探索污水處理中的自動控制

曹曉勇

摘 要：污水處理廠在進行污水處理時，會引進多種技術和設備提高污水處理效率。目前，自動化技術在污水處理中應用的頻率越來越高，由于污水處理工作比較復雜，涉及到多個環(huán)節(jié)，因此，如果不能引進自動化技術，僅靠人工控制與儀表控制的方式會降低工作效率，也不能保證污水處理的質(zhì)量，還會增大成本。因此，需要應用自動控制系統(tǒng)進行污水處理。本文就污水處理中的自動控制進行探討，以期提高污水處理的效率和質(zhì)量。

關鍵詞：污水處理;自動控制;應用

1 引言

隨著時代的不斷發(fā)展，城市中的人口數(shù)量正在不斷遞增，由此帶來的問題也日益多元化。最典型的問題就是污水的處理，許多污水處理廠會采取多種處理方式提高污水處理質(zhì)量和效率，不過，其效果卻不盡人意。因此，需要應用自動化控制系統(tǒng)進行污水處理，這樣不僅可以保證污水處理更加全面，還可以實現(xiàn)自動化控制，提高污水處理水平。PLC技術是一種先進的自動化技術，能夠?qū)崿F(xiàn)對生產(chǎn)過程的有效控制。

2 污水處理流程

2.1 污水的三級處理

污水處理廠在進行污水處理時，通常要明確處理的流程。第一，要進行對污水的一級處理，這一級別的處理方式主要是利用物理處理方式對污水中的固態(tài)污染源進行去除。進行以及處理時，不能對污水進行直接排放。第二，對污水進行二級處理，去除其中存在的膠體或溶解狀態(tài)的有機污染物，這樣就可以保證污水能夠符合排放的標準。在二級處理中，污水中的污染物可以得到幾乎全部去除。第三，對污水進行三級處理，主要是去除水中很難降解的有機物和氮磷為主的可溶性無機物。

2.2 污水處理順序

進行污水處理時，第一，要利用污水池收集污水，將所有的污水收集完畢后，格柵電機會提前對其進行處理，將水中的漂浮物和粒狀固體進行過濾。第二，將污水輸送到預曝氣池，對污水進行沉積處理。第三，采用離心泵降水輸送到生物接觸氧化池，對污水進行氧化處理，這樣就可以將其內(nèi)部的污染物徹底去除。去除后就會得到兩種物質(zhì)，一是清液，二是污泥。將清液輸送到斜管沉積池，污泥輸送到脫水機。對污泥進行化學處理，使其迅速凝結。將污泥進行脫干處理，并做好消毒工作。

3自動控制系統(tǒng)在污水處理中的應用

3.1 進水泵自動控制

在整個PLC控制系統(tǒng)當中，進水泵在進水速度與進水量控制中發(fā)揮著關鍵作用，因此應該對其自動控制方式進行分析，增強系統(tǒng)整體控制效果。在檢測水位信息時，則需要依靠專門的水位測量設備，控制按鈕在水位升高的情況下可以實現(xiàn)自動觸發(fā)，水泵啟動。在此過程中需要明確累計水泵工作時長，實現(xiàn)對水泵啟動順序的控制。當檢測到水位出現(xiàn)下降時，那么可以實現(xiàn)對水泵順序停止的自動化控制。自動累計水泵的工作時間，達到水泵自動輪值的效果，對水泵的運行狀態(tài)進行不斷優(yōu)化，保障污水處理的效率與質(zhì)量。在該系統(tǒng)當中通常還會設置相應的最低保護水位值，在自動化檢測水位值接近該數(shù)值時，控制水泵停機。

3.2 細格柵自動控制

在過濾污水時需要借助于細格柵，這也是PLC控制系統(tǒng)中的重要組成。水位差控制和時間控制，是細格柵自動化控制的兩種主要方式。在應用除污耙時，可以自動啟動螺旋式輸送機以及柵渣壓實脫水機，在細格柵停止工作后，螺旋式輸送機和柵渣壓實脫水機的停止要經(jīng)過相應時間的延時。運用細格柵自動控制的方式，能夠?qū)ΡO(jiān)控系統(tǒng)和現(xiàn)場控制系統(tǒng)實現(xiàn)統(tǒng)一化管理，有效控制操作屏，使水位差值保持在規(guī)定范圍之內(nèi)。與此同時，能夠保障細格柵運行時間與周期的合理性，污水處理的控制效果更佳可靠。

3.3 旋流沉砂池自動控制

在沉淀污水的處理過程中，則主要借助于旋流沉砂池，因此對其自動化控制功能進行分析與優(yōu)化，也是增強PLC控制系統(tǒng)整體性能的關鍵。該設備在自動運行過程中，攪拌葉輪的運行時間較長，排砂處理在控制系統(tǒng)作用下可以實現(xiàn)自動化定時啟動。排砂泵、排砂閥門、旋流沉砂池和沖洗水等設備的連鎖控制可以有效實現(xiàn)，尤其是現(xiàn)場控制柜的應用優(yōu)勢可以得到充分發(fā)揮，砂水分離器的應用效果更佳。對企業(yè)污水處理過程進行監(jiān)控，在分析其處理環(huán)節(jié)特點與實際情況的基礎上，能夠在上述裝置進行自動化啟?？刂?，降低設備運行能耗的同時，達到最佳處理效果。

3.4 氧化曝氣量自動控制

為了增強PLC控制系統(tǒng)的靈活性和處理效果，還應該在處理過程中輸入氧氣，實現(xiàn)對氧氣曝氣量的自動控制，可以實現(xiàn)各個處理環(huán)節(jié)的有效協(xié)調(diào)。在PLC控制系統(tǒng)需氧量和負荷條件的設定過程中，需要對當前污水處理的實際要求進行綜合分析，實現(xiàn)對系統(tǒng)氧氣輸入量的靈活控制。PLC自動控制系統(tǒng)在此過程當中的應用，實現(xiàn)了對曝氣機轉(zhuǎn)速的自動控制，當氧氣量出現(xiàn)下降難以滿足污水處理要求與標準時，則能夠?qū)D(zhuǎn)速進行控制，使得含氧量得到提升。因此，在應用PLC控制系統(tǒng)時應該設定合理的系統(tǒng)指標，確保氧氣量始終處于合理范圍之內(nèi)。在指標的調(diào)節(jié)過程中，還應該對溶解氧濃度和氧化還原電位進行綜合分析，實現(xiàn)資源優(yōu)化配置與高效利用。

4保證 PLC 自動控制系統(tǒng)控制效果的措施

4.1 合理選擇傳感器設備

第一，要在粗格柵和細格柵位置各安裝一臺超聲波液位差計，這樣就可以對液位差進行測量和對比。采用 PLC 控制器對數(shù)據(jù)進行分析和計算，了解格柵的運行狀態(tài)。如果液位差中的數(shù)值發(fā)生變化，格柵就會受到訊號而運行，及時將垃圾清理干凈，保證過水環(huán)節(jié)得到有效的控制。

第二，要在進水泵的位置安裝 2 臺超聲波液位計，這樣就可以實現(xiàn)對進水提升泵的自動化控制。為保證水位的數(shù)據(jù)得到及時傳遞和接收，可利用 PLC 對數(shù)據(jù)進行精確分析。為保證提高泵運行質(zhì)量，還要結合測量值的情況和 PLC 的分析結果對提高泵進行自動化控制。這種方式不僅可以對水量進行精確控制，還能夠?qū)M水泵的工作狀況進行調(diào)節(jié)，如果存在異?，F(xiàn)象，就可以進行及時有效的處理。

4.2 格柵電機電路設計

在進行格柵電機電路設計時，需要明確設計的目的，確保格柵電機可以有效對格柵狀態(tài)進行控制，提高自動化控制能力，及時對懸浮物進行處理。應用格柵電機進行控制時，需要明確其控制原理。第一種是電控柜就地控制，第二種是利用 PLC 技術進行遠程控制。根據(jù)雙向開關做出選擇，并結合具體選項進行相應操作。如果開關處在二檔，就要進行啟動。連接電路后，在交流接觸器的帶動下就可以通電，電機可以迅速運轉(zhuǎn)。電機需要停機時，只需按下電氣系統(tǒng)的開關，就可以直接進行斷開，交流器也不會繼續(xù)通電，沒有電的作用后，電機就會停機。需要說明的是，如果電機處在滿負荷運行狀態(tài)下，則不能立刻執(zhí)行命令，而是需要耗費一段時間后才能停機。而且，在超級負荷狀態(tài)下，電機也不能進行自行啟動。

4.3 曝氣機電路設計

進行 KA1 曝氣機電路設計時，要考慮到對曝氣含氧量的控制，這樣就能夠發(fā)揮出微生物的降解效果，使有機污染物得到有效去除，達到污水處理的目的。通常要利用變頻器對風機的運轉(zhuǎn)頻率進行調(diào)節(jié)，這樣就可以有效開展后續(xù)工作?？筛鶕?jù)按下或者松開的操作監(jiān)測電機是否可以正常運行。

5結束語

總之，污水處理廠要高度重視自動控制技術的應用，采取有效的自動化控制系統(tǒng)，這樣不僅可以達到更好的污水處理效果，還可以提高處理效率，降低成本，節(jié)能環(huán)保。由于 PLC操作比較方便，還可以提高水質(zhì)，因此，越來越多的污水處理廠開始使用這一技術。隨著時代的不斷發(fā)展，PLC技術水平會不斷提高，自動化控制系統(tǒng)功能也會不斷完善，污水處理將會達到更加理想的效果。

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