對電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)在污水廠中的應(yīng)用分析與探討

邵月云

摘要：隨著現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)的不斷發(fā)展，電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)在工業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營中的應(yīng)用也越來越廣泛和重要。文章將分析電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的優(yōu)勢，并粗略分析電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)在某污水廠中的應(yīng)用，為提升污水廠的控制過程、生產(chǎn)經(jīng)營、效率和出水水質(zhì)情況作相應(yīng)參考。

關(guān)鍵詞：電氣自動(dòng)化；控制；污水廠；應(yīng)用

目前，我國正處于一個(gè)科技化工業(yè)時(shí)代，污水廠作為污水處理系統(tǒng)中的關(guān)鍵工程，對生態(tài)環(huán)境、人們的健康與及生活有著重要的影響。電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)能對污水廠的日常生產(chǎn)進(jìn)行管理和監(jiān)控，是污水廠運(yùn)行實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化管理和調(diào)度的重要手段。因此，研究電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)在污水廠中的具體應(yīng)用，對提高提升泵站和整個(gè)污水廠的生產(chǎn)與管理效率有重要作用。

1優(yōu)勢分析

1.1提高管理效率，降低管理成本

相比于傳統(tǒng)的生產(chǎn)作業(yè)而言，電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的應(yīng)用，能夠在很大程度上降低人工成本，提高管理效率。傳統(tǒng)的管理措施，需要組織大量的人員對污水廠的各生產(chǎn)環(huán)節(jié)進(jìn)行實(shí)時(shí)的檢測和調(diào)控，以保證生產(chǎn)質(zhì)量。然而，電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)主要是通過工業(yè)自動(dòng)化、電子信息技術(shù)、自動(dòng)化軟件等，結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)科技，對污水廠的生產(chǎn)作業(yè)過程進(jìn)行自動(dòng)化監(jiān)管和遠(yuǎn)程控制、調(diào)節(jié)。

電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)避免了人工監(jiān)管的反復(fù)性，可以連續(xù)24小時(shí)實(shí)時(shí)不間斷管控，大大降低了人工成本、改善作業(yè)環(huán)境、提高了管理效率。

1.2提高信息管理的可靠性和完整性

傳統(tǒng)的污水廠管理模式，一般采用人工巡查監(jiān)測、數(shù)據(jù)采集的方式進(jìn)行信息數(shù)據(jù)化的管理，這樣的管理模式效率低下，數(shù)據(jù)信息也不完全。然而，電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)則集合了計(jì)算機(jī)科技的存儲(chǔ)優(yōu)勢與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的及時(shí)性優(yōu)勢，在污水廠作業(yè)過程中能對相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行24小時(shí)不間斷的檢測、收集與反饋。使得數(shù)據(jù)采集的范圍更廣，信息數(shù)據(jù)更齊全、更可靠。通過借助電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的監(jiān)控與存儲(chǔ)功能，能實(shí)現(xiàn)信息數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)存儲(chǔ)與上報(bào)，避免丟失和遺漏，為提高污水廠生產(chǎn)運(yùn)營質(zhì)量做基準(zhǔn)。

2實(shí)際應(yīng)用

隨著智能化管理模式的發(fā)展，電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)在我國污水廠中的應(yīng)用是方方面面的，從污水提升、物理預(yù)處理、生化沉淀、消毒到達(dá)標(biāo)排放等各個(gè)環(huán)節(jié)，整個(gè)控制過程都離不開此系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)測與控制。本文將對此系統(tǒng)在污水廠中的實(shí)際應(yīng)用進(jìn)行探討，下圖為我曾主設(shè)的江西樂平市污水處理廠自控系統(tǒng)（二期）工程電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的上位機(jī)部分組態(tài)畫面，詳見下圖。

這個(gè)污水處理廠的電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)主要由上位機(jī)系統(tǒng)、工藝設(shè)備、配套控制箱和現(xiàn)場儀表等多部分構(gòu)成。其中建立工藝曲線是此電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的重要功能，通過在線儀表實(shí)時(shí)采集各種信號，將進(jìn)、出水的氨氮、磷、PH等工藝過程控制參數(shù)的回流比、溶解氧、污泥濃度等進(jìn)行綜合分析并且通過曲線進(jìn)行對比，使最佳工藝曲線能夠找到，并且對工藝實(shí)施科學(xué)控制。？ 2.1工藝控制部分主要是由控制箱、PLC控制柜、上位工控機(jī)組成。上位機(jī)的智能控制是工藝控制部分的核心，由組態(tài)王6.55軟件來完成這一功能，PLC采用施耐德公司TSXP572623M高性能可編程控制器作為核心CPU元件，現(xiàn)場控制箱均采用專用高性能軟啟動(dòng)控制器和變頻器作為驅(qū)動(dòng)部件，現(xiàn)場儀表采用進(jìn)口哈希、西門子等品牌，整個(gè)系統(tǒng)的工作方式采用時(shí)鐘循環(huán)掃描，可靠性、安全性極高。

2.2智能化控制是上位工控機(jī)所具有的控制功能，可以利用污泥濃度、溶解氧、時(shí)間等指標(biāo)達(dá)到多重控制的目的，實(shí)現(xiàn)智能化自動(dòng)分析。要對污泥濃度指標(biāo)進(jìn)行科學(xué)設(shè)定，對剩余污泥泵和回流泵進(jìn)行科學(xué)控制，為了降低能耗，要保證活性污泥量；為了保證工藝應(yīng)當(dāng)設(shè)置溶解氧的上下限。上位機(jī)所發(fā)送的信號由核心PLC檢測處理，指令控制柜按程序工作，根據(jù)工藝要求制定任務(wù)，對各設(shè)備實(shí)施自動(dòng)控制。

2.3此系統(tǒng)的監(jiān)控設(shè)備內(nèi)容包括進(jìn)水閘門開啟度、格柵、旋流除砂機(jī)、刮泥機(jī)、推流器、剩余污泥泵、回流泵、風(fēng)機(jī)、污泥脫水機(jī)等設(shè)備的起停、調(diào)節(jié)，提升泵的液位自控與運(yùn)行優(yōu)化調(diào)節(jié)

2.4控制方式

此污水廠電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的控制方式分為就地控制、上位機(jī)手動(dòng)控制、集中自動(dòng)控制。就地控制：在此模式下，各設(shè)備的模式開關(guān)處理就地位置，各個(gè)設(shè)備的起?？赏ㄟ^控制箱按鈕控制，互不關(guān)聯(lián)，方便于現(xiàn)場檢修。上位機(jī)手動(dòng)控制：在此模式下，各設(shè)備的模式開關(guān)處理遠(yuǎn)程位置，各個(gè)設(shè)備的起?？赏ㄟ^工控機(jī)組態(tài)畫面實(shí)現(xiàn)，可清晰顯示各設(shè)備狀態(tài)。

2.5主要設(shè)備的運(yùn)行方式

進(jìn)水閘門的控制，進(jìn)入泵站的污水流量隨時(shí)間的變化很大。污水量變化時(shí)為了維持沉砂池內(nèi)的污水流量在合適范圍內(nèi)，應(yīng)通過控制進(jìn)水閥門開閉與開啟提升泵的數(shù)量來控制后續(xù)設(shè)備的運(yùn)行數(shù)目。也可以根據(jù)監(jiān)測進(jìn)水液位來進(jìn)行控制。 2）粗格柵用中控軟手動(dòng)控制，細(xì)格柵根據(jù)檢測格柵前后水位差進(jìn)行自動(dòng)啟?？刂?。 3）旋流除砂機(jī)與排沙泵泵聯(lián)動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)，在泵運(yùn)期間連續(xù)排砂。4）初次沉淀池包括刮泥機(jī)、排泥泵等設(shè)備，運(yùn)行方式采用污泥濃度測定儀的信號來控制污泥泵的自動(dòng)控制。5）向曝氣池供氧所需的設(shè)備的控制：供氣量的控制分為定供氣量的控制2）與進(jìn)水量成正比控制 這種控制方式是指按進(jìn)入曝氣池污水量成一定比例來調(diào)節(jié)供氣量，如果進(jìn)水DO濃度和MISS濃度不變，DO濃度也變化不大。二次沉淀池在此污水廠處理系統(tǒng)的運(yùn)行中具有重要作用，其運(yùn)行情況關(guān)系到處理水質(zhì)。

2.6水質(zhì)檢測與控制

水質(zhì)檢測與控制是污水廠生產(chǎn)過程中最重要的檢測環(huán)節(jié)，包含流量、液位、PH值、水溶解氧、污泥濁度、COD、NH4_N等，其值直接關(guān)系到污水排放是否達(dá)標(biāo)、關(guān)系到整個(gè)水環(huán)境的惡化與否。電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)中在線儀表，能幫助科學(xué)有效地檢測檢測出水質(zhì)的各種情況。水質(zhì)檢測是對水中各種物質(zhì)的含量進(jìn)行檢測，是污水處理結(jié)果的一種體現(xiàn)，人為的水質(zhì)檢測需要反復(fù)的實(shí)驗(yàn)和調(diào)試，容易影響水質(zhì)檢測的效率和效果。

3結(jié)語

總而言之，在人們生活質(zhì)量不斷提高的新形勢下，污水廠作為人們生產(chǎn)生活的基礎(chǔ)建設(shè)，需要不斷提高管理效率，才能有效保證污水處理的質(zhì)量。

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（作者單位：藍(lán)深集團(tuán)股份有限公司）