魏孝通

（滁州市特種設(shè)備監(jiān)督檢驗(yàn)中心，安徽 滁州 239000）

污水處理中的自動(dòng)控制應(yīng)用研究

魏孝通

（滁州市特種設(shè)備監(jiān)督檢驗(yàn)中心，安徽 滁州 239000）

水作為一種珍貴的資源，在生產(chǎn)中起到了巨大的作用。不過(guò)由于對(duì)污水的處理上存在不足等原因，造成了水資源的污染。污水處理已經(jīng)成為了工業(yè)生產(chǎn)中必不可少的一部分。傳統(tǒng)的污水處理方法，存在著各種不足，于是自動(dòng)化控制技術(shù)，在污水處理方面漸漸得到了廣泛的應(yīng)用。

污水處理；自動(dòng)控制；應(yīng)用研究

隨著我們國(guó)家經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，水資源的污染問(wèn)題也越來(lái)越嚴(yán)重，傳統(tǒng)的污水處理方法已經(jīng)越來(lái)越難以大量處理污水問(wèn)題。自動(dòng)化控制系統(tǒng)已經(jīng)漸漸在污水處理中占據(jù)重要位置，成為未來(lái)污水處理的發(fā)展趨勢(shì)。

1 污水處理工藝

1.1 常用方法

污水處理中最常見(jiàn)方法是活性污泥處理，這種方法是把污水中的有機(jī)物通過(guò)曝氣池中的微生物，將污水內(nèi)的有機(jī)物氧化成無(wú)機(jī)物，然后經(jīng)過(guò)沉淀池的沉淀，分離出清水，然后消毒后水質(zhì)得到改良，變成合格用水。

1.2 處理污泥

污水處理過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的污泥，污泥中存在大量的有機(jī)物，穩(wěn)定性狀態(tài)極差，極易腐化，其中還存在一些寄生蟲(chóng)。因此污泥需要及時(shí)的進(jìn)行處理，不然會(huì)出現(xiàn)二次污染。污泥處理一般采用有機(jī)濃縮和有機(jī)脫水的方法，通過(guò)處理的污泥含水量有所減少，其可以減少到70%。而通過(guò)好氧和厭氧消化以及熱處理等方法，可以有效穩(wěn)定污泥的狀態(tài)。

1.3 控制要點(diǎn)

整個(gè)污水處理過(guò)程，工藝流程異常復(fù)雜，而其工藝位置也分散于不同的區(qū)域，污水處理系統(tǒng)是一個(gè)多變量的、非線性、多回路的負(fù)載系統(tǒng)。因此，需要建立自動(dòng)化控制系統(tǒng)來(lái)減少污水處理工作中的困難局面。

2 自動(dòng)控制技術(shù)

2.1 自動(dòng)控制技術(shù)的應(yīng)用意義

在傳統(tǒng)的污水處理中，由于缺乏實(shí)用的自動(dòng)控制技術(shù)，一般采用的是人工控制方式，后來(lái)慢慢的出現(xiàn)了一些半自動(dòng)化的控制方式，不過(guò)無(wú)論是人工還是半自動(dòng)方式，都存在著很多的弊病。隨著現(xiàn)代化科技的不斷發(fā)展，污水處理中的自動(dòng)化水平也越來(lái)越高。污水處理采用人工控制方式時(shí)，工作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度相對(duì)較大，其污水的檢測(cè)數(shù)據(jù)沒(méi)有及時(shí)有效的進(jìn)行反饋，而且數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性也沒(méi)有保障，這會(huì)造成控制過(guò)程出現(xiàn)嚴(yán)重的滯后，影響污水處理效果。同時(shí)還受到操作人員人為因素的影響，人主管判斷的偏差也會(huì)影響控制過(guò)程。所以，人工控制方式缺乏有效性和及時(shí)性，沒(méi)有辦法做到實(shí)時(shí)的控制，而且導(dǎo)致污水處理的水質(zhì)得不到穩(wěn)定的控制，出現(xiàn)高低偏差。而半自動(dòng)控制系統(tǒng)中，一部分自動(dòng)控制，另一部分依然需要操作人員進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)操作控制，這種操控方式自動(dòng)化程度太低，無(wú)法達(dá)到集中監(jiān)控，無(wú)法有效低能的進(jìn)行污水處理。

自動(dòng)控制技術(shù)有著很強(qiáng)大的控制功能，可以更有效地達(dá)到污水處理指標(biāo)。減少傳統(tǒng)污水處理中的勞動(dòng)輸出成本，并且提高了污水處理的效率，有效減少了人工控制和半自動(dòng)控制方式，在污水處理中所產(chǎn)生的一系列問(wèn)題。

2.2 自動(dòng)控制技術(shù)的系統(tǒng)研究

2.2.1 基本構(gòu)成及原理

自動(dòng)控制系統(tǒng)一般采用的是四個(gè)單元構(gòu)成，分別是操作站、工程師站、現(xiàn)場(chǎng)控制站和管理平臺(tái)，由各個(gè)功能單元通過(guò)信息的網(wǎng)絡(luò)傳遞分別進(jìn)行實(shí)際控制?，F(xiàn)場(chǎng)控制站是整個(gè)系統(tǒng)的核心部分，主要是用來(lái)進(jìn)行信號(hào)采集及策略控制；而操作站則是使用人機(jī)界面功能，顯示現(xiàn)場(chǎng)狀態(tài)以及報(bào)警等內(nèi)容，用于人員的操作控制；工程師站則是用于系統(tǒng)配置，實(shí)現(xiàn)回路組態(tài)的控制并且為現(xiàn)場(chǎng)控制站和操作站提供運(yùn)行系統(tǒng)的保障；管理平臺(tái)主要是為整個(gè)系統(tǒng)提供平臺(tái)的數(shù)據(jù)服務(wù)。

整個(gè)自動(dòng)化控制的流程是由現(xiàn)場(chǎng)控制站通過(guò)儀表燈檢測(cè)設(shè)備對(duì)處理工藝中的每個(gè)工藝參數(shù)進(jìn)行采集處理，然后將其信號(hào)傳輸給操作臺(tái)；操作人員通過(guò)人機(jī)界面顯示的工藝流程圖，對(duì)實(shí)際處理過(guò)程進(jìn)行控制調(diào)節(jié)，同時(shí)進(jìn)行報(bào)警觀察處理，從而對(duì)整個(gè)處理過(guò)程進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。

2.2.2 設(shè)計(jì)思路

處理污水主要是將雜質(zhì)從污水中分離出來(lái)，留下清水分離部分；對(duì)產(chǎn)生的污泥進(jìn)行減量和穩(wěn)定；然后對(duì)處理的水和污泥，再回收重新利用加工。在設(shè)計(jì)時(shí)根據(jù)不同的工藝要求進(jìn)行針對(duì)性的設(shè)計(jì)，首先對(duì)污水處理各個(gè)流程的功能單元進(jìn)行整體模塊化設(shè)計(jì)。其次，根據(jù)各個(gè)處理流程不同的控制要求，進(jìn)行模塊的調(diào)整，優(yōu)化和保護(hù)其工藝過(guò)程。各個(gè)模塊之間可以相互協(xié)調(diào)，并且整個(gè)模塊處于系統(tǒng)中央控制之下。

2.2.3 污水處理中的自動(dòng)化控制

自動(dòng)化的檢測(cè)系統(tǒng)是自動(dòng)化控制的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，污水處理廠的主要檢測(cè)系統(tǒng)包括各種檢測(cè)儀表，如流量計(jì)、溫度計(jì)、PH計(jì)、壓力計(jì)、液位計(jì)等。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量?jī)x表檢測(cè)的值通過(guò)信息網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)讲僮髌脚_(tái)的顯示界面上，供給操作人員進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。

在污水處理中，水量檢測(cè)是工藝控制的重點(diǎn)，安裝流量計(jì)可以有效的避免傳統(tǒng)方式無(wú)法進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)的弊端；通過(guò)格柵控制系統(tǒng)來(lái)對(duì)清污過(guò)程進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，格柵通過(guò)設(shè)定的時(shí)間和水位差進(jìn)行自動(dòng)清污的工作；通過(guò)液位控制系統(tǒng)、控制水泵的啟動(dòng)，這樣可以根據(jù)相應(yīng)的水量及時(shí)精確調(diào)整水泵的運(yùn)行狀態(tài)，避免空轉(zhuǎn)或者負(fù)載等，減輕設(shè)備的損耗；利用污泥控制系統(tǒng)，通過(guò)污泥管道安裝的流量計(jì)對(duì)污泥泵的工作狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，可以有效判斷回流污泥的工作是否正常。

2.2.4 未來(lái)發(fā)展方向

自動(dòng)化控制未來(lái)的發(fā)展方向就是智能化控制，可以有效的解決污水處理自動(dòng)化控制中生化池溶解氧的問(wèn)題。還有，污水處理中，外界干擾和本身的不確定因素較多，造成了故障出現(xiàn)頻繁，通過(guò)智能化控制可以有效的預(yù)測(cè)分析故障，減少或者避免故障的發(fā)生，降低故障帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)損耗。

3 結(jié)語(yǔ)

水資源已經(jīng)受到嚴(yán)重的污染，我們需要采取有效的手段進(jìn)行水資源的循環(huán)利用，減少污染量。這就需要在污水處理上采用更加完善和優(yōu)異的控制系統(tǒng)，而自動(dòng)化系統(tǒng)不僅在工藝上改善水資源的污染，而且也符合企業(yè)節(jié)能減排的切實(shí)利益。

［1]秦蓉.自動(dòng)控制在污水生物處理技術(shù)中的應(yīng)用［J].甘肅化工，2003（04）.

［2]相會(huì)強(qiáng)，劉芬，劉雪蓮.自動(dòng)控制在污水處理中的應(yīng)用［J].儀器儀表學(xué)報(bào)，2005（S2）.

魏孝通（1990—），男，安徽滁州人，本科，助理工程師。