電氣自動化技術(shù)在污水處理過程中的應用探討

唐宇琛 董金松 葛鵬飛

摘要：隨著經(jīng)濟化建設(shè)的不斷完善，人們的生活水平不斷提高，環(huán)境保護意識不斷加強，水資源的保護及污染問題逐漸受到廣泛關(guān)注。水污染問題對人們的生產(chǎn)和生活都有相當大的危害，所以相關(guān)部門為了減少水污染，對污水的處理技術(shù)做了升級。電氣自動化技術(shù)對污水的處理，在如今被廣泛應用，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。因此電氣自動化技術(shù)符合當今綠色環(huán)保的社會建設(shè)理念，該技術(shù)在污水處理過程中的應用有極高的現(xiàn)實意義。

關(guān)鍵詞：電氣自動化技術(shù);污水處理;應用

一、電氣自動化技術(shù)在污水處理中的優(yōu)勢

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，對高徑比進行了增大，上升流速得到了加快，對污水的處理質(zhì)量也有了一定提升。好氧生物處理技術(shù)是采用對空氣中氧含量進行高負荷的轉(zhuǎn)化利用，讓微生物的代謝速率加快，起到對泥污量進行減少的作用。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、流程清晰簡單、操作方便的優(yōu)勢，可以分離濃縮和精華功能。而電氣自動化技術(shù)相比較其它處理技術(shù)，最顯著的優(yōu)勢就是它的全自動化。電氣自動化技術(shù)的控制理論、電子技術(shù)、計算機科學與技術(shù)，都可以在污水的處理過程中有極好的應用，加上其極強的適應性，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。

電氣自動化技術(shù)在污水處理的應用最重要的優(yōu)勢就是自動化控制。當今水污染現(xiàn)象越來越嚴重，污水的合理有效處理是造成水污染的一個重要原因，傳統(tǒng)的水污染處理方式相對落后，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。電氣自動化技術(shù)在污水處理過程的應用，對污水處理自動化的發(fā)展相當有利。在污水處理過程中，電氣自動化技術(shù)可以利用監(jiān)視器、計算機、中央控制系統(tǒng)等設(shè)施對污水處理各個區(qū)域的機械進行控制，做到對計算好的任務(wù)高效完成，可以有效減少人為引起的誤差、效率低等問題。

電氣自動化技術(shù)具有極高的適應性，所以應用在污水處理中不需要太多的升級改造;電氣自動化技術(shù)利用中央計算機系統(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。對于工廠來說，電氣自動化技術(shù)的引進不需要太多成本，還可以減少人力成本，同時又可以做到高效、有質(zhì)量的對污水進行處理，選擇電氣化自動技術(shù)對污水處理是一種必然趨勢。

二、污水處理自動控制系統(tǒng)應用

2.1格柵單元控制

格柵單元，作用是用來去除水中粗大的懸浮物和雜物，以保護后續(xù)處理設(shè)施能正常運行的一種預處理方法。一般根據(jù)水源情況分別設(shè)有出格柵和細格柵兩個步序，粗格柵去除的是那些可能堵塞水泵機組及管閥門的較粗大的懸浮物，而細格柵用以去除粗格柵難以去除的呈懸浮物狀的細小纖維。本項目中水源由泵站供應，泵站出水時已經(jīng)經(jīng)過了粗格柵的篩濾，所以只有兩臺細格柵和一臺負責運輸?shù)穆菪斔蜋C。

2.2進水泵房單元控制

進水泵房潛水泵屬于整個污水處理廠用電大戶之一，合理的控制效果能起到節(jié)能作用。傳統(tǒng)的控制由人工根據(jù)液位及經(jīng)驗人為手動啟動泵的臺數(shù)，所以現(xiàn)場自動控制很常用的就是根據(jù)液位分段運行，在不同的階段啟動的臺數(shù)不一樣，交替使用，通常低中液位階段液位差設(shè)置比較寬，高液位階段液位差設(shè)置比較窄。

2.3改良SBR池單元控制

改良SBR池閥門及設(shè)備繁多，時段控制要求高，操作復雜，應采用全自動控制，盡量減少人為手動操作或者人為中控點動操作。改良SBR池設(shè)有4組SBR池。SBR池系統(tǒng)按一定的循環(huán)過程進行。每一循環(huán)可劃分下列階段：進水/曝氣;沉淀;潷水。每組循環(huán)操作由PLC自動控制。整個過程中各階段安排是預先編制的，但需要時，可在PLC系統(tǒng)中適當調(diào)整。

2.4鼓風機房單元控制

曝氣系統(tǒng)是一個嚴重滯后的控制系統(tǒng)，所以采用一般PID控制算法在該系統(tǒng)中很難實現(xiàn)，結(jié)合實際情況，比如2mg/L的溶解氧要求，是最低限，不要求精確控制到目標值，同時DO檢測儀也有一定的誤差，只能作為近似參考，且鼓風機最低頻率不能太低，否則會很容易造成熱繼故障以及很大的噪聲，現(xiàn)場鼓風機最低頻率不能低于25HZ。

2.5加氯間單元控制

加氯間設(shè)備共有兩臺軸流增壓泵（一用一備），兩套二氧化氯發(fā)生器。采用順序控制方式，及先啟動軸流增壓泵，約30s左右再啟動二氧化氯發(fā)生器，原因是消毒過程采用的是負壓原理，只有在負壓達到一定的程度之后二氧化氯發(fā)生器才能起作用將消毒液和水混合達到消毒的目的。停止時反順序，兩增壓泵都發(fā)生故障或者兩個二氧化氯發(fā)生器都故障時，系統(tǒng)自動緊急停止。

2.6脫水機房單元控制

脫水機房設(shè)有三臺膿縮脫水一體機（遠期兩用一備）、一臺螺旋輸送機、兩臺加藥泵（一用一備）、兩臺清洗泵（一用一備）、兩臺進泥泵（一用一備）、兩臺除磷加藥泵、五臺攪拌器。

其中進泥泵負責將濃縮儲泥池的污水運輸?shù)矫撍畽C;清洗泵負責清洗脫水機濾布，并消毒，水源來自加氯間單元的接觸池;加藥泵負責將PAM池中的藥劑運輸?shù)矫撍畽C;除磷加藥泵主要用于改良SBR池在必要的時候進行化學除磷。攪拌器，其中一臺負責聚合鋁池（除磷），一臺負責儲泥池污泥攪拌，剩余三臺負責PAM池?？刂品绞剑合到y(tǒng)整體按照一定的順序啟動，啟動順序為啟動清洗泵和輸送機一>啟動脫水機和PAM池攪拌器一。啟動進泥泵和加藥泵。停止順序相反。儲泥池攪拌器在啟動脫水系統(tǒng)前1個小時及以上人工點動，聚合鋁池的攪拌器和除磷加藥泵不屬于脫水系統(tǒng)由人工點動。系統(tǒng)啟動之后只受控于濃縮儲泥池的液位。脫水機目前是只需投入一臺設(shè)備，考慮到清洗閥、進泥閥及加藥閥都是手動閥，基于管路無法自動控制。因此，脫水機的自控程序由人工選擇啟動設(shè)備，只要設(shè)備投入自動狀態(tài)下，啟動時就會運行，人工選擇設(shè)備時組態(tài)界面有提示確認管路是否正確。遠期的兩用一備也適合，因為脫水機系統(tǒng)非常開運行的，只是在需要的時候才會進行適當排泥，采用該控制方案經(jīng)濟效果相對來說不錯。PAM池攪拌器不影響系統(tǒng)的全自動運行，但只要處于自動控制狀態(tài)下將和脫水機同時啟動，也可以切入到點動或近控狀態(tài)下由人工操作。

三、結(jié)語

綜上所述，污水處理中使用電氣自動化技術(shù)存在必然性，借助于電氣自動化技術(shù)可以實現(xiàn)無污水處理過程的高效化和自主化。在今后的污水處理環(huán)節(jié)，需要進一步加強電氣自動化技術(shù)的應用深度，進而提升污水處理的效率。

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