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自动控制技术在污水处理中的应用

发表时间：2020/8/5 来源：《基层建设》2020年第10期作者：王冯锋

[导读] 摘要：近年来，城市的人口日渐增多，产生的工业污水以及人们日常实际生活污水随之越来越多，对生态自然环境以及人们的生活居住环境造成非常不好的影响，更为严重的是这些污水会危害到人们的身体健康。

        桂林市排水工程管理处广西桂林 541000
        摘要：近年来，城市的人口日渐增多，产生的工业污水以及人们日常实际生活污水随之越来越多，对生态自然环境以及人们的生活居住环境造成非常不好的影响，更为严重的是这些污水会危害到人们的身体健康。国内十分需要对工厂进行一定的控制，从源头上减少整体的污水排放量。而针对之前一贯所采用的污水处理模式而言，其不能满足排污模式可持续发展所需要的条件。中国信息技术等现代科技发展迅速，自动化控制技术也渐渐应用到工业建设中，因此将自动化控制技术应用到污水处理生产中，建立全方位的监控污水处理系统，既能保证污水处理全过程的效率，又能满足排污系统的可持续发展。
        关键词：自动化控制；污水处理；应用
        引言
        经济的全面发展，使得社会整体的商业化实现了进步，但随之而来的便是生态问题。对于生态建设和危机，要在实际项目中，维系好对生态以及经济的相互平衡。这便需要企业做出一些努力，国家也要制定有效的政策，切实落实可持续发展的理念，帮助所有公民树立好环保思想，积极践行可持续发展。
        1污水处理自动化控制系统
        随着中国高科技信息时代的到来，污水处理也引进了自动控制化技术。在污水处理的过程中，将污水处理过程和自动控制化技术结合在一起，既提高了污水处理的效率，同时还弥补了污水处理人工现场操作不足的缺陷。自动化控制污水处理系统可以对污水处理进行三级控制，自动化控制污水处理的一级控制为集中控制模式，是由自动化总服务台操控，自动化控制污水处理的二级控制为分散控制模式，分散在污水处理单位的各个区域，进行分散式操控，自动化污水处理的三级控制为实时控制模式，是由操作现场相关的设备组成。要保证自动化控制污水处理系统正常运行，要强化各级控制系统之间的信息传递的工作。
        2污水处理自动控制系统的项目要求
        整体设置项目，精细化的设计必不可少，可以使规范得到进一步的完善。其一，需要确定好工艺流程操作，充分考量好位置，设备的使用性会整体提升，将其应用价值进行发挥;其二，针对项目设计理念，需要对设计性以及可靠性给予保障。同时，精细化的系统异常关键。所以，系统结构中，对基础处理当中的主管以及实时监控，可以对计算机管理的高效模式给予实现，并对相应数据采集技术充分结合，实现信息资源的有效共享，甚至可以应用完全自动的自动化处理。对于基本操作以及相应的维护工作，既要保证利用相应的措施，对系统整体性的畅通运行进行细致化维护，同时还要对自动化处理系统当中的各项功能给予完善。其中可借助工作人员，优化好基本处理效果，使其在某种程度上有多提升，真正使良性污水处理系统得到构建，以便对控制技术生成给予提升。此外，针对污水处理模式的应用，还需要针对智能化处理系统实施模块操作，使其属性得到进一步优化，其中可以对所有环节的完整性给予保障。其一，包括定时控制系统、数据采集系统、反馈控制以及基本运行日志等等，不但要对自动处理数据以及运行状态可以保障，也要保障对人员针对自动处理的数据进行优化和分析给予相应的汇总，这样可全面把控以及管理系统的整体情况。
        3自动化控制技术在污水处理过程中的应用
        3.1进水泵的自动控制
        污水处理过程中进水泵是主要用来控制来水的水量与水的速度的设备，自动化控制进水泵处理污水时，进水泵的自动化控制主要是采用水位的测量装置来监测水位的变化情况，当水位升到一定高度位置时，控制按钮会自动启动进水泵，自动控制进水泵一般需要3台以上，由自动控制系统控制水泵工作的时间以及顺序。
        3.2自动控制旋流沉砂池
        在污水处理过程中，旋流沉砂池是沉淀处理的重要组成部分，能够保证该装置始终处于自动运行状态，搅拌叶轮持续运行，此时通过PLC自动控制系统直接控制排砂过程，包括旋流沉砂池、排砂泵、冲洗水、排砂阀门等设备，均可以采用联锁控制方法，直接通过系统来统筹控制设备处于静止或者启动状态。

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        3.3自动控制系统的网络系统设计
        在污水处理环节，为了能够进一步提高PLC自动控制系统的运行效率，可以基于现场污水处理具体情况进行有针对性的控制网络结构设计，一般采用分布式的控制系统，主要包括中央控制室以及若干的PLC控制站，每个PLC控制站分别代表污水处理过程中的一个功能模块，包括污泥脱水、配电间控制主站、滤池操作间控制站等[3]；在PLC自动控制系统硬件的选择上，可以选择L3X型控制器实现主站控制，主站之间采用以太网通信方式。同时，为了能够提高自动化控制效果，在每套PLC主站上都需要设置可编程操作员终端，并支持多种协议的操作要求；在中央控制站与各PLC控制站都采用显示接口（DisplayPort，DP）总线连接模式，这种结构模式能够较好地保证通信质量。
        3.4自动控制进水泵房
        在污水处理系统中，进水泵房是测量进水量、进水速度的重要装置，在PLC自动控制系统中，先通过水位测量仪来掌握水位的实时参数，假设污水处理过程中的水位开始升高，这种情况将会自动触发控制按钮，启动水泵。此时，水泵的启动顺序是根据累计运行时间由小到大排序的，在水位不断下降的情况下，控制水泵会依次停止运行。在这个过程中，PLC自动控制系统会记录水泵的运行时间，满足后期水泵自动轮值的要求，确保所有水泵都处于良好的状态；而在污水处理系统中的污水降低到保护水位的情况下，所有的水泵都会停止运行，通过该系统能够在完成现场控制的同时设定水位值。
        3.5污泥回流量的自动控制
        在污水处理过程中对污泥回流量的自动化控制应用，可分为时间控制以及手动控制两种方式进行。污泥回流量自动化控制系统，在污泥回流过程中，对污泥回流设备设施按照一定的启动顺序发出相关的指令，如果相关的设备实施出现故障，自动控制系统会发出停止工作的指令，清除所有故障后，污泥回流量自动控制系统会恢复正常工作状态。
        3.6自动控制氧化沟曝气量
        一般在污水处理中需要输入氧气，此时为了能够实现资源的合理利用，需要依照系统负荷以及实际需氧量来控制氧气输入。通过PLC自动控制系统能够控制曝气机的运行速率，假设污水处理中的氧气含量不足，系统会提高曝气机的运行效率来保证氧气的供应量；反之会减少氧气供应量。在这个氧气调节过程中，PLC自动控制系统会根据数据采集功能所测量的氧浓度变化来调整系统运行，达到了节约能源、降低成本的目的。
        3.7沉砂池的自动控制
        在进水泵对污水处理过程的分析后，再用沉砂池将水进行沉淀处理。沉砂池自动控制系统，既可以运用自动控制系统控制搅拌叶轮定时进行排沙，还可以应用自动化控制系统控制排沙泵、冲洗水以及排沙阀门等设备来实现沙水分离的控制。
        结束语
        总之，生产基础的不断提升，带动了整体经济的有效攀升，其中经济和环境之间产生的矛盾日益突出，对于环境的保护也需要更进一步。其中，国家对于环保资金的投入，需要更进一步，对相对应的发展领域给予扩展。其中，污水处理自动化控制系统的设计，可借助设备的自动化采集数据，将数据在计算机中汇集，构成有效的数据分类。中央控制中心便可实施具体的设备任务指派，并对其工作状态进行调整，对相应的设备进行实践操作。
        参考文献
        [1]阴敏.城市污水处理自动化技术探究[J].山西化工,2018,38(02):192-193+196.
        [2]马洪涛,张子良,张福超,李玺梅.污水处理厂PLC自动控制系统应用探索[J].山东工业技术,2017(14):25.
        [3]张虹,马振英,房玮.污水处理自动化控制系统控制策略研究[J].仪表技术与传感器,2017(07):54-57.
        [4]程莉.浅谈自动控制系统在污水处理中的应用[J].科技风,2017(11):150.
        [5]王伟,李建利.自动控制系统在污水处理中的应用[J].中国石油石化,2017(03):28-29.