鄭鎮(zhèn)江

(廣東自動(dòng)化電氣股份有限公司，廣東 汕頭515041)

工業(yè)發(fā)展帶來的環(huán)境污染問題不容忽視，環(huán)境污染主要包括：水污染、空氣污染、垃圾污染等，影響了城市居民的正常生活。近些年來，我國(guó)一直對(duì)環(huán)境污染問題十分重視，出臺(tái)了各項(xiàng)環(huán)境保護(hù)法律法規(guī)，針對(duì)污水的排放和處理制定了十分嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)。但是還是有一部分企業(yè)受到利益的驅(qū)使，置法律于不顧。社會(huì)及相關(guān)工作部門積極創(chuàng)新治理方案，在工業(yè)中投入污水處理系統(tǒng)電氣控制自動(dòng)化模式，能夠有效提升工業(yè)污水的治理效果。

1 污水處理系統(tǒng)和電氣控制自動(dòng)化

污水處理系統(tǒng)指的是在污水排放之前，開展各項(xiàng)指標(biāo)監(jiān)測(cè)，采用標(biāo)準(zhǔn)的污水處理流程，確保污水能夠進(jìn)行排放。污水處理的過程，能夠確保污水達(dá)到凈化的效果[1]。目前在污水處理系統(tǒng)中，比較常用的處理方式有生物法、物理化學(xué)法、化學(xué)法和物理法。污水的處理擁有比較特定的污水處理系統(tǒng)，是把生活用水和生產(chǎn)用水連接在一起進(jìn)行集中處理的工程項(xiàng)目。在污水處理之前，工作人員詳細(xì)地做好污染源的調(diào)查工作。結(jié)合實(shí)際情況制定出科學(xué)合理的污水處理方案，利用先進(jìn)的污水處理設(shè)備，建立起統(tǒng)一的污水處理體系。近些年來，我國(guó)在污水處理過程中開始逐漸引進(jìn)電氣控制自動(dòng)化技術(shù)，能夠有效提升污水處理效率和處理效果。

污水處理分為預(yù)處理和深度處理兩種流程。污水來源于不同的地區(qū)，包含有生活污水和工業(yè)生產(chǎn)污水，類別不同，包含的污染物也不相同。首先要針對(duì)污水進(jìn)行預(yù)處理，去除其中存在體積較大的漂浮物質(zhì)，使用提升泵等專業(yè)設(shè)備把污水轉(zhuǎn)送到沉淀池當(dāng)中進(jìn)行沉淀，有效地去除沉淀池當(dāng)中的懸浮液等雜質(zhì)，簡(jiǎn)單地針對(duì)污水進(jìn)行消毒，然后就可以送達(dá)下一個(gè)單元中完成深度處理。深度處理是非常重要的污水處理環(huán)節(jié)，要重點(diǎn)去除污水中的有害物質(zhì)和離子等。通過污水處理之后，水中會(huì)包含大量的藥劑，需要工作人員進(jìn)一步分析和處理，通過簡(jiǎn)單地勾兌和處理之后，讓這一部分水資源再次得到利用。

隨著現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)的不斷創(chuàng)新，污水處理工廠已經(jīng)把電氣控制自動(dòng)化技術(shù)作為主要的污水處理方式。工作人員根據(jù)系統(tǒng)后期預(yù)期展示出來的系統(tǒng)性能，選擇相應(yīng)的系統(tǒng)配件和設(shè)備[2]。在制定系統(tǒng)運(yùn)行圖紙時(shí)，需要根據(jù)設(shè)計(jì)要求為后期的設(shè)備安裝提供便利。要針對(duì)二次改動(dòng)的設(shè)備運(yùn)行效果進(jìn)行詳細(xì)勘驗(yàn)，以圖紙為依據(jù)做到防微杜漸。要注意工作人員在電控箱的設(shè)計(jì)質(zhì)量，盡可能地選擇專業(yè)水平高、工作經(jīng)驗(yàn)豐富的工作人員。污水處理的過程中要注意污水處理細(xì)節(jié)。尤其是自動(dòng)化電氣控制系統(tǒng)的運(yùn)行，要對(duì)污水處理的效果要求明確了解，根據(jù)要求科學(xué)合理地設(shè)置電氣控制系統(tǒng)，制定出科學(xué)有效的處理措施。要根據(jù)相關(guān)的電氣控制系統(tǒng)情況，選擇配套的零件和設(shè)備，如果零件和設(shè)備不匹配的話，需要改動(dòng)加工，確保污水處理系統(tǒng)能夠正常運(yùn)行。污水的處理需要進(jìn)行嚴(yán)格地把控，要符合國(guó)家環(huán)保要求，確保方案的可操作性。

2 電氣控制自動(dòng)化處理污水設(shè)計(jì)方案

舉例說明：某污水處理廠(主要污水處理系統(tǒng)電氣控制自動(dòng)化流程如圖1)在電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程中，需要保證設(shè)計(jì)的針對(duì)性，按照相應(yīng)的工藝單位劃分工程的電氣部分，電氣部分包含有鼓風(fēng)曝氣、污泥處理、生物處理和預(yù)處理等環(huán)節(jié)[3]。污水處理過程比較復(fù)雜，專業(yè)技術(shù)比較多，因此在正常系統(tǒng)運(yùn)行中需要做好嚴(yán)格地把控，避免出現(xiàn)電源中斷等情況，影響工藝狀況的穩(wěn)定運(yùn)行?？梢园压╇娯?fù)荷要求設(shè)定為二級(jí)，并在污水處理工程中，采用雙母線作為供電的主要來源。在污水處理中此功能可以在總部配電室內(nèi)部完成。該污水處理廠的用電負(fù)荷項(xiàng)目主要是鼓風(fēng)機(jī)、提升泵以及污泥脫水機(jī)等，按照污水處理工藝的要求選擇，保持245.5kW 一期裝機(jī)總量，計(jì)算出來的容量是154.4kW。計(jì)算設(shè)備的有功功率是按照單元裝機(jī)容量和設(shè)備一天實(shí)際的運(yùn)行時(shí)間為主要依據(jù)，參考24 小時(shí)之內(nèi)的有效運(yùn)行功率[4]。在此期間網(wǎng)絡(luò)的架構(gòu)設(shè)計(jì)比較復(fù)雜，需要工作人員嚴(yán)格謹(jǐn)慎地進(jìn)行設(shè)計(jì)。該處理廠的系統(tǒng)屬于集散型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，污水處理站的控制部分包含有中央控制室、風(fēng)機(jī)房和污泥處理房。設(shè)置中央控制室包括具有控制作用的PLC、電氣控制柜，以及擁有WINCC 組態(tài)軟件相關(guān)上位機(jī)。風(fēng)機(jī)房中設(shè)置出風(fēng)機(jī)的電氣柜和遠(yuǎn)程控制站。污泥房中也要設(shè)置污泥機(jī)電氣控制柜和遠(yuǎn)程控制站。

圖1 污水處理系統(tǒng)電氣控制自動(dòng)化流程

3 污水處理系統(tǒng)電氣控制自動(dòng)化開展措施

3.1 嚴(yán)格遵守電氣控制自動(dòng)化實(shí)施要求

針對(duì)社會(huì)中逐漸暴露出來的水環(huán)境污染問題，國(guó)家出臺(tái)了相關(guān)的法律法規(guī)制度，積極推動(dòng)了污水處理方式的創(chuàng)新，引進(jìn)先進(jìn)的污水處理系統(tǒng)，制定出嚴(yán)格的污水排放標(biāo)準(zhǔn)要求，完善污水處理方案，以期能夠減少污水對(duì)于人類生活環(huán)境的影響[5]。結(jié)合電氣控制自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用，形成電氣控制自動(dòng)化污水處理系統(tǒng)，能夠?yàn)槲磥淼奈鬯幚砑夹g(shù)發(fā)展指明方向。電氣自動(dòng)化技術(shù)在生活中起到了十分關(guān)鍵的作用。在污水處理中，由于污水的性質(zhì)比較特殊，因此離子含量以及酸堿度都會(huì)超標(biāo)，系統(tǒng)要確保在惡劣的環(huán)境中同樣能夠正常工作。污水處理中電氣控制系統(tǒng)要詳細(xì)觀測(cè)周圍情況，充分反映出真實(shí)的運(yùn)行狀態(tài)。污水處理要做好監(jiān)控工作。電氣控制系統(tǒng)能夠詳細(xì)檢測(cè)和記錄在污水處理過程中的參數(shù)(如表1 設(shè)備安裝信息)，能夠?yàn)楹笃诘脑O(shè)計(jì)方案改進(jìn)提供科學(xué)依據(jù)。

表1 設(shè)備安裝信息

3.2 電氣控制自動(dòng)化系統(tǒng)組成

在污水處理系統(tǒng)當(dāng)中貫徹落實(shí)電氣控制自動(dòng)化技術(shù)，分為控制系統(tǒng)和監(jiān)測(cè)系統(tǒng)兩種?？刂葡到y(tǒng)要按照分級(jí)的方式制定出控制器，在控制器上顯示不同層次的運(yùn)行狀況，實(shí)時(shí)檢測(cè)和控制具體情況，確保不同的機(jī)位都能獨(dú)立運(yùn)行[6]。污水處理中電氣控制自動(dòng)化系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)三級(jí)模式的污水處理，系統(tǒng)中的不同運(yùn)行部分還能夠獨(dú)立工作，一般其中一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)安全事故，不會(huì)對(duì)系統(tǒng)的整體運(yùn)行造成影響。上機(jī)位工作時(shí)進(jìn)行工控機(jī)操作，借助于信息設(shè)備和計(jì)算機(jī)程序，動(dòng)態(tài)地顯示出閥門和電機(jī)的運(yùn)行情況，工作人員可隨時(shí)了解到污水的氣路和水路動(dòng)態(tài)變化。上機(jī)位能夠及時(shí)準(zhǔn)確地明確電氣故障的發(fā)生位置和信息，便于工作人員及時(shí)搶救。中機(jī)位則是進(jìn)行邏輯單元的控制，作為邏輯單元的控制中心，也屬于電氣系統(tǒng)核心內(nèi)容，在污水處理中中機(jī)位要跟上下機(jī)位進(jìn)行聯(lián)系通訊，負(fù)責(zé)總邏輯控制。下機(jī)位的控制則是智能儀表，智能儀表屬于比較獨(dú)立的系統(tǒng)內(nèi)容，擁有獨(dú)立的顯示器和操作器，采集液體酸堿度值等信息數(shù)據(jù)。在污水處理過程中，下機(jī)位在運(yùn)行過程中會(huì)不斷地采集液體酸堿度值相關(guān)數(shù)據(jù)信息，為系統(tǒng)的運(yùn)行提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)信息。電氣控制系統(tǒng)的運(yùn)行中，還專門設(shè)置了如掉電保護(hù)數(shù)據(jù)的存取區(qū)域。在這一區(qū)域中，保存時(shí)間較長(zhǎng)的檢測(cè)數(shù)據(jù)信息，結(jié)合光電隔離以及先進(jìn)的方式，能夠充分發(fā)揮出現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)優(yōu)勢(shì)，保護(hù)好電氣控制系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

以上三個(gè)不同的機(jī)位在運(yùn)行中分別負(fù)責(zé)不同的職能，在運(yùn)行中需要分區(qū)分級(jí)控制的操作方式。在污水處理系統(tǒng)過程中，三個(gè)不同的機(jī)位互相之間不會(huì)干擾，哪怕其中一個(gè)機(jī)位在運(yùn)行中出現(xiàn)了安全故障，對(duì)于其他的運(yùn)行環(huán)節(jié)也不會(huì)造成較大的影響，屬于獨(dú)立性較強(qiáng)的系統(tǒng)。

3.3 測(cè)量和控制參數(shù)的操作

在系統(tǒng)運(yùn)行中測(cè)量參數(shù)和控制參數(shù)十分重要，通過進(jìn)行相關(guān)參數(shù)的準(zhǔn)確測(cè)量和控制，能夠保障電氣控制自動(dòng)化系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。工作人員在參數(shù)的測(cè)量和控制工作開展過程中，需要遵守嚴(yán)格的工作開展原則。首先需要測(cè)量和控制好液位數(shù)據(jù)，污水處理中可能會(huì)出現(xiàn)處理池面積太小的情況，要使用靜壓式傳感器液位儀進(jìn)行測(cè)量，并使用液位變送器和擴(kuò)散硅傳感器收集相關(guān)信息。如果處理池的面積太大，就使用超聲波物位儀進(jìn)行詳細(xì)測(cè)量。最終信號(hào)傳遞到控制器和污水處理系統(tǒng)當(dāng)中。兩種測(cè)量?jī)x器設(shè)備的操作原理存在較大的差異性。第一種是結(jié)合傳感器的應(yīng)用，正確地檢測(cè)出液體靜壓力，把檢測(cè)之后得出的數(shù)據(jù)結(jié)果發(fā)送到系統(tǒng)的隔離管中，通過隔離管再把信息數(shù)據(jù)傳輸給傳感器，最終傳感器能夠把信息信號(hào)傳遞給控制器。第二種方式則是充分利用了回聲的原理開展工作，發(fā)射出超聲波之后，接觸到液體能夠立刻反射出相關(guān)的超聲波信號(hào)，最終污水處理系統(tǒng)能夠接收超聲波信號(hào)，得到數(shù)據(jù)信息。

要針對(duì)酸堿度進(jìn)行有效地測(cè)量和控制，一般針對(duì)酸堿度測(cè)量需要使用電位法。由于酸堿度測(cè)量過程中，對(duì)于傳感器輸出的信號(hào)相對(duì)來說會(huì)比較小，因此傳遞過程中需要對(duì)酸堿度的輸出信號(hào)進(jìn)行放大，然后把信息傳遞給控制器。測(cè)量和控制溫度過程中，需要選擇鉑熱電阻作為傳感器，鉑熱電阻設(shè)備比較敏感，擁有0.1℃的分辨率，能夠在運(yùn)行過程中自動(dòng)把溫度信號(hào)轉(zhuǎn)變成為電壓信號(hào)，然后把電壓信號(hào)放大之后傳遞給控制器。在最終測(cè)量和控制溶氧量的時(shí)候，要首先明確和了解曝氣池的配置方案，才能夠準(zhǔn)確地測(cè)定出溶氧量，確保污水處理系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

4 結(jié)束語

綜上所述，社會(huì)及各部門需要對(duì)污水治理工作的開展加大關(guān)注度，積極創(chuàng)新污水處理系統(tǒng)和處理技術(shù)，結(jié)合現(xiàn)代化電氣控制自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用，提升污水處理效果和處理速度，改善城市內(nèi)部生態(tài)環(huán)境，促進(jìn)我國(guó)城市經(jīng)濟(jì)可持續(xù)化發(fā)展。