自動控制系統(tǒng)在污水處理中的應(yīng)用淺析

李偉 山東省臨清市碧水污水處理廠

污水處理中采用自動控制技術(shù)具有顯著優(yōu)勢，有利于提升污水處理的水平。現(xiàn)階段，自動控制技術(shù)能夠調(diào)節(jié)系統(tǒng)的作用及功能，控制污水的PH值、曝氣池和厭氧系統(tǒng)及混凝劑的添加量，從而完善自動控制系統(tǒng)的功能，有助于自動控制系統(tǒng)建設(shè)。

一、污水處理中自動控制的作用

如今，工業(yè)發(fā)展水平顯著提高，人口數(shù)量也明顯增多，工業(yè)廢水與生活污水排放量發(fā)生了較大的變化。污水成分十分復(fù)雜，該現(xiàn)狀也對污水處理工藝提出了更為嚴(yán)格的要求。生物處理法在污水處理中得以廣泛應(yīng)用，該方法充分利用了微生物的新陳代謝，實現(xiàn)了污水、廢水的妥善處理。生物菌對生存環(huán)境的要求較高，如水質(zhì)下滑，無法有效加以控制，則會引發(fā)菌類死亡，阻礙污水處理系統(tǒng)的運行。

城市污水處理部門需高度落實國家規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)，需要承擔(dān)大量的數(shù)據(jù)采集、監(jiān)測、分析、反饋和執(zhí)行等工作。采用人工處理方式無法滿足實時監(jiān)測的要求，且效率較低。為此，可將自動控制系統(tǒng)應(yīng)用于進(jìn)水監(jiān)測、過程控制和排放檢測等多個環(huán)節(jié)。

二、污水處理中自動控制的應(yīng)用

（一）控制污水PH值

污水堆積改變了PH值，且波動十分明顯。為有效改進(jìn)污水處理質(zhì)量，必須嚴(yán)格控制污水的PH值。在自動控制污水PH值時，若污水酸性較強(qiáng)，設(shè)備可利用仿生功能模糊控制測量污水PH值，自動輸入PH值、誤差及錯誤率。分析確定酸性后，自動開啟堿液閥，根據(jù)酸性強(qiáng)弱控制閥門開度。自動控制設(shè)備可結(jié)合污水的PH值繪制PH曲線，同時高度落實非線性增益補(bǔ)償，可在PH靜態(tài)變化補(bǔ)償后，創(chuàng)建切實可行的非線性增益模型，采取閉環(huán)處理模式，嚴(yán)格控制污水PH值。污水處理中，自動控制設(shè)備可將水直接注入PH值控制器中，準(zhǔn)確計算污水處理滯后時間。

（二）嚴(yán)格把控曝氣池

曝氣池工作中，為降低能耗成本，相關(guān)人員的工作內(nèi)容是研究不同操作方式下的氧氣傳遞速度，形成仿真的傳遞模式，通過自動管理內(nèi)部的優(yōu)化控制，形成特有的曝氣過程。再者，有效控制污水中的溶解氧，控制方式是利用模糊控制的計算方式進(jìn)行，結(jié)合多種模塊的在線控制系統(tǒng)優(yōu)勢，一同控制污水中含有的溶解氧，將溶解氧控制在模糊閉環(huán)之中，起到反饋控制效果的目的?？刂频倪^程不僅需要深度了解溶解氧的濃度，還要掌控好鼓風(fēng)機(jī)的風(fēng)量。

污水曝氣是污水處理中十分重要的環(huán)節(jié)。污水處理中存在較多微生物，且特性存在明顯差異，所有的微生物均有其獨特的耗氧代謝方式，工作人員要采取科學(xué)合理的曝氣方式。為生物供給氧氣便是十分有效的方式。為有效實現(xiàn)曝氣，需要加強(qiáng)耗氧處理，混合曝氣池內(nèi)經(jīng)馴化處理的活性污泥和污水，確保污水有機(jī)物發(fā)生降解反應(yīng)時，能夠緊密地附著在細(xì)胞當(dāng)中，充分發(fā)生氧化反應(yīng)后，曝氣池中的好氧成分也會隨之增加，污水之中的微生物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)后生成好氧代謝，以此改善微生物的生存狀態(tài)。

另外，還需切實加強(qiáng)曝氣量模糊控制。先全方位了解和掌握氧氣的濃度變化。評估進(jìn)水的有機(jī)物含量，與模糊控制系統(tǒng)有機(jī)結(jié)合，便可提出科學(xué)的控制機(jī)制和控制數(shù)據(jù)，建立數(shù)學(xué)模型后，便可嚴(yán)格把控曝氣量。

（三）有效控制厭氧系統(tǒng)

如收集的污水中含有大量的有機(jī)物，可采取厭氧處理方式，在污水處理中準(zhǔn)確把握污水的構(gòu)成和污水濃度等較為重要的變量因素，以加強(qiáng)厭氧控制的效果。

工作人員要準(zhǔn)確把握厭氧消化池的變化趨勢，基于軟測量確定污水中有機(jī)碳和揮發(fā)性脂肪酸濃度。隨后，積極調(diào)整中間產(chǎn)物的堿度與總堿度間的關(guān)系，充分發(fā)揮適應(yīng)性線性控制器的作用，協(xié)調(diào)二者的關(guān)系后，嚴(yán)格控制系統(tǒng)內(nèi)部有機(jī)負(fù)荷的變化概況，以增強(qiáng)自動控制系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性與可靠性。為提升自動處理的質(zhì)量，應(yīng)當(dāng)建立生產(chǎn)專家系統(tǒng)，以此自動修正生物處理中存在的各類不足。創(chuàng)建科學(xué)的模糊邏輯診斷系統(tǒng)后，方可科學(xué)評估污水厭氧發(fā)酵的狀態(tài)，促使控制系統(tǒng)安全運行。

（四）嚴(yán)格把控混凝劑投入效果

污水處理中，應(yīng)及時清理分散的膠體物質(zhì)。合理應(yīng)用混凝劑。為改進(jìn)混凝劑應(yīng)用效果，在投入混凝劑前，可利用自動控制系統(tǒng)控制混凝劑。先做好凈水檢測，基于計算機(jī)計算系統(tǒng)采集并分析反應(yīng)池中的絮凝現(xiàn)象，以確定絮凝劑的投放量，科學(xué)設(shè)定投放范圍，根據(jù)污水渾濁程度調(diào)整混凝劑投放量，系統(tǒng)方可基于渾濁度和設(shè)定的投放值范圍確定投放量。該模型可測定污水中的PH值和吸附劑的吸附效果，應(yīng)用在線自適應(yīng)控制系統(tǒng)神經(jīng)調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)控制器提升自動控制的整體水平。

三、完善污水處理中自動控制系統(tǒng)應(yīng)用效果的措施

（一）打破技術(shù)的局限

技術(shù)創(chuàng)新有利于行業(yè)的發(fā)展，大力推動自主創(chuàng)新也成為自動化控制系統(tǒng)發(fā)展中的必經(jīng)之路。自動化技術(shù)在自動控制系統(tǒng)中發(fā)揮著十分重要的作用。我國污水處理自動化控制技術(shù)與發(fā)達(dá)國家存在明顯差距，在技術(shù)上經(jīng)常受制于人。很多設(shè)備需從國外引進(jìn)，如設(shè)備出現(xiàn)運行故障，則無法妥善處理，影響污水處理的效果。對此，相關(guān)部門需積極推動技術(shù)研發(fā)，突破技術(shù)局限，保證設(shè)備維護(hù)和應(yīng)用的便捷性，完善城市污水處理效果。

（二）建設(shè)高素質(zhì)人才團(tuán)隊

人才是推動社會前進(jìn)的關(guān)鍵要素。城市污水處理中需要大量人才，如污水設(shè)備操作人員和自動控制人才等，為切實完善污水處理效果，應(yīng)基于源頭，高度重視人才培養(yǎng)，在加強(qiáng)人才隊伍建設(shè)的過程中，全方位滿足污水處理的要求，促進(jìn)城市穩(wěn)定發(fā)展。此外，高校開設(shè)自動控制課程時，也要與污水處理工程深度融合，不斷增強(qiáng)人才的實踐和應(yīng)用能力。

結(jié)束語：城市發(fā)展推動社會進(jìn)步，在環(huán)保工作深入開展進(jìn)程中，需高度重視形象建設(shè)，減輕城市污水對城市環(huán)境的負(fù)面影響。而自動控制系統(tǒng)應(yīng)用于污水處理中，可顯著提高污水處理效率，凈化水質(zhì)，這有助于環(huán)保型城市的快速前行。