淺析污水處理廠自動化控制技術

王岳 陳萍

摘 要：伴隨著我國經濟飛速前進，城市化以及工業化持續快速的前進，使用的水量越來越多，供求矛盾激增，水資源受污染情況也慢慢的受到了更多的重視。我國發展策略中針對水資源提出了建設節約型社會的前進方向。因為我國的污水處置行業還處于起步階段。所以，加速執行污水整治行業的自動化控制刻不容緩。文章主要講述了污水處理業現在的狀況、主要程序還有主要的整治方案，污水處理廠使用的自動化設備，最后對自動化體系的使用具有的價值以及前進方向進行闡述。

關鍵詞：污水處理；自動控制；展望

1 污水處理行業分析

1.1 污水處理行業的基本流程按照產業鏈劃分

污水處理市場的參與者主要有工程承包商、產品提供商和設施運營商。城市污水處理的流程如圖1所示。

圖1 城市污水處理流程

1.2 現行的主流污水處理方法

目前污水生物處理的主流方法有活性污泥法、生物膜法、厭氧生物處理法、生物塘法等，其中使用最為廣泛的是活性污泥法。該法利用曝氣的作用，使廢水與活性污泥混合并充分接觸而形成的混合狡，得到充足的溶解氧，再經由其中微生物的分解過程，使得廢水得以凈化。

1.3 我國污水處理行業的現狀

目前我國的污水處理能力尚跟不上用水規模的迅速擴張，管網、污泥處理等配套設施建設嚴重滯后。污水處理廠沒有有效的污水排出渠道，設計能力自然鞭長莫及，投資效益也因此不能發揮自己的作用。和經濟發達國家相對比，國內污水處置設備能夠承載的負荷較低，和國際上先進的裝備相比仍然存在很多問題。原本我國在污水處置的自動化控制方面開始的時間就已經很晚了，技術水準也和別的發達國家相差很多，不過從另一個角度來講，國內的前進速度比較快。為了能夠對環境的優化，開展污水處置業，我們還一定要更加深入的探索污水處置自動化措施的根本和使用程度。還有，國內各個區域內污水處置水準相差很大。

2 污水處理廠中自動化的應用

伴隨著經濟的前進以及生活水準的提升，用水量的激增，排泄的污水量也開始增多了，為了避免更多的水資源被破壞，完成污水凈化，國內城鎮正在以最快的速度建設污水處置廠。在現在所擁有的污水廠的環境以及容積下，自動化控制能夠增強污水處置廠的整治負載，減少運用成本，提升處理速度。提升污水整治體系的掌控水準，不管在經濟還是環境效益方面都起著關鍵的作用。

2.1 污水處理自動化控制系統的設計自控系統采用工業界目前流行的控制模式，即開放的計算機網絡系統加上流行通用的組態軟件以及可靠PLC模塊。系統配置和功能設計按照各工藝處理階段的“少人值守”的原則進行，并遵循如下要求：

2.1.1 穩定性：運用不僅穩固還又牢靠的工業體系進行掌控，簡易硬件上的程序，降低出錯地方。

2.1.2 優秀性：掌控體系一定要符合將來總線的前進方向，具有高性價比。

2.1.3 靈活性：不僅網絡聯系方便，體系組態也是很靈活的，能夠靈活的進行擴展，保護性能佳、實用性高，同時還有開發的軟件體系。

2.1.4 實用性：掌控體系對工作情況的變化能夠立即適應，滯留的時間很短。

2.2 污水處理廠自動化系統分析

2.2.1 污水預處理系統/進水泵房。該PLC工作站設在廠區進水提升泵房控制室，負責監控污水處理廠的預處理工段。其主要控制對象為粗格柵間的粗格柵及進水電動閘門、進水泵房的污水提升泵、沉砂池的排砂裝置和砂水分離等設備，此外，還負責進水水質如pH、SS（濁度測量）等參數的在線檢測。

2.2.2 生物處理系統/配電中心，該PLC工作站一般設在全廠的配電中心控制室，負責監控污水生物處理工段。其主要控制對象為生物池的水下攪拌器、水下推進器和曝氣設備，污泥回流泵房的污泥回流泵、剩余污泥泵，二沉池的刮吸泥機等設備。此外，其還負責生物池DO、ORP、MLSS；污泥泵房pH、MLSS，配電中心的電氣參數如：電流、電壓、有功功率，無功功率、有功電能、無功電能等參數的在線檢測。若污水廠生物池采用鼓風曝氣時，在系統中還需增設鼓風機房PLC工作站，一般情況下工作站設在鼓風機房配電間控制室，負責監控鼓風機及其輔助設備的運行及風量的調節。

2.2.3 污水消毒系統/出水泵房，該PLC工作站設在出水泵房控制室。其主要控制對象為出水提升泵、切換井電動閥門以及加氯消毒等設備，此外其還負責出水水質如：余氯、COD、流量等參數的在線檢測。

2.2.4 污泥處理系統/脫水車間，該PLC工作站一般設在脫水車間配電間控制室，負責監控污泥處理工段。其主要控制對象為儲泥池的攪拌器、電動閥門，脫水車間的進泥泵、脫水機、濃縮機、加藥系統等設。

3 自動化系統控制在污水處理行業的展望

3.1 自動化系統控制的應用價值。污水處理廠實行自動化系統控制后，即可將制作過程的掌控以及資料管制緊緊的連接在一起，進而能夠完成資料的歸結和計劃，完整的創建出污水廠整體的制作數據、傳送、解析、儲存以及管制的綜合體系。在污水處理廠的自動化掌控體系中成功的使用分散控制系統的回路優化設置，進而能夠在很大的程度提升污水處置的結果，同時能夠完成在制作的過程中不好用數學模型來形容的問題。污水處理廠中使用先進的檢查技術也能夠在很大程度上提升本廠的制作操縱合理性。除此之外，自動化掌控體系的構造策劃科學、性能完整、操縱過程穩定，這些都能夠完美的展現出自動化成本低的優點，很適合現在污水廠的需要。

3.2 自動化體系控制的前進目標。自動化控制思想是在一百多年前開始出現的，現代化科學技術和工業的飛速前進，引領著自動化控制體系范圍內的每個部分都有著飛速的前進，自動化對控制的精確度、靈敏度和體系的安全穩定性的要求也日益提升，對應的使用領域也越來越廣泛。自動化控制肯定會朝著智能控制的方向前進，并且智能控制能夠更加方便優秀的處理污水廠中自動化控制中存在的問題。我們可以預測到，污水處置自動化控制在將來會是結合了電腦、自動化、智能以及網絡成一體的高科學技術含量的設備。并且伴隨著網絡的持續前進以及改善，遠程進行管制以及訪問也會在不久的將來運用到污水廠中。必須要更加優化自動化措施的思想探索以及自動化措施使用的水平，把更加穩定、更加規范、更加前進的自動化設備引進到污水廠中，這樣才能繼續完成永續前進。也必須要繼續研究污水廠中使用的措施，才能夠適應電子信息化的需要，才能使我國和發達國間的距離進一步的縮小，享受更加舒服、和諧的生活。

4 結束語

污水處理廠中使用的自動控制體系，能夠降低勞動工人的勞動，降低勞動工人在操縱過程中可能遇到的危險系數，提升污水處理體系的速度，完善污水處理體系的管制情況。不過，必須要承認的是，現在國內污水處理業的自控體系在使用過程中還留存著很多急需處理的困難，特別是污水處理廠一定要面對的行業獨特性以及環境的繁雜性，處理后剩余污水的排放也是其中急需處理的難題。所以我們一定要加快對自控體系的探索速度，推動污水廠自動化的發展。

參考文獻

[1]喬叢等.關于國內污水處理及CASS工藝自動控制技術的初步探討.儀器儀表標準化與計量，2009.3.

[2]藍海濤.污水處理廠自動監控系統的設計[J].電腦與信息技術，2011.6.

[3]王巖.天津咸陽路污水處理廠自控系統[J].變頻器世界，2010.4.