電氣自動(dòng)化技術(shù)在污水處理過程中的應(yīng)用探討

張小鵬

摘 ?要：隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，工業(yè)化規(guī)模和城市化進(jìn)程逐漸擴(kuò)大，生產(chǎn)生活中的污水越來越多，污水的處理問題成為了大眾關(guān)注的熱點(diǎn)問題。電氣自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用在污水處理過程中，相比于傳統(tǒng)的處理方式具有便捷、高效的特點(diǎn)，在污水處理方面體現(xiàn)了不可忽視的作用。文章對(duì)電氣自動(dòng)化技術(shù)在污水處理過程中的應(yīng)用問題進(jìn)行了分析探討。

關(guān)鍵詞：電氣自動(dòng)化技術(shù);污水處理;應(yīng)用

中圖分類號(hào)：X703 ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A ? ? ? ? 文章編號(hào)：2095-2945（2020）19-0178-02

Abstract： With the rapid development of economy， the scale of industrialization and the process of urbanization are gradually expanding， there is more and more sewage in production and daily life， and the treatment of sewage has become a hot issue of public concern. The application of electrical automation technology in the process of sewage treatment， compared with the traditional treatment method， has the characteristics of convenience and high efficiency， and reflects its role that can not be ignored in sewage treatment. In this paper， the application of electrical automation technology in sewage treatment is analyzed and discussed.

Keywords： electrical automation technology; sewage treatment; application

前言

隨著經(jīng)濟(jì)化建設(shè)的不斷完善，人們的生活水平不斷提高，環(huán)境保護(hù)意識(shí)不斷加強(qiáng)，水資源的保護(hù)及污染問題逐漸受到廣泛關(guān)注。水污染問題對(duì)人們的生產(chǎn)和生活都有相當(dāng)大的危害，所以相關(guān)部門為了減少水污染，對(duì)污水的處理技術(shù)做了升級(jí)。電氣自動(dòng)化技術(shù)對(duì)污水的處理，在如今被廣泛應(yīng)用，該技術(shù)在污水處理中有減少人力成本、提高污水的處理效率、改善水環(huán)境等優(yōu)勢(shì)。因此電氣自動(dòng)化技術(shù)符合當(dāng)今綠色環(huán)保的社會(huì)建設(shè)理念，該技術(shù)在污水處理過程中的應(yīng)用有極高的現(xiàn)實(shí)意義。

1 電氣自動(dòng)化技術(shù)在污水處理中的優(yōu)勢(shì)

污水有很多種處理方式，其中包括離子交換的樹脂處理技術(shù)、好氧生物的處理技術(shù)、厭氧生物的處理技術(shù)、電氣自動(dòng)化處理技術(shù)等?，F(xiàn)在厭氧生物的處理技術(shù)已經(jīng)有了第二代及第三代的升級(jí)，對(duì)高徑比進(jìn)行了增大，上升流速得到了加快，對(duì)污水的處理質(zhì)量也有了一定提升。好氧生物處理技術(shù)是采用對(duì)空氣中氧含量進(jìn)行高負(fù)荷的轉(zhuǎn)化利用，讓微生物的代謝速率加快，起到對(duì)泥污量進(jìn)行減少的作用。離子交換樹脂處理技術(shù)可以處理污水中的重金屬，它可以將污水置換為冷卻水，起到回收利用的綠色環(huán)保效果。膜分離技術(shù)具有節(jié)省電量、流程清晰簡(jiǎn)單、操作方便的優(yōu)勢(shì)，可以分離濃縮和精華功能。而電氣自動(dòng)化技術(shù)相比較其它處理技術(shù)，最顯著的優(yōu)勢(shì)就是它的全自動(dòng)化。

電氣自動(dòng)化技術(shù)的控制理論、電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)，都可以在污水的處理過程中有極好的應(yīng)用，加上其極強(qiáng)的適應(yīng)性，將該技術(shù)引用在污水的處理過程中無疑是一種極其正確的選擇。

電氣自動(dòng)化技術(shù)在污水處理的應(yīng)用最重要的優(yōu)勢(shì)就是自動(dòng)化控制。當(dāng)今水污染現(xiàn)象越來越嚴(yán)重，污水的合理有效處理是造成水污染的一個(gè)重要原因，傳統(tǒng)的水污染處理方式相對(duì)落后，不但處理的效率極低，而且處理的質(zhì)量也不高，所以處理效果不好。電氣自動(dòng)化技術(shù)在污水處理過程的應(yīng)用，對(duì)污水處理自動(dòng)化的發(fā)展相當(dāng)有利。在污水處理過程中，電氣自動(dòng)化技術(shù)可以利用監(jiān)視器、計(jì)算機(jī)、中央控制系統(tǒng)等設(shè)施對(duì)污水處理各個(gè)區(qū)域的機(jī)械進(jìn)行控制，做到對(duì)計(jì)算好的任務(wù)高效完成，可以有效減少人為引起的誤差、效率低等問題。

電氣自動(dòng)化技術(shù)具有極高的適應(yīng)性，所以應(yīng)用在污水處理中不需要太多的升級(jí)改造;電氣自動(dòng)化技術(shù)利用中央計(jì)算機(jī)系統(tǒng)完成污水處理，用監(jiān)控系統(tǒng)控制處理過程，極大地減少了人力成本。對(duì)于工廠來說，電氣自動(dòng)化技術(shù)的引進(jìn)不需要太多成本，還可以減少人力成本，同時(shí)又可以做到高效、有質(zhì)量的對(duì)污水進(jìn)行處理，選擇電氣化自動(dòng)技術(shù)對(duì)污水處理是一種必然趨勢(shì)。

2 電氣自動(dòng)化技術(shù)在污水處理過程中的應(yīng)用探討

2.1 電氣控制系統(tǒng)自動(dòng)化要求

如今社會(huì)快速發(fā)展，環(huán)境問題逐漸成為了人們不得不關(guān)注的問題，水環(huán)境的污染問題更是不容忽視。未來我們可以擁有好的生活環(huán)境，國(guó)家頒布了一些法律法規(guī)，對(duì)先進(jìn)的污水處理技術(shù)進(jìn)行引進(jìn)，對(duì)污水嚴(yán)格按照要求進(jìn)行處理，最大程度減少污水帶給人生活的影響。電氣自動(dòng)化技術(shù)處理污水逐漸成為了發(fā)展的趨勢(shì)，當(dāng)然，要使用電氣自動(dòng)化技術(shù)處理污水，還必須要擁有其技術(shù)需要的一些條件，主要包括：首先，要對(duì)污水的離子含量指標(biāo)以及酸堿度進(jìn)行確定，保證自動(dòng)化控制系統(tǒng)可以在惡劣環(huán)境下正常運(yùn)行;其次，當(dāng)污水的處理過程中發(fā)生了意外時(shí)，自動(dòng)控制系統(tǒng)要能夠及時(shí)做出反應(yīng)并反饋，并對(duì)污水的處理過程做到實(shí)時(shí)信息監(jiān)控，保證污水處理過程自動(dòng)化正常運(yùn)行;同時(shí)，控制系統(tǒng)要能夠?qū)ξ鬯乃?、電?dǎo)率等數(shù)據(jù)進(jìn)行測(cè)量，做到污水處理的信息監(jiān)控。

2.2 污水處理中的電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的組成及特點(diǎn)

電氣控制系統(tǒng)一般情況下是依據(jù)分層的管理方式，用控制器實(shí)時(shí)掌握各層級(jí)工作的狀態(tài)，并對(duì)每個(gè)機(jī)位實(shí)時(shí)監(jiān)察，進(jìn)行管理的這種監(jiān)測(cè)和管理一體的方式來進(jìn)行工作。電氣自動(dòng)化控制是由上、中、下三個(gè)階段組成的系統(tǒng)，每一個(gè)階段都獨(dú)立連接。系統(tǒng)無論哪一部分出現(xiàn)了問題，都不會(huì)影響其它部分的正常工作，只要負(fù)責(zé)的相關(guān)工作人員及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，做到解決，就可以恢復(fù)系統(tǒng)的正常工作狀態(tài)，這在一定程度上對(duì)系統(tǒng)的工作效率提高起著促進(jìn)作用。同時(shí)，系統(tǒng)中安裝閥門管理器、電機(jī)等，可以有效促進(jìn)污水處理工作的完成。

控制系統(tǒng)的上位機(jī)的部分，它主要依靠的是工控機(jī)，利用閥門、電機(jī)等運(yùn)行，靠計(jì)算機(jī)的高級(jí)語言來進(jìn)行管理，來完成整體的運(yùn)行工作，相關(guān)工作人員可以依據(jù)上位機(jī)部分工作的狀況，對(duì)整個(gè)系統(tǒng)存在的一些電氣問題進(jìn)行研究，經(jīng)過科學(xué)合理的分析，提出問題的解決方式。同時(shí)，相關(guān)操作者可以直接利用鼠標(biāo)給予系統(tǒng)命令，將運(yùn)行數(shù)據(jù)在上位機(jī)中展現(xiàn)，為使系統(tǒng)的數(shù)據(jù)信息得到有效保護(hù)，可以進(jìn)行打印及檢查操作。整個(gè)電氣自動(dòng)化污水處理系統(tǒng)的邏輯單元控制中心在中位機(jī)，它是系統(tǒng)非常重要的部分。中位機(jī)不僅要做到對(duì)整個(gè)系統(tǒng)邏輯管理，對(duì)系統(tǒng)的信息作以分析和計(jì)算研究，還要做到對(duì)上下位機(jī)產(chǎn)生的信息進(jìn)行準(zhǔn)確傳遞和檢查，保證整個(gè)系統(tǒng)的正常運(yùn)行。下位機(jī)擁有屬于它的自主性，它有一個(gè)智能儀表，有獨(dú)立的顯示器及操作平臺(tái)。

利用電氣自動(dòng)化技術(shù)對(duì)污水進(jìn)行處理，系統(tǒng)的三個(gè)階段采用分級(jí)管理控制，每個(gè)部分都獨(dú)立完成任務(wù)，三個(gè)階段的任意兩個(gè)或者一個(gè)在運(yùn)行過程出現(xiàn)了問題，對(duì)系統(tǒng)的整體運(yùn)行不會(huì)造成影響，因此如果操作人員及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題、了解到系統(tǒng)故障，及時(shí)解決問題，可以最大程度減少對(duì)整個(gè)系統(tǒng)影響。

電氣自動(dòng)化技術(shù)具有知識(shí)覆蓋面寬以及對(duì)電子技術(shù)依賴性強(qiáng)的特點(diǎn)。由于電氣自動(dòng)化技術(shù)的實(shí)踐性極強(qiáng)，所以各行各業(yè)都可以看到它，其推動(dòng)著工業(yè)化的進(jìn)程。自動(dòng)化技術(shù)不僅需要復(fù)雜的硬件基礎(chǔ)還需要專業(yè)的軟件輔助，不同行業(yè)有不同的軟件。其核心是電子技術(shù)，實(shí)際運(yùn)行中，從信息采集、傳輸、計(jì)算、方案執(zhí)行、反饋調(diào)整都依賴電子技術(shù)。

2.3 參數(shù)的測(cè)量和控制

將電氣自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用在污水處理上，我們?cè)谡麄€(gè)過程要進(jìn)行的參數(shù)測(cè)量有：對(duì)液位的測(cè)量、對(duì)酸堿度的測(cè)量、對(duì)溶氧量的測(cè)量、對(duì)溫度的測(cè)量等。

對(duì)液位的測(cè)量與控制。當(dāng)污水的腐蝕性極大或污水處理池的面積相當(dāng)大時(shí)，可以用超聲波物位儀測(cè)量液位，當(dāng)處理池本身的面積比較小時(shí)，我們可以用靜壓式傳感器液位儀對(duì)液面作以測(cè)量，用擴(kuò)散硅傳感器作為液位變送器。這兩個(gè)不同的測(cè)量方式的原理不同，超聲波物位儀利用的是回聲原理，它是由液位儀發(fā)出超聲波，與液面接觸反射回超聲波信號(hào)，傳感部分將信號(hào)處理傳遞到污水處理系統(tǒng)。而靜壓式傳感器液位儀是利用傳感器對(duì)液體靜壓力進(jìn)行檢測(cè)，傳送到隔離管，然后傳遞給相應(yīng)的傳感器，最后傳感器將得到的壓力信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換為電信號(hào)傳送到系統(tǒng)控制器。

對(duì)酸堿度的測(cè)量與控制。利用電氣自動(dòng)化技術(shù)對(duì)污水進(jìn)行處理時(shí)，酸堿度進(jìn)行測(cè)量大多利用的是電位法。也就是測(cè)量電級(jí)的玻璃觸頭對(duì)酸堿度的感知非常強(qiáng)，它在接觸到氫離子時(shí)會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的電勢(shì)。將電勢(shì)和氰化鉀里的銀絲做以對(duì)比可以得出電勢(shì)差。使用V/F轉(zhuǎn)換可以將電勢(shì)差轉(zhuǎn)換為頻率信號(hào)，最后用脈沖的方式將信號(hào)傳給控制器，控制器和電隔離前綴信號(hào)可以有效的解決脈沖信號(hào)的干擾和運(yùn)輸問題。

污水處理過程中對(duì)溶氧量進(jìn)行測(cè)量必不可少，因?yàn)槿苎趿康臏?zhǔn)確測(cè)定可以幫助科學(xué)合理制定曝氣池的正確配置方案，讓污水處理過程順利進(jìn)行。

對(duì)溫度的測(cè)量以及控制。水溫是污水的理化性質(zhì)之一。通過電氣自動(dòng)化技術(shù)，用鉑熱電阻與控制器進(jìn)行連接。對(duì)蒸汽量進(jìn)行控制，主要依據(jù)控制器把信號(hào)輸出到自動(dòng)化調(diào)節(jié)閥實(shí)現(xiàn)溫度的控制。利用電氣自動(dòng)化技術(shù)對(duì)污水處理時(shí)，準(zhǔn)確測(cè)量和控制溫度可以最大化地提高對(duì)污水進(jìn)行處理的效率與質(zhì)量。

3 結(jié)束語

總而言之，我國(guó)的經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，工廠會(huì)產(chǎn)生越來越多的污水，對(duì)人們的生活環(huán)境造成影響不可避免，人們也逐漸有了保護(hù)環(huán)境的意識(shí)，對(duì)污水合理科學(xué)有效的處理成了一個(gè)重要問題。一個(gè)科學(xué)的處理方案，將是污水處理相關(guān)工作人員的工作重心，更是污水處理的基礎(chǔ)工作。因?yàn)殡姎庾詣?dòng)化技術(shù)利用在污水處理中，其高效、有質(zhì)量、又經(jīng)濟(jì)的特點(diǎn)，成為了污水處理工作發(fā)展的必然。在污水處理中，全面應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)，安全合理使用自動(dòng)化設(shè)施，對(duì)污水的處理程度以及管理工作都有極高的現(xiàn)實(shí)意義，更是我們?nèi)缃裎鬯幚砉ぷ鞯陌l(fā)展趨勢(shì)。為了我們賴以生存的家園可以持續(xù)美麗，我們的社會(huì)經(jīng)濟(jì)水平可以不斷提升，為盡快做到綠色生產(chǎn)，將電氣自動(dòng)化技術(shù)使用在污水的處理上刻不容緩。

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