莊慶明

摘要：實行污水處理的自動控制化是工廠生產管理過程中的重要內容之一，為更好地加強污水處理的能力，工廠應了解當前污水處理自動控制中存在的主要問題，了解自動控制的主要應用部分，才能更好地將自動化控制技術應用在實際污水處理中。文章對自動控制在污水處理中的應用進行了探討。

關鍵詞：自動控制；污水處理；工廠生產；曝氣池；厭氧系統(tǒng)；混凝劑 文獻標識碼：A

中圖分類號：X703 文章編號：1009-2374（2016）18-0081-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.18.040

傳統(tǒng)的污水處理方式有半自動控制和人工控制，但是處理過程中存在的局限比較大。隨著科學技術的進步與發(fā)展，實現(xiàn)污水處理的自動控制已然被各大工廠所應用，避免因人工測量出現(xiàn)誤差影響控制效果等問題出現(xiàn)，且具備高效率、高效能和投入人力成本低等優(yōu)勢，但無論是哪一種污水處理方式都要求了解其控制的特點才能更好地應用到實際中。因此，本文主要針對自動控制在污水處理過程中存在的問題進行分析，了解自動控制在工作過程中的表現(xiàn)，提出自動控制在實際應用中的表現(xiàn)。

1 當前自動控制在污水處理中存在的問題

（1）由于自動控制均是通過參數(shù)實行自動化工作，但參數(shù)在實際工作過程中會出現(xiàn)計算錯誤或者因為在線系統(tǒng)的不穩(wěn)定性、參數(shù)顯示不準確等弊端，從而無法對自動控制操作過程提供有效的檢測和控制，進而降低污水處理的效率；（2）自動控制設備的操作人員工作素質不高，無法完全認清設備完整的功能，不利于自動化設備高效地投入使用，因為多數(shù)設備均從國外引入，系統(tǒng)控制的指示大部分為英文，如果操作人員只是通過基礎培訓就上崗，則很難承擔自動控制設備的操作職責；（3）部分工廠對設備監(jiān)測出來的數(shù)據(jù)重視程度不高，因而無法了解設備是否正常運行、污水處理的效果等，導致自動控制設備的作用無法體現(xiàn)出來；（4）大部分的設備探頭都是深入到污水里面，如果不按時查看探頭的監(jiān)測情況，探頭可能會被污水中的雜質損壞，進而降低監(jiān)測結果的準確性。

2 自動控制在污水處理中的有效應用

2.1 有效控制污水的pH值

在污水的不斷集中堆積過程中，pH值也會隨著變化，且波動范圍比較廣，為更好地提升污水處理的效果，需要將污水的pH值控制在一定的范圍，才能保證自動控制化的污水處理效果，因此自動控制污水pH值過程為：（1）如果污水的酸性過高，設備會利用仿人職能模糊控制的方法對污水的pH值進行測量，自動輸入pH值、誤差和錯誤率，通過內部分析確定為酸性后，就會自動打開堿液閥，根據(jù)酸性的大小控制閥門大小，進而達到有效控制閥門開度的效果；（2）自動控制設備會根據(jù)污水的pH值，制定出pH曲線，并實行相應的非線性增益補償，能在pH靜態(tài)變化得到相應的補償后，建立起完整的非線性控制模型，進而實行閉環(huán)的處理方法，準確控制污水的pH值；（3）實行污水處理過程中，自動控制設備會將水注入pH值的控制器內部中，進而準確估量污水的正時滯放大因子，并有效與轉換正時的延遲模型相結合，因而計算出污水處理過程中的滯后時間。

2.2 有效控制曝氣池

污水處理過程中有一道工序是實現(xiàn)污水曝氣，由于污水中的微生物數(shù)量比較多，且各自具有的特性也不一樣，所有的微生物均以自己的方式發(fā)生耗氧代謝，因此找到一個合理的方式曝氣十分必要，而具備較好曝氣效果的方式就是將氧氣提供給生物。為了更好地實現(xiàn)曝氣，自動控制通過如下方式實行：（1）實現(xiàn)好氧處理，首先需要將曝氣池內部經過馴化的活性污泥和污水進行有效混合，以保證污水有機物充分發(fā)生降解反應后，完全以特有的方式附著于細胞中，待二者發(fā)生氧化反應后，曝氣池內部的好氧成分就會隨之增加，污水中的微生物逐漸反應成好氧代謝，從而保證微生物的最佳儲存狀態(tài)；（2）實現(xiàn)曝氣量的模糊控制，首先需要充分了解氧氣當中的濃度變化情況，其次對進水自身的有機物含量進行估量，與模糊控制系統(tǒng)相結合后，推出具備合理推理合成的控制機制和控制數(shù)據(jù)；（3）成功建成動態(tài)數(shù)學模型，以有效控制曝氣所需要的能耗，降低能耗成本，主要的工作過程是研究不同操作方式下的氧氣傳遞速度，從而形成仿真的傳遞模式，通過自動控制內部的優(yōu)化控制，形成特有的曝氣過程；（4）有效控制污水中的溶解氧，控制方式是利用模糊控制的計算方式進行，結合多種模塊的在線控制系統(tǒng)優(yōu)勢，一同控制污水中含有的溶解氧，將溶解氧控制在模糊閉環(huán)之中，以起到反饋其控制效果的目的，但是控制的過程不僅需要充分了解溶解氧的濃度，還要掌控好鼓風機的風量。

2.3 有效控制厭氧系統(tǒng)

如果收進的污水中含有的有機負荷程度較高，則需要利用另外一種方式實行有效處理，那就是厭氧處理，處理過程需要了解污水的主要構成以及污水的濃度等存在較大變量的因素，進而實現(xiàn)有效的厭氧控制。（1）掌握厭氧消化池的變化情況，有效利用軟測量的方式對污水中的含量進行準確測量，主要包括有機碳或者揮發(fā)性脂肪酸濃度等，接著調控中間產物堿度與總堿度之間的比例關系，發(fā)揮適應性線性控制器的作用，協(xié)調好二者的關系后，進而控制好系統(tǒng)內部有機負荷的波動情況，從而有效保證整個自動控制系統(tǒng)的操作穩(wěn)定性；（2）為了保證自動控制處理過程的穩(wěn)定性，需要成立操作生產專家系統(tǒng)，從而能夠自動修正生物處理過程中存在的問題。建立起完整的模糊邏輯診斷系統(tǒng)，以準確估算出污水厭氧發(fā)酵的具體的狀態(tài)，保證整體控制系統(tǒng)的有效運行。實現(xiàn)自動控制系統(tǒng)的職能化，需有效控制厭氧消化過程中的消化水平，避免因污水有機負荷過重而影響到厭氧系統(tǒng)的正常運行，從而提升自身自動控制職能化的適應能力。

2.4 有效控制混凝劑的投加效果

實行污水處理過程中需要有效地將處于分散狀態(tài)的膠體物質去除干凈，而能夠起到明顯去除效果的物質就是混凝劑，為了進一步提升混凝劑的投加效果，在投加之前需要通過自動控制系統(tǒng)對混凝劑實行有效控制，具體過程為：（1）在凈水中做檢測，利用計算機的計算系統(tǒng)對反應池中的絮凝現(xiàn)象進行有效采集和分析，從而確定混凝劑的投加值，并設定出一定的投加范圍，主要以污水的渾濁程度進行相應的調整，讓系統(tǒng)以污水的渾濁程度為準，根據(jù)設定的投加值范圍規(guī)定出準確的投加量，從而起到穩(wěn)定沉淀污水渾濁度的作用；（2）有效成立化學氧化模型，該模型主要針對污水中的pH值和吸附劑的吸附效果進行測定，使用在線自適應控制系統(tǒng)調節(jié)神經網絡控制器，從而起到有效的自動控制效果，當前大部分的污水處理廠均使用該處理方式應用于污水處理中。

3 自動控制在污水處理中的監(jiān)控范圍

在污水處理過程中實現(xiàn)自動控制，需要對處理過程實行有效監(jiān)控，才能進一步保證自動控制系統(tǒng)操作的穩(wěn)定性。監(jiān)控范圍包括：（1）過程監(jiān)控：主要是污水處理過程的操作技術和操作過程所產生的數(shù)據(jù)進行有效整合和分析，并通過中央控制系統(tǒng)對數(shù)據(jù)進行歸納和儲存后準確控制每一道工序的閥門關閉和工藝處理等；（2）遠程監(jiān)控：保證每一項處理設備能正常運行，通過監(jiān)控了解每一個污水處理環(huán)節(jié)的運行情況，包括粗細格柵、曝氣池、反應池和吸泥橋等，從而能夠根據(jù)反饋的數(shù)據(jù)控制好處理工序。監(jiān)控內容還有視頻監(jiān)視、運行監(jiān)控和故障診斷等，均是為保證自動控制順利運行而實行的有效監(jiān)控。

4 結語

在污水處理過程中實現(xiàn)自動控制化，具備高效能和高效率等優(yōu)勢，對污水處理工作具有明顯的促進作用，當前自動控制技術存在的問題，均能通過完善自身系統(tǒng)進行有效調節(jié)，如有效控制污水的pH值、曝氣池、厭氧系統(tǒng)和混凝劑的投加量等方面，以不斷提升自動控制系統(tǒng)的操作功能；對自動控制的處理工序實行有效監(jiān)控，能保證反饋數(shù)據(jù)的準確性，促進自動控制系統(tǒng)的發(fā)展和完善。

參考文獻

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（責任編輯：王 波）