注意機(jī)器的喘震現(xiàn)象，污水處理是處理污染，如果鼓風(fēng)機(jī)噪音過大而產(chǎn)生二次污染。也就喪失了意義[4]。

綜上所述，為了跟隨我們經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的腳步，我們自己創(chuàng)造了大量的污染，科學(xué)的、智能的污染處理系統(tǒng)顯得尤為關(guān)鍵，特別是水污染問題，我們的生活無法離開水，更加科學(xué)的污水處理系統(tǒng)帶給我們的將是城市國(guó)家可持續(xù)發(fā)展。為了使我們的水環(huán)境得到健康循環(huán)發(fā)展，需要進(jìn)一步建立完善的污水處理體系。

參考文獻(xiàn)

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[2]翁敬.一種污水處理廠自動(dòng)化控制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)[J].城市建設(shè)理論研究：電子版，2015，3（11）：11.

[3]霍建.一種污水處理廠自動(dòng)化控制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)研究[J].電子測(cè)試，2016，50（17）：29-30.

[4]陶帥，馬長(zhǎng)達(dá).一種污水處理廠自動(dòng)化控制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)研究[J].工業(yè)，2017，42（3）：187.

（作者單位：浙江天行健水務(wù)有限公司）