污水處理中的自動控制應用研究

魏孝通

（滁州市特種設備監督檢驗中心，安徽 滁州 239000）

污水處理中的自動控制應用研究

魏孝通

（滁州市特種設備監督檢驗中心，安徽 滁州 239000）

水作為一種珍貴的資源，在生產中起到了巨大的作用。不過由于對污水的處理上存在不足等原因，造成了水資源的污染。污水處理已經成為了工業生產中必不可少的一部分。傳統的污水處理方法，存在著各種不足，于是自動化控制技術，在污水處理方面漸漸得到了廣泛的應用。

污水處理；自動控制；應用研究

隨著我們國家經濟的快速發展，水資源的污染問題也越來越嚴重，傳統的污水處理方法已經越來越難以大量處理污水問題。自動化控制系統已經漸漸在污水處理中占據重要位置，成為未來污水處理的發展趨勢。

1 污水處理工藝

1.1 常用方法

污水處理中最常見方法是活性污泥處理，這種方法是把污水中的有機物通過曝氣池中的微生物，將污水內的有機物氧化成無機物，然后經過沉淀池的沉淀，分離出清水，然后消毒后水質得到改良，變成合格用水。

1.2 處理污泥

污水處理過程中會產生大量的污泥，污泥中存在大量的有機物，穩定性狀態極差，極易腐化，其中還存在一些寄生蟲。因此污泥需要及時的進行處理，不然會出現二次污染。污泥處理一般采用有機濃縮和有機脫水的方法，通過處理的污泥含水量有所減少，其可以減少到70%。而通過好氧和厭氧消化以及熱處理等方法，可以有效穩定污泥的狀態。

1.3 控制要點

整個污水處理過程，工藝流程異常復雜，而其工藝位置也分散于不同的區域，污水處理系統是一個多變量的、非線性、多回路的負載系統。因此，需要建立自動化控制系統來減少污水處理工作中的困難局面。

2 自動控制技術

2.1 自動控制技術的應用意義

在傳統的污水處理中，由于缺乏實用的自動控制技術，一般采用的是人工控制方式，后來慢慢的出現了一些半自動化的控制方式，不過無論是人工還是半自動方式，都存在著很多的弊病。隨著現代化科技的不斷發展，污水處理中的自動化水平也越來越高。污水處理采用人工控制方式時，工作人員的勞動強度相對較大，其污水的檢測數據沒有及時有效的進行反饋，而且數據的準確性也沒有保障，這會造成控制過程出現嚴重的滯后，影響污水處理效果。同時還受到操作人員人為因素的影響，人主管判斷的偏差也會影響控制過程。所以，人工控制方式缺乏有效性和及時性，沒有辦法做到實時的控制，而且導致污水處理的水質得不到穩定的控制，出現高低偏差。而半自動控制系統中，一部分自動控制，另一部分依然需要操作人員進行現場操作控制，這種操控方式自動化程度太低，無法達到集中監控，無法有效低能的進行污水處理。

自動控制技術有著很強大的控制功能，可以更有效地達到污水處理指標。減少傳統污水處理中的勞動輸出成本，并且提高了污水處理的效率，有效減少了人工控制和半自動控制方式，在污水處理中所產生的一系列問題。

2.2 自動控制技術的系統研究

2.2.1 基本構成及原理

自動控制系統一般采用的是四個單元構成，分別是操作站、工程師站、現場控制站和管理平臺，由各個功能單元通過信息的網絡傳遞分別進行實際控制。現場控制站是整個系統的核心部分，主要是用來進行信號采集及策略控制；而操作站則是使用人機界面功能，顯示現場狀態以及報警等內容，用于人員的操作控制；工程師站則是用于系統配置，實現回路組態的控制并且為現場控制站和操作站提供運行系統的保障；管理平臺主要是為整個系統提供平臺的數據服務。

整個自動化控制的流程是由現場控制站通過儀表燈檢測設備對處理工藝中的每個工藝參數進行采集處理，然后將其信號傳輸給操作臺；操作人員通過人機界面顯示的工藝流程圖，對實際處理過程進行控制調節，同時進行報警觀察處理，從而對整個處理過程進行實時監控。

2.2.2 設計思路

處理污水主要是將雜質從污水中分離出來，留下清水分離部分；對產生的污泥進行減量和穩定；然后對處理的水和污泥，再回收重新利用加工。在設計時根據不同的工藝要求進行針對性的設計，首先對污水處理各個流程的功能單元進行整體模塊化設計。其次，根據各個處理流程不同的控制要求，進行模塊的調整，優化和保護其工藝過程。各個模塊之間可以相互協調，并且整個模塊處于系統中央控制之下。

2.2.3 污水處理中的自動化控制

自動化的檢測系統是自動化控制的關鍵環節，污水處理廠的主要檢測系統包括各種檢測儀表，如流量計、溫度計、PH計、壓力計、液位計等。通過現場測量儀表檢測的值通過信息網絡傳輸到操作平臺的顯示界面上，供給操作人員進行實時監控。

在污水處理中，水量檢測是工藝控制的重點，安裝流量計可以有效的避免傳統方式無法進行實時檢測的弊端；通過格柵控制系統來對清污過程進行實時監測，格柵通過設定的時間和水位差進行自動清污的工作；通過液位控制系統、控制水泵的啟動，這樣可以根據相應的水量及時精確調整水泵的運行狀態，避免空轉或者負載等，減輕設備的損耗；利用污泥控制系統，通過污泥管道安裝的流量計對污泥泵的工作狀態進行監測，可以有效判斷回流污泥的工作是否正常。

2.2.4 未來發展方向

自動化控制未來的發展方向就是智能化控制，可以有效的解決污水處理自動化控制中生化池溶解氧的問題。還有，污水處理中，外界干擾和本身的不確定因素較多，造成了故障出現頻繁，通過智能化控制可以有效的預測分析故障，減少或者避免故障的發生，降低故障帶來的經濟損耗。

3 結語

水資源已經受到嚴重的污染，我們需要采取有效的手段進行水資源的循環利用，減少污染量。這就需要在污水處理上采用更加完善和優異的控制系統，而自動化系統不僅在工藝上改善水資源的污染，而且也符合企業節能減排的切實利益。

［1]秦蓉.自動控制在污水生物處理技術中的應用［J].甘肅化工，2003（04）.

［2]相會強，劉芬，劉雪蓮.自動控制在污水處理中的應用［J].儀器儀表學報，2005（S2）.

魏孝通（1990—），男，安徽滁州人，本科，助理工程師。