淺談污水處理廠自動(dòng)化控制技術(shù)

黃波

（廣西崇左市自來水廠廣西 崇左 532200）

淺談污水處理廠自動(dòng)化控制技術(shù)

黃波

（廣西崇左市自來水廠廣西 崇左 532200）

隨著我國城市化進(jìn)程的推行，人們的生活質(zhì)量也得到了全面提升，在帶來展現(xiàn)發(fā)展生機(jī)的同時(shí)也帶來了污染問題。在我國污染現(xiàn)象一直是有增無減，水污染作為一個(gè)重要課題，目前已經(jīng)引起全社會(huì)的關(guān)注。實(shí)際上隨著城市規(guī)模的擴(kuò)大，生活污水的排放量也逐漸增多，嚴(yán)重影響到人們的日常生活。污水處理廠作為污水排放場(chǎng)所，必須將自動(dòng)化控制技術(shù)應(yīng)用其中，對(duì)污水排放現(xiàn)狀進(jìn)行改善，并充分提高我國污水處理廠的電氣自動(dòng)化應(yīng)用水平。

自動(dòng)化控制技術(shù)；污水處理；應(yīng)用

當(dāng)今社會(huì)中的工業(yè)生產(chǎn)除了追求經(jīng)濟(jì)效益外，更多企業(yè)注重環(huán)保效益與社會(huì)效益，實(shí)現(xiàn)污水處理效益最大化，但如何通過更加先進(jìn)的技術(shù)工藝，提高污水處理自動(dòng)化控制水平，不僅成為眾多技術(shù)人員需要思考的問題，同樣也成為本文將要重點(diǎn)論述的內(nèi)容。

1 污水處理廠自動(dòng)化控制技術(shù)研究

1.1 全自動(dòng)化技術(shù)分析

經(jīng)筆者調(diào)查，目前在污水處理中，半自動(dòng)控制與全自動(dòng)控制是最常用的污水排放技術(shù)，并具有一定的應(yīng)用效果。全自動(dòng)化技術(shù)主要通過程序自動(dòng)化控制進(jìn)行相關(guān)技術(shù)流程的管控，因此不需要人工進(jìn)行操作。技術(shù)人員只需事先確定程序命令及要求就可完成污水處理任務(wù)，人力部直接采用電腦、中央控制器及監(jiān)視器等遠(yuǎn)程自動(dòng)化控制設(shè)備對(duì)整個(gè)污水處理廠的作業(yè)工序進(jìn)行整體操作控制。全自動(dòng)化控制技術(shù)的應(yīng)用及推廣有效提高了操作設(shè)備的自動(dòng)性及運(yùn)行科學(xué)性，可以節(jié)省人力成本，降低企業(yè)生產(chǎn)能耗，提高綜合效益。

1.2 半自動(dòng)化技術(shù)分析

污水處理過程還會(huì)采用電氣半自動(dòng)化控制技術(shù)，與全自動(dòng)化技術(shù)相比，半自動(dòng)化技術(shù)在整個(gè)污水處理過程中要大量依靠人力、物力等設(shè)備的綜合控制才能順利完成技術(shù)操作任務(wù)。技術(shù)控制人員也需要不斷通過污水廠周邊環(huán)境及技術(shù)處理要求、指標(biāo)變化情況等對(duì)電氣半自動(dòng)化技術(shù)工藝進(jìn)行調(diào)節(jié)和控制，減少設(shè)備故障。例如，在污水處理中二沉池低位放空最早主要依靠人力進(jìn)行作業(yè)，自從采用了電氣半自動(dòng)化技術(shù)后，技術(shù)人員只需合理安排污水排放渠道，并有效避免污水池中的污水溢出，即可有效控制污水的放空流量與污水的水位。但是半自動(dòng)化污水處理技術(shù)需要現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)操作人員不斷調(diào)整和控制技術(shù)參數(shù)，因此對(duì)自動(dòng)化控制技術(shù)的應(yīng)用具有嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)。

2 污水處理長自動(dòng)化控制技術(shù)應(yīng)用優(yōu)點(diǎn)

污水處理過程中自動(dòng)化控制技術(shù)是一門適用性很強(qiáng)的技術(shù)工藝，不僅包含了電氣工程，而且涉及到電子理論、控制理論及計(jì)算機(jī)技術(shù)等眾多的技術(shù)工藝。因此當(dāng)前工業(yè)生產(chǎn)中的自動(dòng)化控制技術(shù)具有一定的技術(shù)特點(diǎn)，特別是在我國污水處理中呈現(xiàn)出幾大應(yīng)用優(yōu)點(diǎn)：

2.1 全自動(dòng)化控制污水排放

隨著科技的日新月異，自動(dòng)化控制技術(shù)逐漸得到研究及發(fā)展，并在污水處理廠中得到有效應(yīng)用，全自動(dòng)化控制技術(shù)能通過與現(xiàn)代電子科學(xué)技術(shù)的結(jié)合，構(gòu)成一個(gè)有效的污水處理自動(dòng)控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要利用數(shù)字傳感器來采集信號(hào)，然后經(jīng)過內(nèi)部控制器的分析與邏輯運(yùn)算，再將控制器的邏輯運(yùn)算結(jié)果返回到數(shù)據(jù)程序的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，最后程序控制后臺(tái)的技術(shù)人員通過對(duì)系統(tǒng)的運(yùn)行結(jié)果進(jìn)行判斷評(píng)估，從而決定是否要進(jìn)行參數(shù)調(diào)整，或直接進(jìn)入下一操作環(huán)節(jié)。從污水處理的整個(gè)技術(shù)工藝原理看，它與我國先進(jìn)的電子技術(shù)具有緊密的聯(lián)系，為污水處理提供了技術(shù)支持。

2.2 自動(dòng)化控制技術(shù)涵蓋范圍廣

實(shí)際上，自動(dòng)化控制技術(shù)不僅擁有完善的技術(shù)操作工藝，還具有一定適應(yīng)性，因此，該技術(shù)具有廣泛的應(yīng)用價(jià)值。由于整個(gè)技術(shù)操作流程技術(shù)要求較高，因此在電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程中，設(shè)計(jì)人員既要通過對(duì)電氣自動(dòng)化軟件系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，同樣也需要對(duì)電氣自動(dòng)化硬件系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)。除此之外，技術(shù)人員在污水處理過程中，還應(yīng)該結(jié)合實(shí)際場(chǎng)合經(jīng)過技術(shù)評(píng)估，選用科學(xué)的污水處理方案，而這些操作設(shè)計(jì)流程顯然需要通過融合不同的知識(shí)體系進(jìn)行可行性設(shè)計(jì)，從而使整個(gè)污水處理技術(shù)工藝的技術(shù)性更強(qiáng)。

3 自動(dòng)化控制技術(shù)在污水處理過程中的應(yīng)用分析

電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)需要采用遠(yuǎn)控以及近控方式進(jìn)行總體框架的設(shè)計(jì)，遠(yuǎn)程自動(dòng)化控制主要包含自動(dòng)與電動(dòng)兩種控制手段，技術(shù)人員只需要通過在遠(yuǎn)程監(jiān)控畫面中點(diǎn)擊自動(dòng)或手動(dòng)按鈕就可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)近、控制的切換，當(dāng)污水處理的遠(yuǎn)程自動(dòng)化控制出現(xiàn)技術(shù)失誤時(shí)，需要及時(shí)通過參數(shù)調(diào)整切換到近控方式。

3.1 自動(dòng)化控制技術(shù)在污水處理過程中可以控制格柵單元

柵格單元在污水處理過程中可以有效將污水中的雜物及粗大的懸浮物去除，從而進(jìn)一步確保后續(xù)技術(shù)工藝處理過程中的電氣自動(dòng)化設(shè)備可以順利運(yùn)轉(zhuǎn)。通常情況下，按照污水的情況可以將格柵單元分為細(xì)格柵與粗格柵兩個(gè)模塊單元，細(xì)格柵可以將污水中難以去除的沉懸浮狀細(xì)小纖維去除，而粗格柵可以將電氣自動(dòng)化系統(tǒng)中可能嚴(yán)重堵塞系統(tǒng)管道閥門及水泵機(jī)中較為粗大的懸浮物去除；該處理工藝中，技術(shù)人員只需通過泵站給水，然后經(jīng)過出水粗格柵系統(tǒng)的過濾作用，從而完成對(duì)污水的凈化處理，這一技術(shù)操作系統(tǒng)主要由一臺(tái)負(fù)責(zé)系統(tǒng)運(yùn)輸?shù)穆菪龣C(jī)與兩臺(tái)細(xì)格柵機(jī)構(gòu)成。

3.2 自動(dòng)化控制技術(shù)在污水處理過程中可以控制脫水機(jī)房單元

將自動(dòng)化控制技術(shù)應(yīng)用到污水處理中，可以對(duì)脫水機(jī)房單元予以控制，據(jù)研究，脫水機(jī)房設(shè)備包括：膿縮脫水一體機(jī)、五臺(tái)攪拌機(jī)、兩臺(tái)加藥泵、藥泵等。其中這些設(shè)備中的進(jìn)泥泵主要負(fù)責(zé)將污水從濃縮儲(chǔ)泥池輸送到脫水機(jī)，清洗泵將清洗脫水機(jī)濾布清洗消毒，而除磷加藥泵可以進(jìn)行化學(xué)除磷，系統(tǒng)在實(shí)際的運(yùn)行過程中可以同時(shí)將這些設(shè)備啟動(dòng)，只要設(shè)備自動(dòng)投入運(yùn)行，人工設(shè)備選擇時(shí)就可以自動(dòng)根據(jù)設(shè)備的組態(tài)運(yùn)行界面進(jìn)行實(shí)際操作，從而保證電氣自動(dòng)化污水處理工藝科學(xué)高效。

3.3 自動(dòng)化控制技術(shù)在污水處理過程中可以控制進(jìn)水泵房單元

進(jìn)水苯單元是整個(gè)污水處理廠主要的用電系統(tǒng)，因此通過電氣自動(dòng)化控制技術(shù)可以起到良好的節(jié)能降耗作用，傳統(tǒng)的污水處理工藝中，技術(shù)人員通過實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)對(duì)系統(tǒng)中的進(jìn)水泵單元進(jìn)行控制，而采用自動(dòng)化控制技術(shù)后，系統(tǒng)可以自動(dòng)調(diào)節(jié)液位，分段進(jìn)行處理，大大提高了系統(tǒng)的工作運(yùn)行效率。

3.4 自動(dòng)化控制技術(shù)在污水處理過程中可以控制加氯間單元

系統(tǒng)通過設(shè)置一用一備的兩臺(tái)軸流增壓泵構(gòu)成整個(gè)加氯間單元，電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)按照一定的順序進(jìn)行自動(dòng)化調(diào)節(jié)。首先啟動(dòng)軸流增壓泵，然后間隔一段時(shí)間再將二氧化氯發(fā)生器順利啟動(dòng)，這一過程要采用到消毒中的負(fù)壓原理將水及消毒液進(jìn)行混合，從而對(duì)污水起到凈化處理作用。

3.5 自動(dòng)化控制技術(shù)在污水處理過程中可以控制改良SBR池單元

在污水處理電氣自動(dòng)化系統(tǒng)中，改良SBR池單元中的設(shè)備及門閥較多，而且實(shí)際的控制要求很高，需要技術(shù)人員不斷通過自動(dòng)化程序的控制進(jìn)行操作，因此在改良SBR池單元中，通過設(shè)置四組不同的改良池，然后每一個(gè)改良池系統(tǒng)可以按照一定的順序進(jìn)行循環(huán)操作。分別經(jīng)過進(jìn)水→曝氣→沉淀→潷水幾大技術(shù)流程，再對(duì)污水池中的水進(jìn)行處理。電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)中的每組循環(huán)系統(tǒng)可以通過PLC系統(tǒng)進(jìn)行操作控制，技術(shù)人員只需要在系統(tǒng)中預(yù)設(shè)程序就可以達(dá)到對(duì)污水的自動(dòng)化處理。

3.6 自動(dòng)化控制技術(shù)在污水處理過程中可以控制鼓風(fēng)機(jī)房單元

在電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)中相對(duì)滯后的自動(dòng)化系統(tǒng)就是曝氣系統(tǒng)，通常的PID控制算法很難實(shí)現(xiàn)污水處理的電氣自動(dòng)化控制，因此需要采用自動(dòng)化控制技術(shù)進(jìn)行控制，具體的自控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)及設(shè)備主要參數(shù)技術(shù)指標(biāo)[2]如表1。

表1

4 結(jié)術(shù)語

綜上所述，筆者對(duì)全自動(dòng)控制技術(shù)在污水處理廠的實(shí)際應(yīng)用進(jìn)行了分析，從中不難看出，全自動(dòng)控制技術(shù)具有很高的應(yīng)用價(jià)值，能起到提高污水處理效率的作用。隨著我國科學(xué)技術(shù)的不斷提升，自動(dòng)化控制技術(shù)將會(huì)得到充分發(fā)展，在污水處理廠中得到全面普及。一方面，采用自動(dòng)化控制技術(shù)可以提高對(duì)生產(chǎn)工藝的自動(dòng)化控制水平，另一方面能夠不斷降低工業(yè)生產(chǎn)的能耗，充分實(shí)現(xiàn)節(jié)能排污的最終目的。

[1]肖鴻燏.自動(dòng)化控制技術(shù)在污水處理過程中的應(yīng)用[J].中外企業(yè)家，2013，35：225+227.

[2]劉憶非，寧雪偉.污水處理過程中自動(dòng)化控制技術(shù)的應(yīng)用研究[J].科技展望，2015，20：85.

X703

A

1004-7344（2016）16-0250-02

2016-4-15

黃波（1983-），男，工程師，本科，主要從事自來水廠設(shè)備維護(hù)管理工作。