污水處理自動(dòng)化控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)研究

雷先鐸

青島水務(wù)集團(tuán)有限公司 山東青島 266071

經(jīng)濟(jì)的全面發(fā)展，使得社會(huì)整體的商業(yè)化實(shí)現(xiàn)了進(jìn)步，但隨之而來(lái)的便是生態(tài)問(wèn)題。對(duì)于生態(tài)建設(shè)和危機(jī)，要在實(shí)際項(xiàng)目中，維系好對(duì)生態(tài)以及經(jīng)濟(jì)的相互平衡。這便需要企業(yè)做出一些努力，國(guó)家也要制定有效的政策，切實(shí)落實(shí)可持續(xù)發(fā)展的理念，實(shí)現(xiàn)技術(shù)創(chuàng)新，提高生產(chǎn)效率[1]。

1 污水處理流程

1.1 污水三級(jí)處理

污水處理廠在進(jìn)行污水處理時(shí)，通常要明確處理的流程。第一，要進(jìn)行對(duì)污水的一級(jí)處理，這一級(jí)別的處理方式主要是利用物理處理方式對(duì)污水中的固態(tài)污染源進(jìn)行去除。第二，對(duì)污水進(jìn)行二級(jí)處理，去除其中存在的膠體或溶解狀態(tài)的有機(jī)污染物，污水中的有機(jī)污染物可以去除90%以上。第三，對(duì)污水進(jìn)行三級(jí)處理，進(jìn)一步去除水中很難降解的有機(jī)物和可溶性無(wú)機(jī)物等。

1.2 污水處理順序

進(jìn)行污水處理時(shí)，第一，將所有的污水收集完畢后，進(jìn)廠前端利用格柵提前對(duì)其進(jìn)行處理，將水中的漂浮物和顆粒狀固體進(jìn)行過(guò)濾。第二，將污水輸送到沉砂池及初沉池等，對(duì)污水進(jìn)一步固液分離。第三，將水輸送到生物池，對(duì)污水進(jìn)行生化處理。最后進(jìn)行深度處理，這樣就可以將其內(nèi)部的污染物徹底去除。污水處理會(huì)得到兩種物質(zhì)，一是清液，二是污泥。將清液排放或回用，對(duì)污泥進(jìn)行脫水并另行處置。

2 污水處理自動(dòng)控制系統(tǒng)的整體思路以及項(xiàng)目需求

2.1 污水處理自動(dòng)控制系統(tǒng)的思路分析

污水處理，具體來(lái)說(shuō)便是在污水當(dāng)中，將清水和相應(yīng)的雜質(zhì)進(jìn)行有效分離，這樣可以使水質(zhì)得到改良。針對(duì)污水處理，需要實(shí)施的各項(xiàng)工作非常繁雜，不但需要減少污水當(dāng)中的污泥，還有使其物質(zhì)更加穩(wěn)定化，確保構(gòu)成良性的處理以及分離。在具體處理當(dāng)中，完成分離之后，要對(duì)水和污泥的循環(huán)式再利用給予保障。其中，調(diào)整工作和一系列的加工工作非常關(guān)鍵，是實(shí)現(xiàn)環(huán)保處理機(jī)制的基本前提。

根據(jù)污水處理的各項(xiàng)流程需求，在每項(xiàng)步驟當(dāng)中，最關(guān)鍵的便是，針對(duì)基本處理單元當(dāng)中已有的操作工藝，劃分好模塊，可以使相應(yīng)的工藝要求能夠得到保障。在劃定基礎(chǔ)工作內(nèi)容時(shí)，需要對(duì)相應(yīng)的工藝優(yōu)化給予保障，使得整體處理過(guò)程得到有效的保護(hù)和監(jiān)管。在實(shí)際操作當(dāng)中，每項(xiàng)工藝都要對(duì)工作模式進(jìn)行統(tǒng)一協(xié)調(diào)，指令聽(tīng)從于控制中心，從而實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一部署的要求，有效實(shí)現(xiàn)中心模式的管理模式，對(duì)基本污水處理的高效完善給以保障。在具體的處理結(jié)構(gòu)當(dāng)中，進(jìn)水槽以及出水槽設(shè)備十分關(guān)鍵，需要設(shè)置沉砂池以及沉淀池，去除污水當(dāng)中的泥沙。有些企業(yè)會(huì)添設(shè)隔油池氣浮池。利用設(shè)備的整體性可自動(dòng)采集系統(tǒng)數(shù)據(jù)，然后在設(shè)備當(dāng)中匯集，數(shù)據(jù)進(jìn)行分類(lèi)。中央控制中心的工作內(nèi)容為，對(duì)完成分類(lèi)的數(shù)據(jù)，實(shí)施具體的設(shè)備任務(wù)指派，并對(duì)其工作狀態(tài)進(jìn)行調(diào)整，操作設(shè)備。這樣便完成了資源的回收和再利用目標(biāo)。在實(shí)際污水處理當(dāng)中，智能控制系統(tǒng)還可以完成實(shí)時(shí)監(jiān)控作業(yè)，保障基本流程的正確性以及完整性[2]。

2.2 污水處理自動(dòng)控制的具體應(yīng)用

2.2.1 對(duì)格柵的自動(dòng)化控制

進(jìn)出水主要包括粗細(xì)兩種格柵，這兩種格柵的作用不同。粗格柵主要是對(duì)顆粒較大的懸浮物進(jìn)行處理，避免其對(duì)管道和水泵形成堵塞；細(xì)格柵主要是對(duì)比較細(xì)小的懸浮物進(jìn)行處理，是對(duì)粗格柵功能的補(bǔ)充。通過(guò)液位傳感器檢測(cè)的水位差值與程序設(shè)定時(shí)間就可以對(duì)格柵設(shè)備進(jìn)行控制，通常是利用PLC 技術(shù)。

進(jìn)水泵通常是應(yīng)用雷達(dá)液位計(jì)對(duì)水位進(jìn)行自動(dòng)化監(jiān)測(cè)與控制。變頻器會(huì)根據(jù)液位的高低進(jìn)行自動(dòng)化調(diào)節(jié)；可編程邏輯控制器會(huì)根據(jù)液位的變化情況開(kāi)啟關(guān)閉工頻泵。為實(shí)現(xiàn)對(duì)進(jìn)水泵房的自動(dòng)化控制，就要提前編寫(xiě)程序，并利用PID 進(jìn)行調(diào)節(jié)，這樣就可以避免對(duì)電機(jī)進(jìn)行的頻繁操作，減少電能浪費(fèi)，促進(jìn)水泵正常運(yùn)行。

2.2.2 脫水機(jī)房的控制

脫水機(jī)房有許多設(shè)備，這些設(shè)備的專(zhuān)業(yè)性很強(qiáng)，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，缺一不可。在進(jìn)行設(shè)備控制時(shí)，可采用PLC 技術(shù)，這樣不僅可以保證設(shè)備實(shí)現(xiàn)集成與統(tǒng)一的管理，還能夠及時(shí)利用傳感器對(duì)相應(yīng)的參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并對(duì)絮凝劑的投放進(jìn)行自動(dòng)控制與調(diào)節(jié)。要根據(jù)預(yù)先設(shè)定的程序?qū)ζ溥M(jìn)行清洗，這樣就可以提高效率，降低人力與物力消耗。

2.2.3 曝氣系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)

進(jìn)行曝氣系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)時(shí)，要考慮到對(duì)曝氣含氧量的控制，這樣就能夠充分發(fā)揮微生物的降解效果，使有機(jī)污染物得到有效去除，達(dá)到污水處理的目的。通常要利用變頻器對(duì)風(fēng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)頻率進(jìn)行調(diào)節(jié)，這樣就可以有效開(kāi)展后續(xù)工作。可根據(jù)按下或者松開(kāi)的操作監(jiān)測(cè)電機(jī)是否可以正常運(yùn)行。

2.2.4 PLC 與DCS 的融合

在電氣自動(dòng)化技術(shù)中，PLC 的優(yōu)勢(shì)不言而喻，而且PLC 正在迅速滲透到污水處理行業(yè)中。將PLC 與DCS 相結(jié)合，可以使二者優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，互相協(xié)調(diào)，從而實(shí)現(xiàn)高效、穩(wěn)定的污水處理。由于PLC 技術(shù)具有極快的響應(yīng)速度與能力，同時(shí)，DCS 還可以進(jìn)行十分復(fù)雜的運(yùn)算，因此，在污水處理的過(guò)程中，即使遇到更加復(fù)雜和不可控的問(wèn)題，也能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的高效、準(zhǔn)確采集。吸取DCS精華的PLC 技術(shù)能夠開(kāi)展各種復(fù)雜的控制，減少外部因素對(duì)環(huán)境造成的干擾，并對(duì)出水指標(biāo)進(jìn)行有效控制[3-4]。

3 結(jié)語(yǔ)

總之，隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，與環(huán)境之間產(chǎn)生的矛盾日益突出，對(duì)于環(huán)境的保護(hù)也需要更進(jìn)一步。國(guó)家對(duì)于環(huán)保資金的投入也不斷加大，對(duì)相對(duì)應(yīng)的發(fā)展領(lǐng)域給予了大力支持。其中，污水處理領(lǐng)域自動(dòng)化控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)不斷優(yōu)化，不僅能為生產(chǎn)管理提供先進(jìn)直觀的管理手段，還可提高生產(chǎn)區(qū)域安全防范水平，節(jié)省人力、物力。