宋佩東

【摘 要】水資源是人類賴以生存的重要資源，隨著城市化建設進程的不斷推進和工業(yè)化建設的快速發(fā)展，我國水資源污染問題日益嚴重，人民群眾越來越重視城市生活污水處理問題。一般而言，污水處理廠的規(guī)模相對較小，能源消耗量高，這就需要合理地進行電氣設計和自控系統(tǒng)設計，有效地降低污水處理成本?；诖耍恼玛U述了電氣與自控設計系統(tǒng)的概念，介紹了污水處理廠的自控設計流程，研究了電氣自控設計在污水處理廠中的應用。

【關鍵詞】污水處理廠；電氣自控設計；研究

隨著人民群眾生活水平的提升，大家的環(huán)保意識在不斷增強，越來越重視水資源短缺和水資源污染問題?，F(xiàn)階段，我國水資源比較豐富，但人均占有量極少，是水資源嚴重匱乏的國家。因此，相關部門應該重視生活污水處理廠電力與自控設計，有效地處理污水處理能力較差的小型城市，緩解水資源污染問題，改善我國水資源短缺的現(xiàn)狀，實現(xiàn)社會的可持續(xù)發(fā)展。

一、電氣與自控設計系統(tǒng)概述

隨著科學技術水平的不斷提升，信息技術和計算機技術等逐漸融入到生活污水處理工作中。而電氣與自控設計技術在污水處理工作中的有效應用，使得污水處理中的監(jiān)控工作得到了全面開展，從而實現(xiàn)了用水水體質量檢測以及水體用量控制的工作的精準性。在應用電氣與自控設計系統(tǒng)開展污水處理工作過程中，主要通過設置一個污水計算機控制總臺，通過污水計算機控制總臺，操控污水計算機控制分臺，從而實現(xiàn)系統(tǒng)性的污水控制模式。這一系統(tǒng)性污水控制模式的應用，可以有效地實現(xiàn)城市污水控制信息的共享。除此之外，為了保證城市污水的控制信息傳播的高效性，城市生物污水處理電氣自控系統(tǒng)所采取的基本信息傳送方式是無線信息傳輸方式。

二、污水處理廠的自控設計流程

（一）集水池

在集水池設計過程中，設計人員應在粗格柵中設置液位，并在封閉的柵欄內(nèi)設置硫化氫的檢測設備，嚴格控制格柵除污機和輸送機。

（二）進水泵房

在水泵房設計過程中，設計人員應在進水井內(nèi)設置超聲波液位儀，將測量標準作為進水泵的控制依據(jù)。同時，泵出水管應設電磁流量計，將其作為污水處理廠的處理量計算依據(jù)。

（三）沉砂池

沉砂池設置中，細格柵池內(nèi)應設置超聲波液位差計，液位值做沉砂池的控制參數(shù)，控制細格柵的清污動作。除此之外，出水井內(nèi)應設置固體懸浮物檢測系設備，電動閘門閥門等設備應設置監(jiān)控。

（四）污泥消化池

在進泥管設置中，應放置電磁流量計、溫度變送器，并在池頂應設置雷達液位計，氣相壓力變送器。中部設置溫度變送器以及產(chǎn)氣管的沼氣流量計。

（五）儲泥池

在儲泥池適宜設置過程中，應設置分體式超聲波泥位機，根據(jù)泥位的儲備量和泥泵的運行狀態(tài)控制儲泥池的進泥量和排泥量，并設有攪拌機和泥泵監(jiān)視等進行控制。

三、電氣自控系統(tǒng)在污水處理廠的運用

（一）電氣自控系統(tǒng)的功能分析

電氣自動控制系統(tǒng)是嚴格按照集中控制的原則進行設計的，其主要是將現(xiàn)場儀表與電氣設備進行有效結合，組成整體的監(jiān)控系統(tǒng)，通過自動或手動模式進行有效控制。但是，在使用手動控制過程中，必須要在現(xiàn)場控制箱與控制室的控制鍵盤進行，而自動控制則只需要按照實際情況由計算機系統(tǒng)實現(xiàn)控制。在電氣自控系統(tǒng)設計過程中，通常是由專門的控制柜和監(jiān)視臺進行控制，這樣可以及時、準確地記錄整個系統(tǒng)運行情況。除此之外，一般污水廠電氣自動控制系統(tǒng)需要滿足以下幾點要求：第一，在控制污水廠污水調節(jié)池的水位時，可以有效地控制提升泵，比如，在污水調節(jié)池的水位處于低端時，應停止泵的運行；在水位達到中等時，可以將兩臺泵輪換進行使用，當其中的某一臺泵出現(xiàn)故障時，另一臺可以開啟運行；第二，在污水處理廠中，有效地控制清水池的水位，高度控制相關的反沖洗泵與清水泵的運行，在清水池處于低水位時，兩臺泵都會停止運行；第三，清水池的水位高低可以直接控制電磁閥，在處于低水位的情況下，電磁閥會自動進行開啟并補水；在清水池處于高水位的情況下，電磁閥就會自行關閉，這樣不僅可以節(jié)約用水，還能有效地避免清水泵燒毀問題。

（二）電氣自控系統(tǒng)的實現(xiàn)和測試

在進行工業(yè)生產(chǎn)中電氣自控系統(tǒng)運行過程中，由于其電壓值非常大、與工業(yè)的生產(chǎn)過程緊密聯(lián)系，相關人員必須重視安全問題。在PLC與PC安裝工作過程中，必須要在處于斷電的前提下進行，而且其控制檔位必須要在停止的位置上，否則無法監(jiān)控PLC提示，在兩者安裝連接之后，可以將檔位調整到運行的位置。在整個污水處理過程中，大部分都是通過浮球調整水位，在處于低水位的的情況下，低液位浮球垂下則為接通信號；在處于中水位的情況下，中水位浮起為接通信號，需要注意的是，在調試的過程中，相關人員必須適當?shù)卣{試兩個浮球之間的關系，避免兩者之間發(fā)生矛盾。在污水池中水位處于中水位的情況下，相關人員應該合理地調試泵，觀察兩臺泵中任意一臺能實現(xiàn)自動運行的情況，在能夠實現(xiàn)的情況下，需要按下這臺泵的熱繼電器，觀察另外一臺的自動啟動情況，以此依次調試這兩臺泵是否能夠有效地進行轉換使用。除此之外，其他的一些泵，比如，反沖泵等都可以使用這樣的方法進行有效的調試。

四、污水處理廠電氣設計優(yōu)化分析

（一）變壓器節(jié)能設計

在污水處理廠的電氣系統(tǒng)中，變壓器的能源損耗占有很大的比例。變壓器的整體結構是由鐵質和銅質部件結成，其損耗主要體現(xiàn)在以下方面：第一，由鐵質部件，比如，鐵芯等帶來的鐵損耗，這是與變壓器的負荷無關的部分；第二，變壓器負荷電流影響下，銅部件造成的負荷電流損耗。通常情況下，變壓器的銅損耗與負荷電流成正比。為了減少污水處理廠的能源損耗問題，優(yōu)化電氣設計，相關人員往往都會選擇更換變壓器節(jié)能產(chǎn)品。在污水處理廠的相關電氣設計優(yōu)化過程中，節(jié)能變壓器的使用能夠帶來較好的系統(tǒng)優(yōu)化效果。其中，節(jié)能變壓器是指在空載狀態(tài)下，負載損耗比較低的變壓器?，F(xiàn)階段，我國污水處理廠為了方便維護，往往會選用干式變壓器，但干式變壓器與油浸式變壓器相比，具有造價高、空載損耗、負載損耗大、承受過載能力差等特點，因而在優(yōu)化設計過程中，可以考慮選用油浸式變壓器。

（二）減少線路損耗

在污水處理廠中，大量的電纜鋪設能夠為污水處理工廠的正常運行提供保障。但是，由于電阻的客觀存在，電纜的長度越長，電阻越大、電壓損失越大，這就導致電纜的使用占據(jù)了大量的能源消耗比例，因此，在污水處理廠的電氣設計優(yōu)化工作中，相關技術人員應該重視減少電纜帶來的損耗。通常情況下，針對這一問題的優(yōu)化方案主要是優(yōu)化高低壓配電房選址，使配電房盡量靠近負荷中心。而在污水處理廠中，常見的大功率設備主要有鼓風機、臭氧發(fā)生器，因此，在優(yōu)化設計過程中，相關人員可以考慮將配電房設置在鼓風機房、臭氧發(fā)生車間附近或合建。

五、結束語

綜上所述，在污水處理廠中，為了實現(xiàn)電氣自控系統(tǒng)的有效設計，相關人員必須保證電氣自控設計與應用滿足工藝和設備的運行需求，并在滿足用戶需求的基礎上，保證水量、水質滿足相關設計要求。與此同時，由于工業(yè)具有一定的特殊性，系統(tǒng)必須保持長期的連續(xù)運行狀態(tài)，這就為電氣自控系統(tǒng)從開發(fā)、到后期維護提出了更高的要求，相關工作人員必須予以重視。

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