自動(dòng)化技術(shù)在環(huán)保設(shè)備中的應(yīng)用及發(fā)展前景

張振興，李小輝

（濰坊派克漢尼汾過(guò)濾系統(tǒng)有限公司，山東濰坊 261031）

0 引言

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，國(guó)家對(duì)環(huán)保越來(lái)越重視。當(dāng)前在多家企業(yè)的發(fā)展中都有使用環(huán)保設(shè)備，以此符合相關(guān)政策的要求，做好環(huán)境保護(hù)工作。以自動(dòng)化為核心的電子設(shè)備在當(dāng)前社會(huì)中得到有力的發(fā)展，而高性能的自動(dòng)化環(huán)保設(shè)備是目前非常具有前景的研究方向。

1 自動(dòng)化技術(shù)在環(huán)保設(shè)備中的運(yùn)用意義

自動(dòng)化技術(shù)主要是對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行收集、處理、診斷、監(jiān)控、分享等，其在環(huán)保設(shè)備中的應(yīng)用，可以降低管理成本，為治理環(huán)境提出可靠、精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)，更符合環(huán)保設(shè)備工作運(yùn)行的要求。

1.1 低成本與高準(zhǔn)確性

傳統(tǒng)的環(huán)境監(jiān)測(cè)方式由于受到人為因素與資金的影響，對(duì)各類污染物的處理效果不佳。在環(huán)保設(shè)備中應(yīng)用自動(dòng)化設(shè)備可以有效降低成本，提高設(shè)備數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。由于傳統(tǒng)的污水治理比較費(fèi)時(shí)耗力以及成本較高，不能長(zhǎng)期對(duì)各種污染源進(jìn)行監(jiān)測(cè)，導(dǎo)致不符合環(huán)保測(cè)評(píng)的評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)；而使用自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，能對(duì)污染源進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，同時(shí)監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)更為準(zhǔn)確。因此，應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)能夠降低環(huán)境污染源監(jiān)測(cè)成本支出，并使得數(shù)據(jù)更加精準(zhǔn)。

1.2 時(shí)效性高、風(fēng)險(xiǎn)低

在傳統(tǒng)的污水監(jiān)測(cè)方式下，需要依靠人工的方式進(jìn)行污水信息收集，再對(duì)收集的污水進(jìn)行分析、計(jì)算，人工方式的污水監(jiān)測(cè)缺乏連續(xù)性，監(jiān)測(cè)誤差會(huì)比較大，流程相對(duì)繁瑣。引入自動(dòng)化技術(shù)可提高對(duì)水質(zhì)的整體監(jiān)測(cè)效果，達(dá)到自動(dòng)采集、傳輸?shù)男Ч?，?jié)省時(shí)間，降低了對(duì)工作人員的風(fēng)險(xiǎn)。

1.3 實(shí)現(xiàn)對(duì)環(huán)保設(shè)備的自動(dòng)化控制

治理環(huán)境問(wèn)題較為有效的措施是使用環(huán)保設(shè)備，這也是環(huán)保監(jiān)測(cè)中常用的方式，可達(dá)到快速有效的監(jiān)測(cè)效果。環(huán)保事業(yè)監(jiān)測(cè)的定義可以分為廣義的監(jiān)測(cè)與狹義的監(jiān)測(cè)，廣義的監(jiān)測(cè)指環(huán)保設(shè)備的功能自動(dòng)化管理，如對(duì)大氣環(huán)境質(zhì)量的監(jiān)測(cè)，而狹義的監(jiān)測(cè)主要是對(duì)環(huán)保設(shè)備運(yùn)行的維護(hù)等。環(huán)保設(shè)備功能自動(dòng)化是環(huán)保工作的一大要點(diǎn)。目前，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展迅速，將其應(yīng)用于自動(dòng)化環(huán)保設(shè)備中，能對(duì)環(huán)境實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，并及時(shí)對(duì)數(shù)據(jù)做出處理。因?yàn)楝F(xiàn)場(chǎng)環(huán)保設(shè)備承擔(dān)的工作任務(wù)大，而嵌入式系統(tǒng)可以降低環(huán)保設(shè)備的不穩(wěn)定性。此外，使用互聯(lián)網(wǎng)的方式可以將資源進(jìn)行共享，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程操作，例如將應(yīng)用軟件與數(shù)據(jù)移入遠(yuǎn)程操作服務(wù)器，使用遠(yuǎn)程操作，將降低對(duì)終端設(shè)備的要求，提高對(duì)污染物的監(jiān)測(cè)效果。

2 自動(dòng)化技術(shù)在環(huán)保設(shè)備中的應(yīng)用研究

2.1 在污水處理設(shè)備中的應(yīng)用

污水系統(tǒng)具有非常復(fù)雜的特點(diǎn)，且是環(huán)境治理的重點(diǎn)，受到社會(huì)各界的廣泛關(guān)注。使用環(huán)保設(shè)備能針對(duì)工業(yè)中存在的廢水進(jìn)行集中處理?，F(xiàn)代化工業(yè)領(lǐng)域中會(huì)產(chǎn)生很多廢水，直接排放是國(guó)家政策所不允許的，對(duì)廢水集中處理有利于推動(dòng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。在處理工業(yè)廢水中，需要擬定更加完善的設(shè)計(jì)方案，能降低成本，達(dá)到科學(xué)化的治理效果。對(duì)目前工業(yè)廢水治理現(xiàn)狀進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，各項(xiàng)廢水處理的技術(shù)逐漸得到了提升，可進(jìn)一步控制廢水污染問(wèn)題，避免生態(tài)環(huán)境污染，在污水排放的處理系統(tǒng)中對(duì)污染物進(jìn)行處理，使其達(dá)到排放的標(biāo)準(zhǔn)，減少水質(zhì)污染，應(yīng)用自動(dòng)化設(shè)備將污水中的污染物進(jìn)行分離，二次回收利用或者轉(zhuǎn)為無(wú)害物。例如，化學(xué)法二氧化氯采用自動(dòng)控制系統(tǒng)，主要由供料系統(tǒng)、反應(yīng)系統(tǒng)、溫控系統(tǒng)等控制，在操作過(guò)程中減少了人力成本，而且具有快速消毒的效果，對(duì)人不會(huì)產(chǎn)生危害。值得一提的是，在冬天需要對(duì)其進(jìn)行保暖措施，防止設(shè)備以及加藥管道遭到損害，同時(shí)應(yīng)及時(shí)清除給料管中的雜質(zhì)，避免出現(xiàn)堵塞。

2.2 在環(huán)境保護(hù)中的具體應(yīng)用

（1）采用自動(dòng)化技術(shù)在數(shù)據(jù)上的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)比人工的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)更為精準(zhǔn)，由于操作人的習(xí)慣不同，員工操作的方式難免會(huì)產(chǎn)生一些誤差，影響數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。自動(dòng)化技術(shù)可以避免人為出現(xiàn)的誤差。因?yàn)樽詣?dòng)化技術(shù)是按照編制的程序運(yùn)行，不受人為的影響，安裝自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，可以實(shí)施數(shù)據(jù)自動(dòng)上傳、自動(dòng)儲(chǔ)存的功能，能減少人工的監(jiān)測(cè)時(shí)間。一旦數(shù)據(jù)超過(guò)正常監(jiān)測(cè)的數(shù)值，自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)報(bào)警，幫助監(jiān)測(cè)人員采取一定的措施，防止產(chǎn)生不良的后果。

（2）從當(dāng)前的環(huán)境保護(hù)制度看，需要環(huán)保監(jiān)測(cè)人員取一些水質(zhì)不穩(wěn)定的區(qū)域進(jìn)行監(jiān)測(cè)，而水質(zhì)區(qū)域的工作環(huán)境比較惡劣，給工作人員帶來(lái)巨大的挑戰(zhàn)，使用自動(dòng)化監(jiān)測(cè)設(shè)備，環(huán)保監(jiān)測(cè)人員不到監(jiān)測(cè)地點(diǎn)即可以對(duì)危險(xiǎn)區(qū)域?qū)嵤┍O(jiān)控，提高工作效率，減少人力上的成本。

（3）自動(dòng)化技術(shù)為環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)提供連續(xù)的數(shù)據(jù)，采集的數(shù)據(jù)精準(zhǔn)性高。自動(dòng)化技術(shù)全方面覆蓋需要進(jìn)行監(jiān)測(cè)的地方，使得數(shù)據(jù)更加全面，為監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)提供必要的支持。

2.3 固廢處理設(shè)備中的應(yīng)用

固體廢料按照規(guī)定不能直接排放到水體中，由于固廢具有的危害性非常大，需要利用綠色固廢設(shè)備進(jìn)行處理，對(duì)其廢料進(jìn)行再循環(huán)使用，在一定程度上符合生態(tài)的理念。自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用在處理固體廢料中，能減少設(shè)備的使用數(shù)量，達(dá)到在不同系統(tǒng)中實(shí)時(shí)焚燒的效果，減少對(duì)環(huán)境的污染。

2.4 空氣除塵設(shè)備中的應(yīng)用

工業(yè)廢氣中存有害物質(zhì)，處理不佳會(huì)對(duì)人體造成傷害。使用除塵設(shè)備能更好的處理工業(yè)廢氣，布袋式除塵器是常使用的除塵設(shè)備，應(yīng)用非常廣泛，此類除塵器能適用于高溫的環(huán)境，除塵效果比較明顯，不需要用水，收集的粉塵容易被回收，運(yùn)行結(jié)構(gòu)也非常的簡(jiǎn)單，投資相對(duì)較少，維護(hù)十分便捷。除此之外，靜電除塵器也是廣泛應(yīng)用的一種除塵設(shè)備，主要是利用高壓直流的電場(chǎng)使得煙氣中的氣體電離，在電場(chǎng)的作用下使得粉塵帶電、向與自身極性相反的方向運(yùn)動(dòng)，使得帶電粉塵被吸附到靜電力的極線上。

靜電除塵方式與布袋除塵方式各有優(yōu)點(diǎn)，兩者根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的不同情況，科學(xué)的進(jìn)行分配，提高除塵設(shè)備的整體操作水平。相比傳統(tǒng)除塵方式，這兩類除塵方式適用范圍相對(duì)大，成本較低，操作簡(jiǎn)單，優(yōu)勢(shì)顯然[1]。

3 自動(dòng)化技術(shù)在環(huán)保設(shè)備的發(fā)展前景

3.1 污水處理

由于社會(huì)日常排放的廢水以及工業(yè)排放的廢水增多，因此，在處理的過(guò)程中，需要依據(jù)廢水的特征、類型的不同來(lái)處理廢水，一旦廢水排出后，將對(duì)周邊的環(huán)境帶來(lái)污染。在污水處理中，目前采用的方法是利用自動(dòng)化技術(shù)處理廢水，但是隨著水質(zhì)污染區(qū)域的擴(kuò)大，污水處理的要求也必須再度提高，常規(guī)的自動(dòng)化規(guī)劃技術(shù)已經(jīng)無(wú)法滿足人們的正常監(jiān)測(cè)，在未來(lái)的發(fā)展中，應(yīng)該注重自動(dòng)化系統(tǒng)在污水處理設(shè)備中的研究，特別是智能化控制，用更加先進(jìn)的智能化設(shè)備應(yīng)用到各種各樣污染類型的污水中，提高監(jiān)測(cè)的效果，科學(xué)化的凈化污染的水質(zhì)[2]。

3.2 環(huán)境保護(hù)

環(huán)境監(jiān)測(cè)的目的在于掌握環(huán)境質(zhì)量的變化狀態(tài)以及污染物排放的潛在風(fēng)險(xiǎn)，為更好的管理環(huán)境做出需要，當(dāng)前環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)自動(dòng)化程度比較低、資金相對(duì)較高，難以起到對(duì)環(huán)境的整體監(jiān)測(cè)，急需面對(duì)全國(guó)范圍內(nèi)的智能化環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，為環(huán)境治理提供決策依據(jù)。在未來(lái)的發(fā)展中，需要不斷的在單獨(dú)數(shù)據(jù)采集的基礎(chǔ)上加入新的元素，開(kāi)發(fā)可以自我診斷、自我記錄等人工智能設(shè)備，結(jié)合目前互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展趨勢(shì)，形成大數(shù)據(jù)的監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)，滿足對(duì)環(huán)境監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)支持。環(huán)境監(jiān)測(cè)涉及的領(lǐng)域之廣，包括光學(xué)、生物學(xué)等多學(xué)科技術(shù)，隨著行業(yè)的發(fā)展，一些小型、技術(shù)較差的生產(chǎn)企業(yè)逐步被淘汰，而行業(yè)優(yōu)勢(shì)特別明顯的企業(yè)，掌握了核心技術(shù)的企業(yè)將會(huì)在未來(lái)的發(fā)展中占據(jù)重要的地位[3]。

3.3 固廢處理

在固廢料設(shè)備處理方面，通過(guò)焚燒垃圾發(fā)電的技術(shù)可以為社會(huì)提供電力，將污染物廢料變?yōu)榭梢暂斔偷哪茉次镔Y，起到變廢為寶的作用，在未來(lái)研究者需要注重對(duì)焚燒系統(tǒng)的完善，利用現(xiàn)代化智能的控制系統(tǒng)，科學(xué)的調(diào)整使用參數(shù)，動(dòng)態(tài)的控制焚燒爐內(nèi)的溫度及進(jìn)行垃圾的焚燒，防止造成再次污染。除此之外，要對(duì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行完善，提高自動(dòng)化的控制程度，便于更好的監(jiān)測(cè)成分復(fù)雜的固廢料污染物，提高固廢料物質(zhì)的監(jiān)測(cè)度，進(jìn)一步提高系統(tǒng)的穩(wěn)定程度[4]。

3.4 空氣除塵

為了降低對(duì)空氣的污染，我國(guó)對(duì)環(huán)境保護(hù)的要求越來(lái)越高，對(duì)環(huán)保治理的投入也在加大，作為控制大氣污染的除塵設(shè)備，具有非常大的前景，靜電除塵器有著更為廣闊的發(fā)展空間。由于布袋除塵器在工作中會(huì)受到布袋阻力的影響，不適處理高壓、容易腐蝕的氣體，由此，需要采取方法做出進(jìn)一步的研究，通過(guò)布袋式除塵器與靜電除塵器相互結(jié)合，進(jìn)行細(xì)致的研究，優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，將除塵的效率進(jìn)一步的提高。在未來(lái)的發(fā)展中，人們更愿意傾向于一體多用化，使用一類除塵設(shè)備就能將污染物得以凈化，該設(shè)備能夠依據(jù)除塵的環(huán)境自動(dòng)選擇合適的除塵技術(shù)，提高除塵的效率，減少對(duì)空氣的污染，這也是未來(lái)除塵技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。

4 結(jié)語(yǔ)

在現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)的影響下，在環(huán)保設(shè)備中引入自動(dòng)化技術(shù)將成為其主要的發(fā)展趨勢(shì)，主要體現(xiàn)在對(duì)廢氣、廢水的治理，并且將擴(kuò)大應(yīng)用領(lǐng)域，不再僅僅局限于對(duì)工業(yè)生產(chǎn)中的廢氣、廢水的治理，也會(huì)對(duì)自然生活中的環(huán)境治理起到作用。當(dāng)前，環(huán)保設(shè)備自動(dòng)化水平有待提升，在功能的使用上缺乏穩(wěn)定性。因此，需要政府相關(guān)環(huán)保部門引起重視，為環(huán)保產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供相應(yīng)的優(yōu)惠政策與充足的資金，增加對(duì)自動(dòng)化技術(shù)的研發(fā)力度，使設(shè)備實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化與標(biāo)準(zhǔn)化，推動(dòng)未來(lái)環(huán)保設(shè)備自動(dòng)化的全面發(fā)展。