劉偉影（淮北中聯(lián)環(huán)水環(huán)境有限公司,安徽 淮北 235000）

淺析PLC技術(shù)在污水處理中的應(yīng)用

劉偉影
（淮北中聯(lián)環(huán)水環(huán)境有限公司,安徽 淮北 235000）

近代來(lái)，水質(zhì)環(huán)境污染惡化、水資源匱乏等嚴(yán)重的環(huán)境問(wèn)題日益突出，污水處理在解決環(huán)境問(wèn)題中作用越來(lái)越重要，同時(shí)人們對(duì)污水處理技術(shù)提出了愈來(lái)愈高的要求，這也要求我們需要不斷探索新的技術(shù)方案來(lái)應(yīng)對(duì)污水處理問(wèn)題。伴隨著經(jīng)濟(jì)及技術(shù)的飛速進(jìn)步，越來(lái)越多先進(jìn)的自動(dòng)化控制技術(shù)開(kāi)始應(yīng)用到污水處理上來(lái)，并較好解決了部分地區(qū)水資源污染問(wèn)題。目前，應(yīng)用較廣的自動(dòng)化控制技術(shù)為PLC技術(shù)，例如利用PCL控制技術(shù)可進(jìn)行含油污水處理和生活污水處理等。此外，通過(guò)這些控制技術(shù)的應(yīng)用，已經(jīng)給污水處理系統(tǒng)帶來(lái)了整體技術(shù)的提升。

PLC技術(shù)；污水處理；應(yīng)用

污水處理可以對(duì)某污染水體進(jìn)行凈化達(dá)到再次使用的目的。目前，人們對(duì)水資源的需求量隨著人口劇增而不斷增長(zhǎng)的全球問(wèn)題，開(kāi)始以水資源再生的手段來(lái)解決，即污水處理技術(shù)的應(yīng)用。污水處理被大量應(yīng)用在農(nóng)業(yè)、建筑、交通、醫(yī)療和餐飲等各個(gè)領(lǐng)域，也是人們的日常生活津津樂(lè)道的話題。PLC技術(shù)是指可編程序邏輯控制技術(shù)，設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)初衷是將其應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)等條件下進(jìn)行操作，它是一種采用存貯器存貯運(yùn)算、控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)等指令的數(shù)字電子控制系統(tǒng)。

1 污水處理及PLC技術(shù)的由來(lái)與發(fā)展

全球可直接利用的水資源只是全球總儲(chǔ)量的冰山一角，水資源匱乏是全球性問(wèn)題，目前，中國(guó)國(guó)內(nèi)水資源短缺問(wèn)題依然存在，不僅人均量大大低于世界人均量，而且地區(qū)分布、季節(jié)分布極為不均，雖然已經(jīng)提出許多技術(shù)策略應(yīng)對(duì)這些問(wèn)題，但是許多地區(qū)仍然表現(xiàn)為嚴(yán)重缺水。水資源環(huán)境也令人擔(dān)憂，城市化和工業(yè)化的腳步不斷加快，基于設(shè)施處理局限和管理能力有限等,江河湖泊受到不同程度的水質(zhì)污染。

1970年伊始，國(guó)內(nèi)開(kāi)始進(jìn)行污水處理，且只是對(duì)生活污水及工業(yè)廢水進(jìn)行簡(jiǎn)易處理，八十年代中期，國(guó)家增強(qiáng)了污水處理的力度，但是長(zhǎng)期以來(lái)污水處理效率不能達(dá)到預(yù)計(jì)目標(biāo)。

PLC技術(shù)于六十年代末發(fā)展起來(lái)，七十年代正式應(yīng)用于工業(yè)，九十年代中期，計(jì)算機(jī)技術(shù)迅猛進(jìn)步，PLC等控制技術(shù)開(kāi)始應(yīng)用到污水處理事宜上來(lái)，且半數(shù)以上新建污水處理廠采用控制技術(shù)應(yīng)對(duì)污水處理問(wèn)題，采用PLC技術(shù)可以完善污水處理及回用的自動(dòng)化控制系統(tǒng)，具備進(jìn)行設(shè)定參數(shù)、即時(shí)監(jiān)測(cè)和指令控制等工作功能，可以減少污水處理的成本和提升效果，PLC技術(shù)可靠性高、維護(hù)較簡(jiǎn)易、控制及管理能力優(yōu)越，可保障污水處理過(guò)程安全高效運(yùn)行。

2 PLC技術(shù)的分類(lèi)及特點(diǎn)

2.1 PLC技術(shù)的分類(lèi)

根據(jù)I/O 點(diǎn)數(shù)可以分為小型機(jī)、中型機(jī)和大型機(jī)三類(lèi)，小型機(jī)具有一般性運(yùn)算、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)等功能，只能進(jìn)行簡(jiǎn)易的模擬量控制操作。中型機(jī)在小型機(jī)的基礎(chǔ)上還具有多路模擬處理、數(shù)據(jù)傳送和通訊等功能，可進(jìn)行較為復(fù)雜的模擬量控制。大型機(jī)性能更加全面，可以處理數(shù)據(jù)、調(diào)理、聯(lián)網(wǎng)通信、監(jiān)督和記載等，應(yīng)用于大規(guī)模節(jié)制，如智能節(jié)制、遠(yuǎn)程節(jié)制等。

根據(jù)布局和外形可以分為整體式和模塊式兩種，小型機(jī)多為整體式，體積較小，布局緊湊，具有質(zhì)量較輕、價(jià)格低廉和易組裝等優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用于單機(jī)裝備控制，同時(shí)，整體式PLC的局限是不夠靈活、維修不方便。模塊式PLC結(jié)構(gòu)設(shè)置單獨(dú)分開(kāi)，應(yīng)用時(shí)將各模塊插入插座工作，配置靈活、裝配簡(jiǎn)易方便，但是結(jié)構(gòu)復(fù)雜、插件較多、造價(jià)更高。

2.2 PLC技術(shù)的特點(diǎn)

具有直觀形象的編制程序，只包含簡(jiǎn)單電路情況和邏輯控制知識(shí)，適用于大部分操作人員使用。

PLC種類(lèi)齊全，控制系統(tǒng)可根據(jù)實(shí)際情況靈活組配，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、通用性不斷增強(qiáng)。需求改變時(shí)也可以實(shí)時(shí)更改控制程序，同時(shí)具有比較強(qiáng)大的負(fù)荷承載能力，例如，PLC可直接與交流220V相接。

PLC技術(shù)應(yīng)用于工業(yè)環(huán)境，具備多層次抗干擾能力，其控制程序設(shè)計(jì)可靠性較高，可安全運(yùn)行數(shù)萬(wàn)小時(shí)以上?？捎行Э刂仆獠扛蓴_、高頻干擾等[1]。

PLC的可編程邏輯控制程序存貯在存貯器內(nèi)，可對(duì)工作過(guò)程實(shí)時(shí)監(jiān)控，及時(shí)反映異常情況并進(jìn)行檢測(cè)、維護(hù)，維修時(shí)只需進(jìn)行更換相應(yīng)模塊即可，操作簡(jiǎn)單。

PLC技術(shù)的設(shè)計(jì)規(guī)劃與施工可以同時(shí)間操作，可編程序控制大大減少了接線工作量，施工周期縮短，也可進(jìn)行室內(nèi)調(diào)試，快速、便捷，進(jìn)一步縮短了調(diào)試周期。

3 PLC技術(shù)在污水處理中的具體運(yùn)用

（1）PLC技術(shù)可實(shí)現(xiàn)多個(gè)污水處理系統(tǒng)的自動(dòng)化控制編程，包含格柵間、污水提升泵站、曝氣沉砂池、回流污泥泵站等構(gòu)筑物的控制。詳細(xì)細(xì)節(jié)是指：通過(guò)監(jiān)測(cè)流過(guò)格柵的水位浮動(dòng)等信息來(lái)控制格柵的開(kāi)啟與中斷；在污水提升泵站的管理過(guò)程中，根據(jù)水位浮動(dòng)的信息，控制水泵的開(kāi)啟臺(tái)數(shù)或停運(yùn)臺(tái)數(shù)；可以操控曝氣沉砂池中抽砂泵的工作狀況；回流污泥泵站泵的啟動(dòng)與停止由PLC程序控制[2]。

（2）對(duì)污水處理構(gòu)筑物及工藝設(shè)備如格柵、泵、閥門(mén)、刮泥機(jī)和攪拌器等采用相應(yīng)技術(shù)軟件進(jìn)行監(jiān)控，控制室經(jīng)由報(bào)表、報(bào)警等方式實(shí)時(shí)監(jiān)控污水處理廠的總體運(yùn)行狀況。

（3）PLC技術(shù)在生活污水處理運(yùn)用過(guò)程中，采取的是開(kāi)關(guān)量的模式。即控制水的排放通過(guò)監(jiān)測(cè)水位變化實(shí)現(xiàn)，高水位時(shí)，控制程序操控所有水泵工作；中水位時(shí)，控制水泵間歇運(yùn)行；低水位時(shí)，控制水泵都不運(yùn)行。

（4）PLC技術(shù)在含油污水處理過(guò)程當(dāng)中，針對(duì)水位、油水界面及流量進(jìn)行監(jiān)測(cè)，通過(guò)集中各個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)位的信號(hào)來(lái)對(duì)比并決斷污水處理的運(yùn)行狀況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)報(bào)警訊號(hào)并及時(shí)處理與處置。

4 總結(jié)

PLC技術(shù)可實(shí)現(xiàn)在污水處理過(guò)程中的處理、回用再生等自動(dòng)化控制，更加適用于當(dāng)前污水處理量日益劇增、污水處理難度不斷加大的實(shí)際情況。污水處理的未來(lái)前景必定是高效可靠性與自動(dòng)化相統(tǒng)一的處理過(guò)程，不僅基建投資少、成本低、管理要求低、效率高，而且計(jì)算機(jī)控制將會(huì)更加普遍[3]。PLC技術(shù)自投入使用開(kāi)始即獲得高速發(fā)展，可靠性高、技術(shù)性強(qiáng)、編程簡(jiǎn)單易學(xué)等優(yōu)點(diǎn)集于一身，未來(lái)在各個(gè)領(lǐng)域?qū)?huì)獲得更廣泛的應(yīng)用。PLC技術(shù)在污水處理上的成熟運(yùn)用，實(shí)現(xiàn)了污水處理的高度自動(dòng)化和較高的控制水平，給經(jīng)濟(jì)帶來(lái)了巨大的效益。

[1]蔡均超,羅利琴.PLC技術(shù)在污水處理中的應(yīng)用[J].科技與企業(yè),2012(09):164.

[2]周磊.基于PLC控制的生活污水處理控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].現(xiàn)代商貿(mào)工業(yè),2012(19):169.

[3]尚鳴,史林均,羅燕,蔣濤晨,顧萬(wàn)建.計(jì)算機(jī)技術(shù)在污水處理中的應(yīng)用[J].硅谷,2014(13):105+98.