電氣自動化技術(shù)在污水處理行業(yè)中的應(yīng)用探究

張世明

摘 要：當(dāng)前，在工業(yè)生產(chǎn)中電氣自動化技術(shù)應(yīng)用比較普遍，并且具有廣闊的發(fā)展前景。污水處理是經(jīng)濟(jì)發(fā)展和環(huán)境保護(hù)之間的瓶頸，為了能夠有效落實(shí)可持續(xù)發(fā)展政策，需要重視污水處理。電氣自動化污水處理技術(shù)是一種新型的污水處理技術(shù)，能夠降低人力、物力以及經(jīng)濟(jì)成本，具有廣闊的發(fā)展前景。本文對電氣自動化技術(shù)在污水處理中的應(yīng)用優(yōu)勢以及具體應(yīng)用進(jìn)行了分析。

關(guān)鍵詞：電氣自動化技術(shù)；污水處理；應(yīng)用

引言

污水處理廠肩負(fù)著凈化工業(yè)用水的重任，現(xiàn)階段，我國追求經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)保效益以及社會效益協(xié)調(diào)發(fā)展，因此需要對污水處理技術(shù)進(jìn)行升級和改造。要在改善水質(zhì)、凈化工業(yè)水源的同時(shí)降低能源損耗，從而實(shí)現(xiàn)效益的最大化，這樣才能滿足節(jié)能降耗的發(fā)展目標(biāo)。將電氣自動化技術(shù)引入污水處理過程中，能夠推進(jìn)污水處理技術(shù)的升級，能夠降低能耗，并且大大提高污水處理的效率，對于污水處理行業(yè)的發(fā)展具有重要的意義。

1電氣自動化技術(shù)在污水處理中的優(yōu)勢

污水處理的方式多種多樣，當(dāng)前使用的污水處理技術(shù)主要有：好氧生物處理技術(shù)、厭氧生物處理技術(shù)、膜分離技術(shù)、反滲透工業(yè)污水處理技術(shù)以及電氣自動化污水處理技術(shù)等。其中好氧生物處理技術(shù)具有高負(fù)荷轉(zhuǎn)化的功能，利用空氣中的氧含量，能夠加快微生物的代謝速度，從而減少泥污量；厭氧生物處理技術(shù)進(jìn)行了多次的升級，加快了上升的流速，增大了高徑比，提升了經(jīng)過處理的污水的質(zhì)量；離子交換樹脂處理技術(shù)能夠處理重金屬，可將排出的污水置換成冷卻水，從而實(shí)現(xiàn)回收再利用，達(dá)到環(huán)保、可持續(xù)的效果；膜分離技術(shù)能夠分離精華和濃縮，其流程簡單、操作便捷、能耗低。在工業(yè)污水的處理過程中，應(yīng)該根據(jù)污水的特點(diǎn)選擇合適的污水處理技術(shù)，上述幾種污水處理技術(shù)和電氣自動化污水處理技術(shù)相比，均存在不足。電氣自動化技術(shù)在污水處理的優(yōu)勢主要表現(xiàn)在：能夠?qū)崿F(xiàn)全自動化，不需要人力，只要借助監(jiān)視器、計(jì)算機(jī)、中央控制設(shè)備等，通過預(yù)設(shè)程序就能夠完成處理污水。電氣自動化技術(shù)在污水處理技術(shù)中的應(yīng)用，不僅減少了人力成本，而且集中人力做出的污水處理以外的工作，該技術(shù)主要應(yīng)用在大型的工業(yè)生產(chǎn)基地，能夠?qū)崿F(xiàn)污水的高效處理，減少了人力、物力、財(cái)力，實(shí)現(xiàn)工業(yè)效益最大化。

2污水處理過程中電氣自動化技術(shù)應(yīng)用

2.1格柵單元控制

格柵單元是一種預(yù)處理方法，其作用是除去水中粗大的懸雜物和浮物，從而保證后續(xù)的處理設(shè)施能夠正常的運(yùn)行。一般情況下根據(jù)水源的情況可以分別設(shè)置粗、細(xì)格柵兩個(gè)工序，粗格柵用于除去可能會堵塞管閥門和水泵機(jī)組的較粗的懸浮物，細(xì)格柵用來除去粗格柵很難去除的懸浮物狀的細(xì)小纖維，從而將污水處理干凈。

2.2改良SBR池單元控制

在污水處理中，改良SBR池閥門和設(shè)備比較多，對時(shí)段的控制要求也比較高，并且操作復(fù)雜，所以應(yīng)該采用全自動控制方式。將電氣自動化技術(shù)應(yīng)用在SBR池單元控制中，能夠減少人為手動操作和人為中控點(diǎn)動操作。改良的SBR池有4組SBR池，SBR池系統(tǒng)按照一定的循環(huán)過程進(jìn)行循環(huán)操作。每一個(gè)循環(huán)劃分為以下階段：進(jìn)水、曝氣、沉淀、潷水，每組循環(huán)操作都由PLC進(jìn)行自動控制。整個(gè)循環(huán)的過程中各階段的運(yùn)行是預(yù)先編制的，可通過PLC系統(tǒng)進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。

2.3加氯間單元控制

加氯間的設(shè)備有兩臺軸流增壓泵，其中一臺是備用，有兩套二氧化氯發(fā)生器，采用順序控制方式進(jìn)行控制，手先啟動的是軸流增壓泵，經(jīng)過大約30s左右的時(shí)間再啟動二氧化氯發(fā)生器，這是由于在消毒過程中應(yīng)用負(fù)壓原理，負(fù)壓到達(dá)一定程度后，二氧化氯發(fā)生器才會起作用，將水與消毒液混合，從而達(dá)到消毒的目的。在停止時(shí)順序相反，兩臺增壓泵都發(fā)生故障或兩臺二氧化氯發(fā)生器都發(fā)生故障時(shí)，系統(tǒng)會自動緊急停止。

2.4鼓風(fēng)機(jī)房單元控制

曝氣系統(tǒng)是一個(gè)滯后比較嚴(yán)重的控制系統(tǒng)，如果采用一般的PID控制算法則很難實(shí)現(xiàn)自動控制，因此應(yīng)該結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行控制，如2mg/L的溶解氧要求是最低限，不要求進(jìn)行精確控制達(dá)到目標(biāo)值。此外，DO檢測儀也具有一定的誤差，因此只能近似參考，并且鼓風(fēng)機(jī)的最低頻率不能太低，否則會造成熱繼故障，還會發(fā)出很大的噪聲，現(xiàn)場鼓風(fēng)機(jī)的最低頻率不能小于25Hz。

2.5進(jìn)水泵房單元控制

進(jìn)水泵房的潛水泵是整個(gè)污水處理廠的用電大戶之一，如果能夠合理的控制就能達(dá)到節(jié)能的效果。傳統(tǒng)控制由人根據(jù)液位和個(gè)人經(jīng)驗(yàn)手動啟動泵的臺數(shù)。引入電氣自動化技術(shù)之后，現(xiàn)場自動控制系統(tǒng)能夠根據(jù)液位分段運(yùn)行，在不同階段啟動不同的臺數(shù)，一般高液位階段液位差設(shè)置比較窄，低、中液位階段的液位差設(shè)置比較寬。

3污水處理過程中電氣自動化技術(shù)應(yīng)用實(shí)例

某地污水處理廠在水質(zhì)處理方面采用的是濾池加斜管沉淀的凈水工藝，但近年來水質(zhì)的惡化、水源縮減等問題逐漸加重，處理廠管道經(jīng)常會大聲堵塞、沉淀物增多、水質(zhì)過濾效果差、設(shè)備老化經(jīng)常出現(xiàn)故障，尤其沉淀池清水區(qū)的水質(zhì)比較渾濁，導(dǎo)致水質(zhì)無法滿足處理的要求。由于污水中的沉淀物、浮游生物、藻類物質(zhì)增多，水質(zhì)過濾的重力無閥濾池的負(fù)荷增大，過濾到反沖洗需要消耗半小時(shí)的時(shí)間，日排放量僅達(dá)到1800m3，經(jīng)過抽取其他區(qū)域的水源從過濾、混凝、沉淀到排出要耗費(fèi)大量的電力和堿式氯化鋁，每月的相關(guān)支出達(dá)到2萬元。鑒于當(dāng)前污水處理廠的水質(zhì)處理成本高、處理差、換熱效率低、能耗高、循環(huán)水結(jié)垢多等問題。因此，需要對污水處理廠的自動化控制設(shè)備和工藝進(jìn)行改造，從而使凈化過濾流程得到優(yōu)化，進(jìn)而提升污水的處理效果，在降低能耗和成本的同時(shí)保證水質(zhì)達(dá)標(biāo)。

在改善水質(zhì)方面，需要在原有處理廠的基礎(chǔ)上恢復(fù)過濾等原有的功能，在全面分析工藝?yán)吓f程度、原有設(shè)備以及運(yùn)作效率的基礎(chǔ)上，堅(jiān)持節(jié)約成本的原則，制定合理的改造計(jì)劃，由于水質(zhì)的改善主要是以去除沉淀物、浮游物質(zhì)、著色物、藻類物質(zhì)、溶解鹽類等物質(zhì)為主，因此需要改進(jìn)過濾工藝，適當(dāng)增加一些新的自動化設(shè)備就能保證無閥濾池高效、穩(wěn)定運(yùn)行，從而改善水質(zhì)，同時(shí)實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗。

在水質(zhì)的提升方面，自動化的升級改造以沉淀和混凝兩個(gè)環(huán)節(jié)為主，在混凝環(huán)節(jié)可以使用聚合氯化鋁，采用冷卻水循環(huán)系統(tǒng)適當(dāng)提升pH值，可通過添加氯抑制浮游生物的生長和繁殖，從而改善水質(zhì)。為了能夠?qū)崿F(xiàn)充分的混凝，需要使用新型的自動化混凝設(shè)備，使管內(nèi)流速、反應(yīng)時(shí)間、反應(yīng)流速、水泵管徑等達(dá)到最佳的配比，從而達(dá)到最佳的混凝反應(yīng)效果。在沉淀環(huán)節(jié)需要對斜管沉淀方式進(jìn)行改造，采取斜管沉淀異向流方式，利用沉泥和向上流之間的相反滑行方向產(chǎn)生的作用力，從而達(dá)到更好的沉淀效果。提升斜管在沉淀池中的位置，為混凝水預(yù)留充足的布水空間，能夠方便斜管沉淀，減輕沉淀區(qū)的負(fù)荷。

結(jié)束語

綜上所述，電氣自動化技術(shù)在污水處理中的應(yīng)用逐漸深入，改善了污水處理技術(shù)，使污水處理廠的污水得到有效的處理，并且有效降低了人力成本、項(xiàng)目成本，使企業(yè)的核心競爭力逐漸增強(qiáng)，實(shí)現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)效益和社會效益雙贏的運(yùn)營模式。當(dāng)前，我國污水處理技術(shù)與國外相比還存在一定的差距，具有較大的發(fā)展?jié)撃?，所以相關(guān)人員應(yīng)該加強(qiáng)對污水處理技術(shù)的研究，將新技術(shù)更多的引入污水處理中，從而實(shí)現(xiàn)污水的自動化處理。

參考文獻(xiàn)：

[1]毛文玨.探究電氣自動化技術(shù)在污水處理過程中的應(yīng)用[J].科技風(fēng)，2017（17）：139-140.

[2]張明振.淺析電氣自動化技術(shù)在污水處理過程中的應(yīng)用[J].科技資訊，2015，13（31）：34+37.