李春雁（淄博圓通環(huán)境檢測有限公司，山東淄博255000）

自動控制在污水處理中的實(shí)際應(yīng)用研究

李春雁（淄博圓通環(huán)境檢測有限公司，山東淄博255000）

近年來，隨著我國經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，污水處理出現(xiàn)了很多新的問題，因此，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)污水處理的自動化控制已成為發(fā)展的必然選擇，從而進(jìn)一步降低事故的發(fā)生頻率，提升企業(yè)的管理效率與經(jīng)濟(jì)效益。本文主要就自動控制在污水處理中的應(yīng)用進(jìn)行探討，具有一定的借鑒意義，以供大家交流探討。

自動控制；污水處理；實(shí)際應(yīng)用

引言

與傳統(tǒng)污水處理方法相比，自動化控制技術(shù)不僅能夠讓處理的過程得到優(yōu)化，節(jié)省能源，而且還可以使得工作環(huán)境得到改善，讓操作更加安全可靠，提高了工作的效率。因此，把自動化控制技術(shù)用于廢水處理過程中，已經(jīng)成為企業(yè)健康發(fā)展最為合理的選擇。

一、在污水處理中自動控制技術(shù)應(yīng)用的必然性

因?yàn)閭鹘y(tǒng)的自動控制技術(shù)的局限性有限，常規(guī)的廢水處理方法通常分為半自動控制和手動控制，不過這兩種方法都有大的缺點(diǎn)。伴隨著我國科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，污水處理的自動化水平也不斷的提升。自動化控制主要就是說不在人工參與的狀態(tài)下，可以通過外圍設(shè)備或備，讓生產(chǎn)設(shè)備根據(jù)預(yù)設(shè)好的規(guī)則自動運(yùn)行。當(dāng)用人工的方法控制污水處理的時候，由于相關(guān)操作人員的勞動強(qiáng)度比較大，同時檢測到的數(shù)據(jù)不是非常的準(zhǔn)確和及時，從而致使控制過程容易停滯，同時，相關(guān)工作人員的主觀想法對污水處理的過程產(chǎn)生一定的影響。由于，人工的方法比較難采取及時的實(shí)時控制，導(dǎo)致水的質(zhì)量不穩(wěn)定。而半自動控制由于仍然需要人員的的實(shí)際操作，所以，沒有辦法進(jìn)行集中的監(jiān)控，同時自動化的能力也非常的低。因此，只有能夠高效率的處理污水，才能夠稱為自動控制技術(shù)。自動控制技術(shù)的具有非常好的控制功能，能夠進(jìn)一步提高污水處理的能力，同時還可以降低勞動力的成本支出。因此，自動控制技術(shù)已經(jīng)成為污水處理的發(fā)展趨勢。

二、自動化控制技術(shù)在污水處理每個部分的實(shí)際應(yīng)用

1.PH控制

當(dāng)污水開始進(jìn)入的時候，PH值的變化會非常的大，為了能夠增加污水處理的能力和效果，必須把PH值的大小，控制在相關(guān)規(guī)定的范圍之內(nèi)，從而達(dá)到污水處理的相關(guān)要求。第一個是對酸性的廢水，使用仿人智能模糊控制方法，輸入PH值的誤差以及變化的錯誤率，經(jīng)過進(jìn)一步的計算，得到具體的堿液閥的開度增量，并以此為標(biāo)準(zhǔn)，從而使得閥門開度的控制效果得以進(jìn)一步的提高。第二，根據(jù)PH曲線的特點(diǎn)，采取非線性增益補(bǔ)償?shù)拇胧?，補(bǔ)償讓PH靜態(tài)增益變化得到補(bǔ)償，同時建立非線性控制模型，采取閉環(huán)的措施，讓污水的PH值得到精確的控制。第三，在污水處理的雙反應(yīng)的過程當(dāng)中，把水注入到PH值控制器，通過估算污水正時滯的放大因子和轉(zhuǎn)換正時的延遲模型，來計算污水處理的滯后時間系數(shù)。

2.曝氣池控制

在污水中通常包含有很多的微生物，它們的生活特性也各不相同。例如有的微生物存在一定的耗氧代謝的過程，所以，只能采取合理的方式進(jìn)行曝氣，才可以把氧氣提供給為生物，，以便能夠更好達(dá)到曝氣的效果。第一是好氧處理，在污水和曝氣池已馴化的活性污泥混合之后，污水當(dāng)中某些容易降解的有機(jī)物，會以“吸附”的方式儲存于細(xì)胞當(dāng)中，并發(fā)生氧化反應(yīng)，而曝氣池中的好氧速率提高之后，微生物就會發(fā)生好氧代謝，進(jìn)而趨近于微生物的最佳狀態(tài)。第二是根據(jù)污水當(dāng)中氧氣的濃度變化狀態(tài)，對進(jìn)水有機(jī)物含量進(jìn)行推測，實(shí)行曝氣量的模糊控制，以及結(jié)合模糊控制系統(tǒng)，建立控制的推理合成規(guī)制和控制規(guī)則。第三是建立動態(tài)數(shù)學(xué)模型，仿真研究各種操作狀態(tài)中的氧氣傳遞速率，通過系統(tǒng)的優(yōu)化控制，有效節(jié)約曝氣的能耗水平。第四是通過模糊控制的計算方式，進(jìn)一步控制污水中的溶解氧，采取多元模塊的組合在線控制模式，形成溶解氧模糊閉環(huán)反饋控制的效果，同時，要注意把溶解氧的濃度和鼓風(fēng)機(jī)的風(fēng)量控制好。

3.厭氧控制

為了有效消化有機(jī)負(fù)荷水平較高的污水，要用厭氧處理的方式，控制污水的組成和濃度等時間變量因素。首先是針對厭氧消化池的動態(tài)特征，采用軟測量的方式，測量出消化池當(dāng)中污水的有機(jī)碳、揮發(fā)性脂肪酸等的濃度，并利用自適應(yīng)性線性控制器等控制中間產(chǎn)物的堿度和總堿度的比率，以及調(diào)整系統(tǒng)的有機(jī)物負(fù)荷波動，使得系統(tǒng)保持相對的穩(wěn)定性。其次是建立操作生產(chǎn)專家系統(tǒng)和模糊邏輯診斷系統(tǒng)，以自動修正生物處理，以及預(yù)測污水厭氧發(fā)酵的狀態(tài)，以確保生物處理的穩(wěn)定性。最后是采用智能化控制手段，針對厭氧消化的需求，避免厭氧系統(tǒng)中有機(jī)負(fù)荷的擾動，提高系統(tǒng)的自適應(yīng)能力水平。

4.混凝劑投加控制

污水處理需要借助混凝劑去除水體當(dāng)中處于分散狀態(tài)的膠體物質(zhì)，為了提高混凝效果水平，我們需要對混凝劑的投加技術(shù)進(jìn)行控制。首先是在凈水的過程當(dāng)中，借助計算機(jī)采集和分析絮凝池當(dāng)中的絮凝圖像，確定混凝劑投加的目標(biāo)值，以及根據(jù)污水沉淀后的渾濁度，對設(shè)定值進(jìn)行自動調(diào)整，從而實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定沉淀水渾濁度的目的。其次是借助化學(xué)氧化模型，針對對污水當(dāng)中的PH和吸附劑的影響效果，以在線自適應(yīng)控制的方法，訓(xùn)練神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制器，這種控制方法在污水處理實(shí)踐當(dāng)中已經(jīng)得以廣泛應(yīng)用。

三、結(jié)語

綜上，自動化控制污水處理技術(shù)，具有更加迅速和安全處理能力，對于污水處理的發(fā)展來說，具非常重要的作用和意義。然而，在實(shí)際的工作當(dāng)中還會遇到一些的問題，應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對這方面的管理，以便更好的促進(jìn)污水處理的自動化控制，減少產(chǎn)生故障的幾率，最大限度的提升企業(yè)的效率，為環(huán)保作出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。

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