自動(dòng)化技術(shù)在環(huán)保設(shè)備中的應(yīng)用與發(fā)展

惠斌

（江蘇省環(huán)境工程技術(shù)有限公司，江蘇 南京 210019）

自動(dòng)化技術(shù)是由機(jī)電技術(shù)、通信技術(shù)等衍生而來，技術(shù)人員可利用自動(dòng)化技術(shù)，通過數(shù)據(jù)分析的方式，掌握環(huán)保設(shè)備的處理效果。將自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用到環(huán)保設(shè)備中，能夠降低環(huán)保設(shè)備在運(yùn)行過程中的成本費(fèi)用，提高檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性及有效性，避免環(huán)境污染問題加劇。

1 環(huán)保設(shè)備概述

現(xiàn)階段，環(huán)境污染問題已成為阻礙我國經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的一項(xiàng)重要因素。當(dāng)出現(xiàn)環(huán)境污染問題后，可應(yīng)用環(huán)保設(shè)備對污染情況進(jìn)行治理及改善。就目前來說，環(huán)保設(shè)備已在環(huán)境污染治理環(huán)節(jié)中取得了明顯的應(yīng)用成效。常見環(huán)保設(shè)備種類主要包括污水處理設(shè)備、空氣凈化設(shè)備、固體廢物處理設(shè)備及環(huán)境監(jiān)測設(shè)備，應(yīng)用環(huán)保設(shè)備能夠避免自然環(huán)境受到污染，營造一個(gè)良好的生態(tài)環(huán)境。隨著人們環(huán)保意識的不斷加強(qiáng)，環(huán)保設(shè)備的開發(fā)及使用正呈逐年上升趨勢。但需要注意的是，一旦環(huán)保設(shè)備使用不當(dāng)，將會(huì)導(dǎo)致資源浪費(fèi)問題出現(xiàn)。在環(huán)保設(shè)備使用時(shí)，可將自動(dòng)化技術(shù)與之相結(jié)合，避免環(huán)保設(shè)備在運(yùn)行過程中對周邊環(huán)境造成不利影響，提高各項(xiàng)資源利用效率。

2 自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用優(yōu)勢

自動(dòng)化技術(shù)是機(jī)電技術(shù)、通信技術(shù)等高科技技術(shù)在融合及發(fā)展過程中所形成的一項(xiàng)新型技術(shù)，在機(jī)械化行業(yè)中的重要作用不容忽視。應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)能夠降低人力成本投入，提高系統(tǒng)工作效率。此外，自動(dòng)化技術(shù)還能夠依托傳感探測的方式，掌握系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)，將系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)與提前設(shè)定的參數(shù)進(jìn)行對比，判斷實(shí)際值與額定值之間存在的距離，隨后發(fā)出相應(yīng)的調(diào)整指令，使各設(shè)備能夠在指令的影響下維持安全穩(wěn)定的運(yùn)行狀態(tài)。在生產(chǎn)制造業(yè)飛速發(fā)展的背景下，自動(dòng)化生產(chǎn)模式能夠?qū)ιa(chǎn)環(huán)節(jié)進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)督及管控，當(dāng)出現(xiàn)異常參數(shù)時(shí)，還能夠發(fā)出相應(yīng)的警報(bào)，避免事故問題加劇，使系統(tǒng)運(yùn)行更加穩(wěn)定、安全，滿足新時(shí)代背景下產(chǎn)品生產(chǎn)要求[1]。

3 環(huán)保設(shè)備中自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用意義

3.1 應(yīng)用成本低、檢測結(jié)果準(zhǔn)確度高

將自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用至環(huán)境保護(hù)設(shè)備當(dāng)中，能夠降低環(huán)境保護(hù)成本，為后續(xù)環(huán)境污染控制工作的展開提供科學(xué)的理論依據(jù)。在傳統(tǒng)人工監(jiān)測過程中，受成本因素及人員因素影響，各類污染源無法實(shí)現(xiàn)長期系統(tǒng)的監(jiān)測，監(jiān)測結(jié)果與實(shí)際之間存在著大的出入。而應(yīng)用自動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)對污染源進(jìn)行檢測，檢測結(jié)果更加科學(xué)準(zhǔn)確，不會(huì)因?yàn)槿藶橐蛩囟l(fā)檢測誤差，檢測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性能夠得到保障，檢測環(huán)節(jié)的人力成本能夠得到明顯的控制。

3.2 檢測風(fēng)險(xiǎn)低、監(jiān)測數(shù)據(jù)時(shí)效性強(qiáng)

在傳統(tǒng)污染源監(jiān)測過程中，污染源采樣環(huán)節(jié)、分析環(huán)節(jié)、統(tǒng)計(jì)環(huán)節(jié)及計(jì)算環(huán)節(jié)的重要作用不言而喻。人工采樣的方式會(huì)消耗大量的時(shí)間成本及資金成本，甚至還會(huì)威脅采樣人員的人身健康，而應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)能夠?qū)崟r(shí)對污染源數(shù)據(jù)進(jìn)行收集、存儲(chǔ)及傳輸，系統(tǒng)內(nèi)部還能夠?qū)Ω黜?xiàng)數(shù)據(jù)信息加以分析及研究，通過這種方式能夠減輕一線人員工作壓力及工作風(fēng)險(xiǎn)，使環(huán)境保護(hù)工作效率能夠得到明顯的提升。

3.3 資源共享便捷、應(yīng)用范圍廣

隨著我國互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展，遠(yuǎn)程管理及信息共享已初步得到了實(shí)現(xiàn)。自動(dòng)化技術(shù)與環(huán)保設(shè)備相結(jié)合后，技術(shù)人員可隨時(shí)隨地通過遠(yuǎn)程的方式獲取相關(guān)數(shù)據(jù)及信息，為環(huán)境污染治理工作的展開提供科學(xué)的理論依據(jù)。此外，由于信息可實(shí)現(xiàn)交流及共享，因此能夠避免信息孤島的現(xiàn)象出現(xiàn)。其次，將云計(jì)算技術(shù)與自動(dòng)化技術(shù)相結(jié)合，能夠拓寬自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用市場，這種新型的工作模式還能夠使控制設(shè)備的應(yīng)用范圍實(shí)現(xiàn)最大化[2]。

4 環(huán)保設(shè)備中自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用

4.1 污水處理設(shè)備

在工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)過程中，污水是常見的污染物種類。不同企業(yè)在生產(chǎn)過程中排放的污水內(nèi)部污染物含量存在著明顯的差異，在凈化處理過程中，應(yīng)嚴(yán)格參照各項(xiàng)數(shù)據(jù)信息展開凈化處理，確保凈化完成后的污水能夠達(dá)到排放要求。在污水處理過程中，需要通過多道環(huán)節(jié)對污水加以凈化，當(dāng)探測器獲取到污染物信息后，如凈化完成后的標(biāo)準(zhǔn)未滿足下道環(huán)節(jié)的凈化要求，則可通過自動(dòng)化技術(shù)延長本環(huán)節(jié)的凈化時(shí)間，以此提高有害物質(zhì)的凈化效率。就目前來說，常見污水處理設(shè)備主要包括曝氣處理設(shè)備及沉淀處理設(shè)備等，能夠去除水體內(nèi)部的氨氮磷等元素及固體污染物。技術(shù)人員還可將PLC線路連接至污水處理系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)總線控制模式。在每一個(gè)反應(yīng)池內(nèi)設(shè)置相應(yīng)的檢測探頭，以此掌握污水內(nèi)部雜質(zhì)含量。此外，利用PLC主控還能夠?qū)γ總€(gè)處理設(shè)備的排放口的開啟環(huán)節(jié)及關(guān)閉環(huán)節(jié)加以控制，也可通過人工的方式對其進(jìn)行干預(yù)。在PLC線路中，光纖系統(tǒng)能夠及時(shí)地對反應(yīng)池內(nèi)部的探測器所收集的數(shù)據(jù)信息加以傳遞，當(dāng)數(shù)據(jù)達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)后，則能夠開啟下道處理工序，最終實(shí)現(xiàn)污水處理目標(biāo)。經(jīng)相關(guān)研究表明，通過這種方式對污水進(jìn)行凈化，固體沉淀污染物的凈化率可高達(dá)95%以上，氨氮元素的凈化率可達(dá)到90%以上，磷元素的凈化率可達(dá)到80%以上，滿足國家污水排放要求[3]。

4.2 空氣凈化設(shè)備

對于廢氣污染來說，主要包括固體污染物及有害氣體，不同污染物的處理方式存在著明顯的差異。在生產(chǎn)過程中，廢氣污染極為普遍。在凈化系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)做好廢氣凈化系統(tǒng)統(tǒng)一控制工作?？筛鶕?jù)凈化規(guī)模及裝置的不同，將有害氣體的處理方式進(jìn)行劃分。在具體應(yīng)用時(shí)，可建立相應(yīng)的自動(dòng)化控制系統(tǒng)。例如，對于光解反應(yīng)凈化裝置來說，可利用UV光線的分解能力，對氣體內(nèi)部有毒有害物質(zhì)加以破碎處理。對于一些碳鏈結(jié)構(gòu)來說，還能夠?qū)崿F(xiàn)解鏈，從根本上實(shí)現(xiàn)凈化目標(biāo)。自動(dòng)化裝置能根據(jù)氣體內(nèi)部情況，對UV光線強(qiáng)度及輻射面積進(jìn)行調(diào)整，使廢氣處理工作水平得到保障。在廢氣吸收處理過程中，還需要做好反應(yīng)池建設(shè)工作?？蓪U氣引入反應(yīng)池內(nèi)發(fā)生反應(yīng)，利用監(jiān)測的方式掌握反應(yīng)池內(nèi)液體的酸堿度數(shù)值，根據(jù)數(shù)值變化對氣體導(dǎo)管的流量進(jìn)行調(diào)節(jié)，適時(shí)的對溶液進(jìn)行補(bǔ)充，提高反應(yīng)效率。對于粉塵處理來說，可通過靜電捕捉的方式對粉塵加以過濾。對于大尺寸粉塵顆粒來說，可在電場的影響下發(fā)生聚集及沉淀現(xiàn)象，凈化效果顯著。粉塵移動(dòng)與電場頻率及大小密切相關(guān)，通過空氣質(zhì)量監(jiān)測的方式，能夠掌握粉塵含量及大小情況，隨后根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)信息，對電場環(huán)境進(jìn)行調(diào)整，提高粉塵凈化工作質(zhì)量[4]。

4.3 固體廢物處理設(shè)備

一般情況下，在生產(chǎn)過程中形成的固體廢料大多由焚燒的措施進(jìn)行處理。但隨著環(huán)保理念的不斷深入，在焚燒前，應(yīng)做好廢料的類型種類劃分工作。對于可回收利用的固體廢料來說，應(yīng)做好篩選回收工作，通過這種方式降低后期焚燒工作壓力。對于一些碎石及木屑來說，可利用機(jī)械的方式對其進(jìn)行篩選。對于篩選完成后，且符合標(biāo)準(zhǔn)的固體廢料來說，應(yīng)做好分類工作，隨后運(yùn)送至工廠統(tǒng)一進(jìn)行處理，可將其加工為其他材料，用于到工程建設(shè)環(huán)節(jié)當(dāng)中。通過這種方式既能夠?qū)崿F(xiàn)固體廢料回收目標(biāo)，還符合環(huán)境保護(hù)要求。技術(shù)人員可根據(jù)各項(xiàng)數(shù)據(jù)信息判斷廢料燃燒是否充分，通過送風(fēng)及加壓的措施，使氧氣能夠進(jìn)入至焚燒爐內(nèi)，提高固體廢料燃燒效率。此外，燃燒蒸汽還能夠與發(fā)電機(jī)組相連接，實(shí)現(xiàn)發(fā)電的目的。利用自動(dòng)化控制系統(tǒng)能夠使蒸汽壓力更加穩(wěn)定，使后續(xù)電力生產(chǎn)過程更加安全可靠。

4.4 環(huán)境監(jiān)測設(shè)備

對于環(huán)境監(jiān)測設(shè)備來說，是每個(gè)企業(yè)均需要采購并使用的裝置之一。環(huán)境監(jiān)測設(shè)備能夠在廢棄物排放前對其進(jìn)行檢測，避免出現(xiàn)污染超標(biāo)的現(xiàn)象。對于不同監(jiān)測對象來說，所使用的監(jiān)測設(shè)備結(jié)構(gòu)及原理存在著明顯的差異。對于廢水監(jiān)測設(shè)備來說，可將其設(shè)置在污水排放處，利用實(shí)時(shí)監(jiān)測的方式，掌握企業(yè)排污情況，避免出現(xiàn)檢測遲滯的現(xiàn)象。以COD系統(tǒng)為例，其能夠通過光譜分析的方式判斷水體內(nèi)部有機(jī)物含量，系統(tǒng)能夠每隔指定時(shí)間開展一次采樣及分析工作，信息數(shù)據(jù)能夠通過通信系統(tǒng)傳輸至處理系統(tǒng)中，為后續(xù)環(huán)境污染治理工作的展開提供科學(xué)的理論依據(jù)。隨著自動(dòng)化技術(shù)的不斷發(fā)展，多媒體技術(shù)也與其實(shí)現(xiàn)了融合。多媒體技術(shù)能夠?qū)⒑唵蔚臄?shù)據(jù)信息轉(zhuǎn)換為圖像及視頻，使環(huán)境監(jiān)測環(huán)節(jié)的可靠性得到強(qiáng)化，使監(jiān)測數(shù)據(jù)更加科學(xué)準(zhǔn)確。

5 環(huán)保設(shè)備中自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用前景

5.1 污水處理設(shè)備中的應(yīng)用前景

就目前來說，應(yīng)用在環(huán)保領(lǐng)域的自動(dòng)化技術(shù)大多為常規(guī)技術(shù)。隨著污水處理環(huán)節(jié)復(fù)雜程度的不斷提高，傳統(tǒng)的常規(guī)技術(shù)以無法滿足污水處理標(biāo)準(zhǔn)，所以應(yīng)做好自動(dòng)化控制系統(tǒng)完善工作，強(qiáng)化自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行過程的安全性及可靠性，積極應(yīng)用更加智能的控制手段，豐富控制系統(tǒng)功能，使環(huán)保部門能夠更加及時(shí)準(zhǔn)確的掌握廢水處理環(huán)節(jié)中的各項(xiàng)數(shù)據(jù)及信息。

5.2 空氣凈化設(shè)備中的應(yīng)用前景

現(xiàn)階段，與傳統(tǒng)的靜電除塵器相比，布袋式除塵器的應(yīng)用前景更加廣闊。但需要注意的是，在布袋式除塵器應(yīng)用過程中，凈化過程產(chǎn)生的損耗更大，且對于高溫高壓及腐蝕性的氣體來說，該種處理裝置并不適用。技術(shù)人員應(yīng)做好布袋式除塵器優(yōu)化及完善工作，將布袋式除塵器與靜電除塵器相互結(jié)合，使二者的優(yōu)勢得以發(fā)揮。經(jīng)相關(guān)研究表明，結(jié)合后的除塵裝置除塵效率可高達(dá)99%以上。在未來，布袋式除塵器將會(huì)與靜電除塵器相互結(jié)合，用于空氣凈化環(huán)節(jié)當(dāng)中。該種設(shè)備能夠根據(jù)除塵環(huán)境的實(shí)際情況，選擇具有針對性的除塵方式，利用參數(shù)調(diào)整的方式提高除塵效率[5]。

5.3 固體廢物處理設(shè)備中的應(yīng)用前景

利用垃圾焚燒爐發(fā)電技術(shù)，能夠?qū)鹘y(tǒng)的固體廢物轉(zhuǎn)化為新型能源，使系統(tǒng)運(yùn)行更加穩(wěn)定可靠，解決傳統(tǒng)固體廢物處理機(jī)組運(yùn)行不穩(wěn)定的現(xiàn)象。此外，技術(shù)人員可應(yīng)用模糊控制技術(shù)對風(fēng)機(jī)流量等參數(shù)進(jìn)行自動(dòng)化調(diào)整，降低燃燒溫度及蒸汽壓波動(dòng)。還可利用改變固體廢棄物熱值的方式，避免有毒有害物質(zhì)產(chǎn)生。在未來，自動(dòng)化技術(shù)在固體廢物處理環(huán)節(jié)中應(yīng)用前景十分廣闊。

5.4 環(huán)境監(jiān)測設(shè)備中的應(yīng)用前景

自動(dòng)化技術(shù)已在環(huán)境監(jiān)測設(shè)備中取得了明顯的應(yīng)用成效，但自動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)對工業(yè)廢水流量、懸浮物含量與膠體物質(zhì)含量的檢測精確度仍有待提升。在未來，應(yīng)使監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行更加穩(wěn)定，強(qiáng)化系統(tǒng)的運(yùn)行可靠性。技術(shù)人員可將dspic33f單片機(jī)作為系統(tǒng)控制模塊，將監(jiān)測誤差保持在指定范圍之內(nèi)，使溶液顏色、膠狀物含量及懸浮物含量監(jiān)測更加準(zhǔn)確，強(qiáng)化檢測系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性。

6 環(huán)保設(shè)備發(fā)展趨勢

6.1 智慧集成化

技術(shù)人員可將區(qū)塊鏈技術(shù)及大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用至環(huán)保設(shè)備當(dāng)中，根據(jù)不同環(huán)境的實(shí)際情況，展開相應(yīng)的數(shù)據(jù)模擬工作，使系統(tǒng)運(yùn)行更加穩(wěn)定。此外，還可建設(shè)一個(gè)智能化的環(huán)保系統(tǒng)，避免設(shè)備在運(yùn)行過程中出現(xiàn)故障問題。環(huán)保系統(tǒng)功能涵蓋環(huán)境監(jiān)測、數(shù)據(jù)分析及設(shè)備預(yù)警等多種功能，能夠根據(jù)污染物含量的變化情況，自動(dòng)對環(huán)保設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)加以調(diào)整，使設(shè)備保持良好的運(yùn)行狀態(tài)。智慧環(huán)保系統(tǒng)還具有明顯的決策特點(diǎn)，能夠及時(shí)解決系統(tǒng)的運(yùn)行過程中出現(xiàn)的各項(xiàng)問題，對各類故障問題加以排除。對于集成化來說，不但體現(xiàn)在數(shù)據(jù)信息的集成上，還體現(xiàn)在人與環(huán)保系統(tǒng)的集成上，環(huán)保系統(tǒng)能夠在流程設(shè)置、處理工藝等方面發(fā)揮出積極的作用，可以使技術(shù)人員及設(shè)備實(shí)現(xiàn)科學(xué)合理的配置，以此充分發(fā)揮出技術(shù)人員的主觀能動(dòng)意識。在未來，智慧集成化的環(huán)保設(shè)備系統(tǒng)將會(huì)成為環(huán)保設(shè)備發(fā)展的主要趨勢。

6.2 銷售多元化

環(huán)保設(shè)備未來發(fā)展趨勢之一是多元化，多元化是指環(huán)保設(shè)備的性能及運(yùn)行過程的多元化。在未來，環(huán)境污染問題會(huì)變得愈加復(fù)雜，設(shè)備可根據(jù)環(huán)境變化情況，做出相應(yīng)的調(diào)整，提高環(huán)保設(shè)備的適應(yīng)能力，減少企業(yè)成本支出。近幾年來，隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展，企業(yè)可通過互聯(lián)網(wǎng)銷售的方式，縮短環(huán)保設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)及客戶之間的距離，還能夠掌握客戶的設(shè)備需求及建議，以此對自身的環(huán)保設(shè)備產(chǎn)品進(jìn)行優(yōu)化及完善。環(huán)保設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)加大數(shù)字化結(jié)構(gòu)模塊建設(shè)力度，根據(jù)不同客戶的實(shí)際需求，做好定制設(shè)計(jì)工作，從而使企業(yè)在激烈的市場競爭中占據(jù)有利位置。互聯(lián)網(wǎng)銷售模式反映了環(huán)保設(shè)備銷售未來發(fā)展趨勢，企業(yè)應(yīng)充分掌握行業(yè)變化特點(diǎn)，以此為基礎(chǔ)擬定未來發(fā)展方向，做好多元化發(fā)展規(guī)劃，只有通過這種方式才能夠強(qiáng)化企業(yè)綜合競爭力，使其能夠適應(yīng)環(huán)保市場的變化及需求，為環(huán)境保護(hù)工作的展開打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

6.3 設(shè)備節(jié)能化

在未來，節(jié)能化也會(huì)成為環(huán)保設(shè)備發(fā)展的主要方向。節(jié)能化發(fā)展能夠降低企業(yè)經(jīng)營成本，減少政府環(huán)保開支。從整體角度出發(fā)，環(huán)保設(shè)備節(jié)能化具有重要的現(xiàn)實(shí)意義，與我國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略目標(biāo)相一致，還能推動(dòng)我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展。技術(shù)人員可從電路傳輸角度出發(fā)，降低電能在傳輸過程中產(chǎn)生的損耗問題。其次，還將變壓器設(shè)置在環(huán)境保護(hù)設(shè)備內(nèi)部，優(yōu)先選擇節(jié)能材料及運(yùn)行介質(zhì)進(jìn)行使用，使變壓器布局更加科學(xué)規(guī)范，根據(jù)運(yùn)行荷載情況做好變壓器優(yōu)化工作。再者，還可將無功補(bǔ)償設(shè)備設(shè)置在環(huán)保設(shè)備中，做好配電設(shè)計(jì)優(yōu)化工作，提高環(huán)保設(shè)備電力系統(tǒng)的適用性及抗干擾性。節(jié)能化是環(huán)保設(shè)備未來發(fā)展的必然趨勢，綜合效益不容忽視。

7 結(jié)語

在新時(shí)代背景下，為了實(shí)現(xiàn)環(huán)境污染控制目標(biāo)，環(huán)保設(shè)備逐漸實(shí)現(xiàn)了應(yīng)用及普及。但就目前來說，環(huán)保設(shè)備在應(yīng)用過程中普遍存在著一定的問題。技術(shù)人員可將自動(dòng)化技術(shù)與環(huán)保設(shè)備相結(jié)合，提高污水處理設(shè)備、空氣凈化設(shè)備、固體廢物處理設(shè)備及環(huán)境監(jiān)測設(shè)備的運(yùn)行效率，實(shí)現(xiàn)環(huán)境保護(hù)目標(biāo)。此外，相關(guān)從業(yè)人員還應(yīng)充分掌握環(huán)保設(shè)備中自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用前景及環(huán)保設(shè)備未來發(fā)展趨勢，以此為基礎(chǔ)擬定企業(yè)發(fā)展方向，使環(huán)保設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)在激烈的市場競爭中占據(jù)有利位置。