污水處理自動(dòng)化控制系統(tǒng)的控制策略

唐記弘

【摘 要】隨著我國(guó)工業(yè)的快速發(fā)展，工業(yè)化自動(dòng)化控制系統(tǒng)引入工業(yè)建設(shè)的發(fā)展中。工業(yè)自動(dòng)化控制是一種新型的工業(yè)產(chǎn)業(yè)，因?yàn)槠浔阌诓僮?、使用快捷的?yōu)點(diǎn)在各個(gè)行業(yè)中被廣泛應(yīng)用。近年來(lái)，隨著國(guó)家對(duì)污水處理的重視，全國(guó)范圍內(nèi)加大對(duì)污水處理的進(jìn)度，各種污水處理廠開始建設(shè)，自動(dòng)化控制在污水處理的應(yīng)用中也的得到優(yōu)化升級(jí)。不僅大大降低了人工的現(xiàn)場(chǎng)操作，而且提高了污水處理的勞動(dòng)效率，降低污水處理的經(jīng)濟(jì)成本。在一定程度上促進(jìn)節(jié)能減排工作的順利進(jìn)行。

【關(guān)鍵詞】污水處理；自動(dòng)化控制；策略

引言

科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，計(jì)算機(jī)技術(shù)與信息技術(shù)取得突破性研究成果，最為突出的表現(xiàn)就是各行各業(yè)自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用。如今，隨著大眾生活水平的扶搖直上，生活污水排放量也明顯增加，對(duì)生態(tài)環(huán)境造成了巨大破壞，而且水資源短缺問題日益嚴(yán)峻。為能降低水體污染，創(chuàng)造更多優(yōu)質(zhì)水資源，就需要積極落實(shí)污水處理工作。然而事實(shí)上，污水處理效果并不理想?；诖?，唯有實(shí)現(xiàn)污水處理自動(dòng)化控制，才能實(shí)現(xiàn)對(duì)水質(zhì)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，保證污水處理系統(tǒng)的穩(wěn)定、高效運(yùn)行。

1污水處理的現(xiàn)狀

污水的來(lái)源主要包括工業(yè)污水和生活污水，根據(jù)我國(guó)的污水排放要求，處理之后的水必須達(dá)到相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)才能進(jìn)行排放，污水排放流程先是初步沉淀，使用活性污泥吸附，之后進(jìn)入砂率，最后使用二氧化碳處理。當(dāng)前污水處理是社會(huì)關(guān)注熱點(diǎn)。隨著我國(guó)工業(yè)化進(jìn)程的逐漸加快，污水排污量越來(lái)越大，尤其是水污染也越來(lái)越嚴(yán)重，這些問題的存在得到我國(guó)相關(guān)部門的重視。根據(jù)國(guó)家十二五規(guī)劃的要求，國(guó)家加大對(duì)環(huán)境的治理，將環(huán)境治理工作提高一個(gè)新的高度。尤其是大力發(fā)展污水處理行業(yè)，投入大量的資金和設(shè)備。當(dāng)前，我國(guó)已經(jīng)建立了上萬(wàn)座的污水處理廠。為了保證污水處理廠的穩(wěn)定運(yùn)行，污水自動(dòng)化控制技術(shù)也得到快速發(fā)展。

2自動(dòng)控制系統(tǒng)總體架構(gòu)

通過對(duì)各個(gè)污水廠的生產(chǎn)工藝進(jìn)行分析，選擇PLC控制系統(tǒng)來(lái)進(jìn)行工作。該系統(tǒng)的主要組成部分包括中控室設(shè)備、4個(gè)控制主站、1個(gè)控制子站。在該系統(tǒng)中，控制主站主要采用AB公司生產(chǎn)的1769-L3X系列PLC控制器；控制子站主要采用1794-AENT系統(tǒng)遠(yuǎn)程I/0子站來(lái)進(jìn)行操作，以工業(yè)網(wǎng)為基礎(chǔ)，將以太網(wǎng)和控制主站形成環(huán)網(wǎng)，進(jìn)行連接實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息通信的目的，并且在每一個(gè)控制主站內(nèi)設(shè)置觸摸屏，進(jìn)行終端HMI的配置。

3污水處理中PLC自動(dòng)化控制系統(tǒng)的應(yīng)用

3.1進(jìn)水泵的自動(dòng)控制

進(jìn)水泵作為控制進(jìn)水量、進(jìn)水速度等方面的一種控制裝置，其自動(dòng)化控制的首要工作就是，借助水位測(cè)量設(shè)備完成水位數(shù)值檢測(cè)，如果水位升高，那么就會(huì)自動(dòng)的觸發(fā)控制按鈕，有效啟動(dòng)水泵。但是水泵啟動(dòng)正常順序需要參考累計(jì)水泵工作時(shí)長(zhǎng)，由大至小而進(jìn)行合理排列的。若果水位出現(xiàn)下降，那么控制水泵就要根據(jù)順序依次的停止工作，此順序與啟動(dòng)順序恰恰相反。經(jīng)過對(duì)水泵工作時(shí)間的自動(dòng)累計(jì)，能夠完成水泵自動(dòng)輪值，從而保證水泵以最佳的狀態(tài)進(jìn)行作業(yè)。此外，如果污水處理系統(tǒng)內(nèi)的水位下降至最低保護(hù)水位數(shù)值之時(shí)，水泵就會(huì)自動(dòng)停止工作，而且最低保護(hù)數(shù)值可以由監(jiān)控管理系統(tǒng)與現(xiàn)場(chǎng)控制系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)定。

3.2旋流沉砂池的自動(dòng)控制

旋流沉砂池是指污水處理時(shí)實(shí)現(xiàn)污水沉淀處理的一種裝置，此裝置的自動(dòng)化控制，當(dāng)攪拌葉輪處于工作狀態(tài)之下，通過控制系統(tǒng)定時(shí)開啟排沙工作，同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)沙水分離等有關(guān)裝置的控制，比如排沙泵、沖洗水以及排沙閥門等等，全能通過現(xiàn)場(chǎng)控制柜配置的PLC自動(dòng)化控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)連鎖控制，通過污水處理系統(tǒng)的處理和處理，這些設(shè)備被自動(dòng)控制，以確保設(shè)備處于運(yùn)行或休息狀態(tài)。

3.3氧化溝曝氣量的自動(dòng)控制

污水處理工作時(shí)需要配置氧氣，為能保證程序最大程度上的靈活性，就應(yīng)該依照污水處理時(shí)實(shí)際需求的氧氣量與系統(tǒng)負(fù)荷條件完成氧氣輸入量的有效控制。

而選擇PLC自動(dòng)化控制系統(tǒng)能夠完成曝氣機(jī)工作轉(zhuǎn)速的自動(dòng)化控制，如果氧氣量相對(duì)比較少，能夠及時(shí)的調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速，相應(yīng)的增加氧氣供給量，如果氧氣量相對(duì)比較多，就要調(diào)整轉(zhuǎn)速，相應(yīng)的減少氧氣供給量。該系統(tǒng)提調(diào)節(jié)的相應(yīng)指標(biāo)，就是實(shí)際檢測(cè)獲取的溶解氧的具體濃度與氧化還原電位，選擇自動(dòng)化控制系統(tǒng)能夠促進(jìn)系統(tǒng)充養(yǎng)能力和實(shí)際需氧量間的有效匹配，進(jìn)而一定程度上節(jié)約能源。

3.4污泥回流量的自動(dòng)控制

關(guān)于污泥回流量的自動(dòng)化控制，一般可選擇兩種手段，分別是時(shí)間控制于手動(dòng)控制。系統(tǒng)內(nèi)的設(shè)備可以依照控制指令實(shí)現(xiàn)依次啟動(dòng)，工作順序?yàn)閮A斜式螺旋輸送機(jī)———濃縮脫水機(jī)———加藥泵等；而停止的工作順序恰恰相反。如果系統(tǒng)發(fā)生故障，那么系統(tǒng)就可以自動(dòng)停止工作，而且唯有徹底解決故障，系統(tǒng)才能恢復(fù)工作狀態(tài)。

3.5加大儀表養(yǎng)護(hù)與控制系統(tǒng)故障解決力度

自動(dòng)化控制系統(tǒng)與儀器儀表采集數(shù)據(jù)信息的可靠性與精確性密不可分，同時(shí)也與系統(tǒng)數(shù)據(jù)信息的處理、分析、傳輸?shù)扔嘘P(guān)模塊的正常工作有關(guān)，所以一定要加大儀器儀表和自動(dòng)化控制系統(tǒng)硬件設(shè)備的維護(hù)、保養(yǎng)工作，以保證這些設(shè)備可以順利工作，降低故障發(fā)生頻率?？墒俏鬯幚硐到y(tǒng)進(jìn)行工作時(shí)，難免會(huì)發(fā)生故障性問題，因此實(shí)踐工作中必須結(jié)合操作質(zhì)量實(shí)現(xiàn)故障處理模塊的有效優(yōu)化，并對(duì)故障報(bào)警信息展開深入性研究。如果系統(tǒng)發(fā)生故障，那么PLC自動(dòng)化控制系統(tǒng)就立即停止工作，然后報(bào)警模塊及時(shí)的發(fā)出警報(bào)，呈現(xiàn)相應(yīng)的故障點(diǎn)，這樣維護(hù)工作人員就可以結(jié)合系統(tǒng)提供的報(bào)警信息，展開檢查、維修，查找故障原因，從而最大程度上提高故障解決能力與水平。

4污水處理自動(dòng)化控制系統(tǒng)的相關(guān)策略

4.1加大技術(shù)培訓(xùn)

自動(dòng)化控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的系統(tǒng)比較廣，專業(yè)面比較多，更重要的是涉及到計(jì)算機(jī)控制技術(shù)、電器控制以及儀表檢測(cè)等等。這些都需要相關(guān)的工作人員詳細(xì)了解。但是目前，許多污水處理設(shè)備大部分是通過國(guó)外進(jìn)口而來(lái)的，工作人員對(duì)設(shè)備與產(chǎn)品并不是非常了解，而且大多需要有較為扎實(shí)的外語(yǔ)能力。因此，必須加大對(duì)相關(guān)工作人員的培訓(xùn)，可以通過知識(shí)講座、業(yè)務(wù)能力培訓(xùn)、實(shí)踐考核等等方式提高工作人員的操作技能與素質(zhì)。

4.2加強(qiáng)監(jiān)督控制

當(dāng)前在我國(guó)污水處理行業(yè)中監(jiān)督控制不夠嚴(yán)格是普遍存在的問題，因?yàn)樵S多有效的控制信息不能被有效的利用，導(dǎo)致污水處理的質(zhì)量在長(zhǎng)時(shí)間之內(nèi)不能得到有效的提高，而且污水處理的控制與檢測(cè)明顯處于一種滯后的發(fā)展?fàn)顟B(tài)。為了提高污水處理的質(zhì)量，更加完善的控制污水處理系統(tǒng)。必須加大對(duì)污水處理自動(dòng)化控制系統(tǒng)的監(jiān)督控制，合理利用自控設(shè)備及時(shí)采集信息，并合理利用信息，不斷完善優(yōu)化自動(dòng)化控制技術(shù)。

4.3人工與自動(dòng)化控制相互結(jié)合

因?yàn)槲鬯幚硇袠I(yè)的特殊性，污水處理需要較長(zhǎng)的周期，經(jīng)過多項(xiàng)復(fù)雜的程序才能完成。再加上，因?yàn)樯婕暗膮?shù)比較多，系統(tǒng)穩(wěn)定性不夠好，這就加大自動(dòng)化控制系統(tǒng)在操縱上的難度。自動(dòng)化控制技術(shù)在污水處理中的應(yīng)用一項(xiàng)長(zhǎng)期的工程，因此必須實(shí)現(xiàn)人工與自動(dòng)化控制的有效結(jié)合。

結(jié)語(yǔ)

與傳統(tǒng)的污水處理方式相比較，自動(dòng)化控制系統(tǒng)應(yīng)用之下的污水處理因?yàn)槠渥陨碓O(shè)備的智能化特點(diǎn)得到廣泛的應(yīng)用。不僅提高了污水處理的質(zhì)量，而且大大節(jié)約污水處理的成本，提高污水處理的經(jīng)濟(jì)效益。污水處理作為保護(hù)環(huán)境的后盾，隨著社會(huì)資源的減少和環(huán)境的惡化引起人們的廣泛關(guān)注，對(duì)于自動(dòng)化控制系統(tǒng)來(lái)說，在完善自身控制效果的基礎(chǔ)上，突破行業(yè)的應(yīng)用局限。

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（作者單位：煙臺(tái)市城市排水管理處）