探索城市污水處理自動化技術

自動化的污水處理技術在城市當中的廣泛應用，促進了城市的環(huán)境改善，提高污水處理的再循環(huán)利用水平。污水處理在市政工程中擔當非常重要的角色，必須做好控制和管理工作。

目前城市污染比較嚴重，水污染嚴重制約著人們的生存需求，所以做好城市污水處理非常重要。首先必須了解城市污水處理的概念，城市污水處理是指通過高端的現(xiàn)代化設備和水準去除污水當中的雜質(zhì)并達到凈化作用的一種過程。污水處理環(huán)節(jié)相當復雜，而且用到的處理器也是非常多，除了閥門、風機等設備，還有通常用到的總泵房、沉砂等設備，而且處理上也存在一定難度。做到具體問題具體分析，減輕水污染的惡化現(xiàn)狀，重點做好城市污水治理，提高設備的利用率。

城市污水處理的必然性

隨著生活節(jié)奏的加快，水資源顯得尤為緊缺，加強水資源的利用率和水資源的再生利用是城市居民需要注意的問題，節(jié)約用水實現(xiàn)水的二次利用也應該得到足夠的認知和重視。污水處理自動化技術是通過先進的處理設備和自動化系統(tǒng)進行的升級改造，最終凈化水質(zhì)，達到可以再利用的效果，它主要具有以下功能。

（1）操作控制功能。城市污水處理系統(tǒng)通過先進的自動化技術進行調(diào)配并調(diào)整處理設備的參數(shù)實現(xiàn)操控，做到污水處理的循環(huán)利用。（2）技術顯示功能。設備在處理污水過程中對于圖像的顯示非常清晰，圖像的信息傳遞和污水的處理狀態(tài)給予全程的跟蹤和定位，工作人員在這個過程中應及時的監(jiān)督并進行有效的記錄，一旦出現(xiàn)異常情況可以及時匯報，做好相關工作。（3）數(shù)據(jù)處理功能。城市污水處理系統(tǒng)進行處理水質(zhì)數(shù)據(jù)統(tǒng)計存儲以及記錄工作，在線分析、跟蹤水質(zhì)污染指數(shù)，獲取相關數(shù)據(jù)，并在此基礎上進行通知，然后工作人員作出總結。如果系統(tǒng)數(shù)據(jù)異?？梢约皶r報錯進行調(diào)整。（4）及時報警系統(tǒng)。報警系統(tǒng)主要是針對處理污水的過程中所出現(xiàn)的不良反應，比如報錯，數(shù)據(jù)紊亂的狀況下會出現(xiàn)報警功能，工作人員根據(jù)報警提示信息進行指令分配，應急狀態(tài)下進行安全維護，自動化技術中存在很多的優(yōu)勢，比如及時報警給人正確快捷的信息做為標志。

自動化技術設備的要求和方式

城市污水處理系統(tǒng)應用廣泛，但是在一些地區(qū)仍然得不到重視和應用，導致污染和危害土地資源尤其是工業(yè)用水。我們對城市污水處理應做好詳細分析和選擇，這將在以后的處理過程中起到再生利用的作用。一般情況下，城市污水處理設備主要從目前市場上主要分這么幾個級別，一級處理是通過設備去除污水當中的石頭塊、砂石油脂等。二級是處理微生物降解轉(zhuǎn)化成污泥，三級處理是深度處理，去除紫外線，化學物質(zhì)等。

另外設備運行主要是以下幾種方式。（1）進行預處理。一般處理會先把污水分層按照時間來分，15分鐘是一周期，間隔10分鐘左右，每次處理的時間大約是5分鐘左右，這是預處理的基本流程。（2）設置羅茨鼓風機房。羅茨鼓風的工作原理是變頻器調(diào)控，設定值與檢測值相比較得到E和EC，由此得到模糊量。因為在運行過程中會產(chǎn)生大量數(shù)據(jù)，所以經(jīng)過自動化技術判斷會產(chǎn)生精確控制量，實現(xiàn)曝氣量的控制，從而調(diào)節(jié)濃度池中的DO濃度，并實現(xiàn)基本的處理進度。（3）剩余污泥泵站加工處理。這個流程指的是處理水量的污泥，將污泥能夠深層次的清除，泵站里安裝超聲波液位計，低于0.7米會發(fā)出警告，工作人員會作出調(diào)整，高于2米正常工作，超出會自動停止工作。（4）二沉池的運作和加藥裝置。二沉池污泥泵的作用在于能根據(jù)池內(nèi)污泥液位變化設置上下限，并且可以做出相應的調(diào)整，自動啟停，達到遠程調(diào)控的目的。同時加藥裝置能將自動加樣，溶解等制備過程合為一體，定量投藥裝置更能系統(tǒng)的做到物料的檢測，液位的控制等操作。

自動化污水處理系統(tǒng)的組成和功能

針對不同的污水處理廠，污水自動化處理系統(tǒng)應根據(jù)測量和控制的對象不同以及污水處理廠占地面積的大小來進行測控分區(qū)的劃分，建立中央控制系統(tǒng)，設置中央控制室。中控室主要是完成對全廠污水處理的自動控制，它的功能主要體現(xiàn)在監(jiān)督，管理，控制生產(chǎn)和工藝過程，對于生產(chǎn)過程中的所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進行檢測和分析，并根據(jù)工藝要求作出自動調(diào)控。一般來說，城市污水處理廠的自動化污水處理系統(tǒng)均采用程序控制器PLC和PC共同組成的DCS的集散控制系統(tǒng)。其主要分為三級，一級是在中控室設置主機進行集中管理；二級是區(qū)域控制室PLC站進行分散管理；三級控制即為現(xiàn)場控制設備。通過以下幾點，可以了解到污水處理自動化系統(tǒng)具體監(jiān)控檢測的功能。

首先，超聲波液位差計探頭的運用。超聲波液位差計由2個超聲波探頭和1臺MULTICONT控制器組成，是先進的非接觸式物位測量儀器，它能夠用于各類工業(yè)領域的液位測量。超聲波液位差計探頭主要安裝在城市污水處理廠一級處理的粗、細格柵周圍，依照工廠每天處理污水量和相關變動數(shù)據(jù)進行液位差計參數(shù)的設定。當出現(xiàn)液位差值高于設定值的時候，格柵機就會自動開始運行降低液位差值至符合設定值后停止。同時也可根據(jù)液位差值變化的間隔時間對格柵機作出相應的調(diào)整。

其次，控制鼓風機，調(diào)節(jié)DO值溶解氧含量。污水處理廠在自動化處理污水的過程中會運用到鼓風機，其自動化控制系統(tǒng)對于鼓風機的控制主要是分為兩種方式:第一種是在不同的鼓風機段的出風管道上設置流量計，進而達到實時監(jiān)控曝氣值，收集數(shù)據(jù)的作用。并且在數(shù)據(jù)傳達到系統(tǒng)控制中心后，系統(tǒng)會根據(jù)實際情況來進行鼓風機轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)，從而改變曝氣值的大小。第二種是在不同的曝氣池上分別安裝上溶解氧的測量儀，在線監(jiān)測DO值溶解氧含量。通過這兩種方法能使曝氣池的DO值溶解氧含量達到工藝操作的要求。

再次，設置回流泵，安裝液位計和流量計。在自動化污水處理系統(tǒng)中設置回流泵房，并且在回流泵之間安裝液位計，通過液位計的檢測來檢驗回流泵的運行是否符合要求，從而達到系統(tǒng)操作要求。流量計作用于回流泵回流量的測定，它能將測定所得的數(shù)據(jù)結果傳達到中控室的電腦上，并且在與設定好的工藝回流比作出對照，進而調(diào)節(jié)調(diào)速泵的轉(zhuǎn)速。

城市自動化污水處理存在的問題

首先，設備和軟件配置和運行中存在問題。自動化污水處理系統(tǒng)的應用范圍主要在于工藝生產(chǎn)流程中要求的檢測，分析和控制等自動化儀表，它離不開儀器和設備的支持，特別是軟件配置上。其中軟件配置主要包括系統(tǒng)軟件、應用軟件、通信軟件、管理軟件等，大型的污水處理廠更是需要運用到SIMATICWinCC人機界面軟件系統(tǒng)。這些設備和軟件的使用離不開相關工作人員，進而可能會存在一些操作上的失誤。同時在自動化污水處理過程中，儀器設備的使用也會受環(huán)境的影響而導致操作無法達到理想化，產(chǎn)生數(shù)據(jù)上的誤差。對于設備，軟件等應該及時進行裝置的檢測和更新，同時也應該嚴格規(guī)范相關技術人員的操作。

其次，維護自動化污水處理難度較大。由于污水處理廠一般占地面積較大，且在自動化污水處理系統(tǒng)中需用到的儀器設備、人力資源都較為復雜繁瑣，進而在維護自動化污水處理工作上難度加大。儀器設備需要定期清洗，工作人員必須嚴格執(zhí)行規(guī)定來進行操作。在這個期間難免會造成不按操作步驟進行維護，從而導致設備，儀器的不精準。

第三，自動化系統(tǒng)運作時會產(chǎn)生有害氣體。在污水處理自動化系統(tǒng)運行過程中有可能會產(chǎn)生大量有害氣體，它們不僅會影響工作人員的身體健康，同時這些有害氣體也可能腐蝕設備和儀器，從而導致儀器發(fā)生測試上的失誤，影響污水處理工藝流程的正常運作。

第四，相關專業(yè)技術人員的缺乏。自動化污水處理系統(tǒng)需要一定的技術水平上的支持，它可以采用FCS，并且需要運用到當代計算機技術、自動控制技術、數(shù)字通信技術、顯示技術、自動檢測以及分析技術等等。中控室更是需要實施全廠運作的監(jiān)測，處理數(shù)據(jù)、管理設備和相關的生產(chǎn)調(diào)度。作為自動化系統(tǒng)相關技術人員不僅要掌握專業(yè)知識，熟悉計算機系統(tǒng)和設備的操作，還需要一定的數(shù)據(jù)分析能力。目前我國相關專業(yè)技術人員較為缺乏。

城市污水處理自動化技術的改進和發(fā)展

隨著城市污水處理問題受到的關注越來越多，人們開始重視起城市建設和污水處理等問題。針對城市污水處理所存在的問題，應該做出相應的改進。在科技高速發(fā)展的時代，自動化過程中所使用到的儀器設備也在不斷地更新和換代，這就要求技術工作人員應提高自身的專業(yè)知識，做到與時俱進，不斷地豐富自身的學識，提高對技能的掌控力。同時城市污水處理自動化的發(fā)展也帶動了相關的一些科技產(chǎn)業(yè)的革新。很多企業(yè)通過考察，開始注意到這個問題，并且著重于污水處理自動化的技術研發(fā)，加強了對污水處理系統(tǒng)的升級和技術的完善。自動化控制在污水處理過程中的廣泛應用使得監(jiān)控軟件等設備技術的研發(fā)也得到了飛速的發(fā)展。目前我國污水處理雖然較其他發(fā)達國家還比較落后，但是同過去相比也取得了很大的進步。針對城市污水處理這個一問題，我國也開始越來越重視，政府部門開始支持和倡導相關技術的研發(fā)工作，并加強了對污水處理的管理力度。中央監(jiān)控系統(tǒng)也逐漸成為了對污水處理工作進行監(jiān)控、管理和數(shù)據(jù)分析的中心，它要求能夠?qū)崿F(xiàn)“集中管理和分散控制”的監(jiān)控模式，從而達到中控室集中控制，局部不影響主體正常運行的目的。這也在一定程度上確保了系統(tǒng)的穩(wěn)定性，分散了故障發(fā)生的風險性。不同的污水處理廠也應該根據(jù)自身情況作出相應的工藝流程要求，并針對用戶需要作出相應的調(diào)整，應保證自動化控制系統(tǒng)內(nèi)部配置的靈活性和合理性。同時也應該做到緊跟時代的步伐，根據(jù)要求規(guī)范系統(tǒng)操作，把相關技術相結合。

目前中國廣域污水監(jiān)控系統(tǒng)的改進問題開始受到關注。自動化監(jiān)控系統(tǒng)正逐漸走向大眾化，全面化，同時開始實現(xiàn)網(wǎng)絡化，數(shù)字化和智能化。污水處理廠對于自動化監(jiān)控系統(tǒng)的管理也逐漸完善。廣域污水自動化監(jiān)控處理將成為今后污水處理的重心，成為今后的一大趨勢。

結語

綜上所述，城市污水自動化處理系統(tǒng)的升級和完善將成為我國今后污水處理問題的一大重心。我國城市污水處理工作關系到城市環(huán)境建設，影響著城市水資源的循環(huán)再利用，需要國家政策和技術上的支持。自動化污水處理系統(tǒng)的出現(xiàn)，不僅能提高污水處理的工作效率，也能帶動相關行業(yè)的技術研發(fā)，推動經(jīng)濟的發(fā)展，也符合我國資源可持續(xù)發(fā)展的策略。

各污水處理廠在污水處理工作中應該結合自身情況，選擇貼合實際的污水處理工藝流程，充分考慮到技術經(jīng)濟的合理性。自動化技術既能在一定程度上減少污水處理工作的勞動力，降低工作人員的勞動強度，也能提高污水處理在管理水平上的科學性和準確性。我國應該自主研發(fā)和升級污水處理自動化控制系統(tǒng)，降低儀器設備使用過程中產(chǎn)生的誤差，從而提高城市污水處理水平。