現(xiàn)代測(cè)控技術(shù)在污水凈化方面的應(yīng)用

韓利萍 崔小雷

摘要：現(xiàn)代測(cè)控技術(shù)作為一門(mén)實(shí)踐性很強(qiáng)的技術(shù)，在農(nóng)業(yè)、工業(yè)、一級(jí)國(guó)防等多個(gè)領(lǐng)域得到廣泛和深刻的應(yīng)用，影響力逐漸增大，發(fā)展前景也越來(lái)越好，將會(huì)為改進(jìn)現(xiàn)代技術(shù)水平和提高生產(chǎn)率做出巨大的貢獻(xiàn)。本文主要探討現(xiàn)代測(cè)控技術(shù)在污水凈化方面的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：現(xiàn)代測(cè)控技術(shù)；污水凈化；應(yīng)用

前言

現(xiàn)代測(cè)控技術(shù)是現(xiàn)代信息技術(shù)的一部分，是 21 世紀(jì)重點(diǎn)發(fā)展的技術(shù)項(xiàng)目之一。隨著現(xiàn)代社會(huì)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)快速的發(fā)展和水平的提高，現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展和不斷融入，有效地促進(jìn)了現(xiàn)代測(cè)控技術(shù)的發(fā)展，使現(xiàn)代測(cè)控技術(shù)朝著集成化、智能化、虛擬化、微型化、網(wǎng)絡(luò)化和遠(yuǎn)程化的方向大步前進(jìn)[1]。

1 現(xiàn)代測(cè)控技術(shù)的特點(diǎn)

現(xiàn)代測(cè)控技術(shù)的特點(diǎn)可以概括為：智能化、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、分布式化。

1.1 智能化

現(xiàn)代測(cè)控系統(tǒng)中應(yīng)用的儀器儀表都是智能化的儀器，以微處理器為基礎(chǔ)，具有方便使用、靈巧、多功能等特點(diǎn)。隨著微電子技術(shù)的發(fā)展和更多的人工智能的不斷引入，智能化儀器的計(jì)算能力和計(jì)算方法將得到大大增強(qiáng)。

1.2 數(shù)字化

數(shù)字化在測(cè)控領(lǐng)域中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在：控制器到遠(yuǎn)程終端設(shè)備的數(shù)字化控制，傳感器的數(shù)字化控制，通信、信號(hào)處理等過(guò)程的數(shù)字化控制等。

1.3 網(wǎng)絡(luò)化

隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在各個(gè)行業(yè)都有廣泛的應(yīng)用，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展便捷了工作和生活的需要，同時(shí)也極大的提高了工作效率，使企業(yè)的發(fā)展向著更加廣闊的方向邁進(jìn)。網(wǎng)絡(luò)化在測(cè)控技術(shù)中發(fā)揮了重要的作用，使測(cè)控技術(shù)有了一定程度的提升，為工業(yè)生產(chǎn)提供了更加便捷的保障。

1.4 分布式化

現(xiàn)代測(cè)控技術(shù)設(shè)備可以多地點(diǎn)布設(shè)，可以有效地檢測(cè)出既符合要求又需要儀器設(shè)備的地方。這種分布式測(cè)控技術(shù)是以網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和微型計(jì)算機(jī)術(shù)為基礎(chǔ)，將系統(tǒng)內(nèi)所使用設(shè)備連接起來(lái)，組合成符合要求的分布式測(cè)控系統(tǒng)。分布式測(cè)試系統(tǒng)具有安全可靠、拓展便捷、運(yùn)行快速、使用靈活等優(yōu)點(diǎn)，從而大大降低了測(cè)控成本，提高了測(cè)控效率。

2 現(xiàn)代測(cè)控技術(shù)的發(fā)展

2.1 現(xiàn)代測(cè)控技術(shù)在航天、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域的應(yīng)用

現(xiàn)代測(cè)控技術(shù)對(duì)航天飛行目標(biāo)進(jìn)行測(cè)量和控制，其綜合技術(shù)應(yīng)用主要有：監(jiān)視內(nèi)部工作狀態(tài)和飛行，對(duì)航天飛行目標(biāo)進(jìn)行指揮控制；對(duì)航天器進(jìn)行跟蹤測(cè)量，獲取航天器的運(yùn)動(dòng)參數(shù)和宇航員生理以及內(nèi)部的各方面物理等一些重要數(shù)據(jù)。現(xiàn)代測(cè)控技術(shù)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域也有一定應(yīng)用，如在糧食存儲(chǔ)的過(guò)程中，如果測(cè)得糧食溫度超過(guò)預(yù)置，報(bào)警數(shù)值主機(jī)就會(huì)發(fā)出指令，接通通風(fēng)機(jī)控制電路，對(duì)糧倉(cāng)進(jìn)行通風(fēng)。

2.2 新型傳感器技術(shù)的應(yīng)用

現(xiàn)代測(cè)控技術(shù)中的新興傳感器技術(shù)的應(yīng)用，體現(xiàn)在社會(huì)工作生活的多個(gè)方面。智能化傳感器主要應(yīng)用于：火車(chē)機(jī)車(chē)的狀態(tài)監(jiān)測(cè)、心內(nèi)壓監(jiān)控系統(tǒng)等；微型化氣體傳感器多應(yīng)用于交通、醫(yī)學(xué)、化工、機(jī)器人、國(guó)防、防偽等領(lǐng)域；數(shù)字化傳感器在實(shí)際生產(chǎn)和生活中應(yīng)用于：銀行監(jiān)控、測(cè)量環(huán)境溫度、圖像傳感器等；集成化傳感器主要用于溫度測(cè)量、壓力測(cè)量和視覺(jué)測(cè)量。新型網(wǎng)絡(luò)化傳感器在農(nóng)業(yè)、工業(yè)、軍事、國(guó)防、搶險(xiǎn)救災(zāi)、醫(yī)療、城市管理、環(huán)境監(jiān)測(cè)、反恐等許多領(lǐng)域得到大量應(yīng)用，起到巨大的作用，為人們社會(huì)工作生活做出貢獻(xiàn)，具有潛在的實(shí)用價(jià)值和重要的科研價(jià)值[2]。

3 現(xiàn)代測(cè)控技術(shù)在污水凈化中的應(yīng)用

3.1污水凈化處理工藝流程

污水凈化處理通常依據(jù)污水的水量和水質(zhì)以及回收的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和排放標(biāo)準(zhǔn)等來(lái)決定不同的工藝流程。污水凈化處理通常依據(jù)污水的水量和水質(zhì)以及回收的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和排放標(biāo)準(zhǔn)等來(lái)決定不同的工藝流程。一般的工藝流程是：污水進(jìn)入粗格柵打撈出較大的渣滓，再進(jìn)入污水泵站提升污水的高度，到細(xì)格柵打撈出較小的渣滓，再到沉砂池將污水中比重較大的無(wú)機(jī)顆粒分離出來(lái)，然后進(jìn)入生化反應(yīng)池去除BOD.5、SS等和各種形式的氮或磷，進(jìn)入終沉池排除剩余的污泥以及回流污泥，再進(jìn)入消毒池后計(jì)量排放[3]。其中格柵單元，作用是用來(lái)去除水中粗大的懸浮物和雜物，以保護(hù)后續(xù)處理設(shè)施能正常運(yùn)行的一種預(yù)處理方法。一般根據(jù)水源情況分別設(shè)有出格柵和細(xì)格柵兩個(gè)步序，粗格柵去除的是那些可能堵塞水泵機(jī)組及管閥門(mén)的較粗大的懸浮物，而細(xì)格柵用以去除粗格柵難以去除的呈懸浮物狀的細(xì)小纖維。水源由泵站供應(yīng)，泵站出水時(shí)已經(jīng)經(jīng)過(guò)了粗格柵的篩濾，所以只有兩臺(tái)細(xì)格柵和一臺(tái)負(fù)責(zé)運(yùn)輸?shù)穆菪斔蜋C(jī)。進(jìn)水泵房潛水泵屬于整個(gè)污水處理廠用電大戶(hù)之一，合理的控制效果能起到節(jié)能作用。很好的控制效果應(yīng)該能實(shí)現(xiàn)以下要求：1）避免泵啟停頻繁；2）盡量保持泵在高液位運(yùn)行：3）保證所有的泵均衡使用。加氯間設(shè)備共有兩臺(tái)軸流增壓泵（一用一備），兩套二氧化氯發(fā)生器。采用順序控制方式，及先啟動(dòng)軸流增壓泵，約30s左右再啟動(dòng)二氧化氯發(fā)生器，原因是消毒過(guò)程采用的是負(fù)壓原理，只有在負(fù)壓達(dá)到一定的程度之后二氧化氯發(fā)生器才能其作用將消毒液和水混合達(dá)到消毒的目的。停止時(shí)反順序，兩增壓泵都發(fā)生故障或者兩個(gè)二氧化氯發(fā)生器都故障時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)緊急停止。

3.2現(xiàn)代測(cè)控技術(shù)設(shè)計(jì)應(yīng)用研究

3.2.1格柵單元自控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

格柵單元的作用就是除去水中的懸浮物和雜物，為后續(xù)處理提供保障的預(yù)處理方案。在污水凈化處理中，格柵單元這一部分主要是用控制水泵的輸水速度來(lái)控制整個(gè)污水凈化處理的質(zhì)量。在格柵的前后安裝上水位差測(cè)量?jī)x，根據(jù)液位差計(jì)所檢測(cè)的格柵前后水位差閾值來(lái)顯示堵塞程度，PLC系統(tǒng)接收到信息之后將其分析計(jì)算。若超過(guò)設(shè)定值，PLC系統(tǒng)將按照軟件程序自動(dòng)控制清除垃圾，保障污水的正常流動(dòng)，減少了設(shè)備的損耗。水位差設(shè)定值，格柵的運(yùn)行時(shí)間及格柵運(yùn)行周期可調(diào)[3]。

3.2.2污水泵系統(tǒng)的單元控制設(shè)計(jì)

這一部分是整個(gè)系統(tǒng)中較為重要的部分，要求在設(shè)計(jì)中能實(shí)現(xiàn)以下目的：（1）避免污水泵頻繁啟動(dòng)；（2）確保污水泵使用均衡；（3）盡量提高污水泵的工作效率。采用自動(dòng)控制系統(tǒng)是根據(jù)工作現(xiàn)場(chǎng)液位的不同階段而分段進(jìn)行工作的，不同的液位使用不同數(shù)目的污水泵，可以預(yù)設(shè)出污水泵的開(kāi)泵順序，如果一臺(tái)不夠，另一臺(tái)會(huì)及時(shí)啟動(dòng)來(lái)避免在低液位時(shí)污水泵的頻繁啟停，同時(shí)可以保障整個(gè)過(guò)程中水泵的運(yùn)行效率。這樣可以通過(guò)采用程序設(shè)計(jì)來(lái)設(shè)定水泵的工作狀態(tài)，達(dá)到某一標(biāo)準(zhǔn)時(shí)可以啟動(dòng)相關(guān)水泵的工作。如果在整個(gè)系統(tǒng)中出現(xiàn)問(wèn)題或故障時(shí)，可進(jìn)行自動(dòng)恢復(fù)，同時(shí)可以提供報(bào)警信號(hào)，以供工作人員進(jìn)行調(diào)查和分析，及時(shí)排除故障[4]。

3.2.3SBR池控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

這一部分設(shè)備較多，控制要求也較高，相關(guān)操作也比較復(fù)雜，盡量采用全自動(dòng)控制的方式。SBR池在控制過(guò)程中采用PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)，根據(jù)不同的要求對(duì)整個(gè)過(guò)程進(jìn)行編制，也可以在實(shí)時(shí)作業(yè)過(guò)程中根據(jù)狀態(tài)進(jìn)行調(diào)整。比如進(jìn)水不規(guī)律等一些特殊狀況，利用自動(dòng)控制的方式適當(dāng)調(diào)整周期過(guò)程達(dá)到最理想的處理效果。

3.2.4加氯間單元控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

這部分主要采用順序的控制方式，通過(guò)控制增壓泵啟動(dòng)二氧化氯發(fā)生器，采用負(fù)壓原理達(dá)到良好的消毒效果，停止時(shí)，則采用相反的順序。若是出現(xiàn)故障，則需要能及時(shí)停止作業(yè)并發(fā)出警報(bào)。

3.2.5脫水機(jī)房系統(tǒng)單元設(shè)計(jì)

脫水機(jī)房是將脫水一體機(jī)以及清洗泵等設(shè)備共同作用，達(dá)到水質(zhì)優(yōu)化的過(guò)程?？刂七^(guò)程如下：系統(tǒng)按照設(shè)定的順序啟動(dòng)，通過(guò)控制實(shí)現(xiàn)清洗泵和輸送機(jī)以及攪拌池的正常工作。并且在工作過(guò)程中要依據(jù)檢測(cè)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)來(lái)進(jìn)行調(diào)整，同時(shí)可以人工檢測(cè)，并且隨時(shí)調(diào)出各種數(shù)據(jù)以供分析，系統(tǒng)還應(yīng)具有人工調(diào)整參數(shù)的功能[5]。

4 結(jié)論

現(xiàn)代測(cè)控技術(shù)以其自身優(yōu)勢(shì)不斷的被廣泛應(yīng)用，既有效改善了水污染現(xiàn)狀，又切實(shí)結(jié)合了企業(yè)的利益，將成為污水凈化處理系統(tǒng)控制的必然發(fā)展趨勢(shì)，而現(xiàn)代測(cè)控技術(shù)也在一步步的走向成熟，發(fā)展成為智能控制，更好的解決水資源的持續(xù)再生問(wèn)題。

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