基于廢水處理角度的水環境保護策略

邱曉艷

（內蒙古大唐國際克什克騰煤制天然氣有限責任公司內蒙古赤峰025350）

基于廢水處理角度的水環境保護策略

邱曉艷

（內蒙古大唐國際克什克騰煤制天然氣有限責任公司內蒙古赤峰025350）

隨著社會的不斷發展，工業化進程的腳步在加快，對環境污染也越來越嚴重。工業企業排放大量的污水和廢水，使得城市水資源受到嚴重的污染，相關部門應該對其進行重視，并且將廢水的處理工作列為首要任務來進行。因此，相關部門需要積極的建立一套對廢水處理和管理的體制，有效的對廢水進行二次處理，對水資源進行保護，確保人們用水的安全性。基于此，本文主要在廢水處理角度下的水環境保護策略進行了探討。

廢水處理；水環境保護；措施

社會的發展，促進了工業化企業的發展，但是，大量的生活污水和工業廢水的數量也在迅速增加。現階段，我國一些城市和工業園區并沒有建立廢水處理廠，使得生活廢水和工業廢水未經處理就直接排出，直接對水體產生嚴重的影響，污染了水資源。因此，相關部門需要對廢水處理廠的運營情況進行深入細致的分析，并且根據廢水處理系統的原則，設計出科學合理的管理系統，從而有效的對水資源進行保護，確保人們用水的安全性。

1　我國廢水處理廠的處理現狀

隨著改革開放政策的實施，我國逐漸的對廢水處理工作進行重視，已經在城市水環境的保護工作中取得了很大的進展，目前，已經建立200多座大、中型城市廢水處理廠。廢水處理廠可以對生活廢水和工業廢水進行二次處理，有效的控制水資源污染現象的發生，并且有效的保護了水環境。隨著時間的推移和社會的影響，廢水處理廠在建設和運營過程中，采用計劃經濟背景下的管理方式，政府單位負責建設和運營方面的費用，造就了政府承包一切的局面。長期下去，政府單位的財政負擔加重，并且廢水處理廠有可能由于缺乏資金難以進行正常的運作。因此，對我國現階段廢水處理廠的運營情況進行分析和調查，大部分廢水處理廠在建設初級規模較大，但是由于缺乏水量，設備無法進行滿負荷工作，出現入不敷出的現象。隨著環境保護部門開始對污染源進行治理，使得廢水處理廠的水質濃度下降，廢水處理廠的設備難以滿負荷進行運作，無法有效的發揮廢水處理廠的功效。

以某廢水處理廠舉例說明。首先，原始建立的規模較小，1998年在進行二期擴建之后，該廢水處理廠對污水處理的能力已經高達16.5×104t/d。但是，隨著環保部門對污水源的處理力度加強，使得該廢水處理廠的實際水量逐漸下降，難以確保設備滿負荷進行工作，廢水處理廠的作用也難以進行發揮。其次，由于政府單位投資監理廢水截留工程，使得水量也在逐步減少。從廢水處理廠的運營情況來進行分析，由于環保部門對污染源的處理力度加強，使得點源治理工作取得了很好的成績，大大降低了水質的濃度，并且CODcr含量僅僅為250mg/L，與設計相差甚遠，廢水處理廠的作用難以進行有效的發揮。由以上種種原因可以看出，在現有的廢水處理廠中，大部分廢水處理廠會受到各方面的原因，使得著水量和污染物總量嚴重不足。政府部門為了確保能夠接納更多的廢水，開始從多方面來進行工作，嚴重影響了廢水處理廠的工作。

2　點源污染治理現狀

由于生活污水和工業廢水未經處理直接排放，對水體造成了嚴重的影響，污染了水環境。因此，為了更好的對廢水污染現象進行控制，需要當地政府部門和環保部門從廢水的排放階段進行控制，將多方面的手段進行結合，有效的對水污染現象進行控制和治理。工作的重點需要放在“防”上，從污染的源頭進行入手，對污水的排放量進行有效的控制。隨著改革開放以來，我國工業化建設進程在不斷加快，逐漸的開始對無污染工藝進行研究，已經取得了一定的成績。在污水源頭的控制工作中，需要大力發展封閉系統，對廢水進行二次利用，這不僅僅提高了廢水的利用率，而且還減少了廢水的排放量。封閉系統也可以稱之為無廢水系統工藝是指將一切對環境有可能造成污染的物質封閉在生產系統中，杜絕排放污染物質。對廢水中有利的物質進行回收，將原材料的廢雜和污水進行有效的分離，以便于回收，這樣不僅僅降低了回收的成本，而且使得廢水的濃度大大降低，減輕設備對廢水的處理負荷，延遲設備的工作壽命。在“治”的方面，政府部門需要強制企業單位必須按照規定廢水排放要求，才能對廢水進行排放，對不按照規章制度執行的企業單位，嚴查不待，令其停止工作，立即進行整改。由于政府部門的強制要求，企業為了能夠生存下去，積極的修建廢水處理設備，使得排放的廢水符合要求。現階段，我國大多數企業在污水的排放工作中能夠達到國家規定的一級標準。但是，大部分的工業企業雖然建立了廢水處理設施，效果并不盡人意。主要的原因是，（1）企業的主要工作是生產，在廢水處理方面缺乏專業性的人才和技術手段，在管理方面缺乏經驗；（2）工業化企業對廢水處理的能力較小，無法保證水質量，運營狀態不良，因此，需要投入的資金量較大，難以有效的對廢水進行處理；（3）由于環保部門在對工業化企業的監督和管理工作中存在漏洞，使得部分企業不按照要求來進行工作，嚴重影響了環保工作的進行。因此，對于工業化企業來講，無法做到及時的對污染進行治理，所以，政府部門需要積極的引進廢水自動處理控制系統，有效的廢水進行處理。

3　廢水處理廠自動控制系統設計原則

廢水自動控制處理系統能夠有效的提高生產效率，提高工業要求。在對控制系統進行設計時，需要遵守以下幾點原則：（1）可靠性原則：廢水處理工作與人們的生活情況、身體情況息息相關，在進行設計時需要對其進行重視。（2）技術成熟性原則：在對控制系統進行設計時，不僅僅需要符合設計的基本要求，并且還需要借助科學、先進、成熟的技術，前沿的設備，確保系統正常工作和日后維護工作的順利進行。（3）技術經濟型原則：在對技術方案進行選擇時，需要具備前瞻性，選擇具有高性價比、強實用性等特點的方案和設施。

4　整體方案設計

4.1 WINCC組態

廢水處理廠所需要的設備占地面積較大，并且信號的種類較多，控制點比較分散，一般使用繼電器和各種類型的控制開關來進行控制，設備出現故障的概率較大，很難對其進行統一的監督和管理。為了確保水質量和生產效率，廢水自動控制處理系統使用DCS方式來對設備進行總控制，并且對各個設備進行實時監督、發布指令，各個工序獨立進行工作。自動系統借助以太網來進行設備的連接，中央控制室來對各個控制站進行遠程控制，并且有三種方案可供選擇，使得各個工藝獨立進行工作，并且實時的進行數據信息的交換。中央控制室借助WINCC形成上位機監控系統，對搜集到的數據信息進行實時處理，并且對設備的運行情況、故障情況等多方面的情況進行監督。自動控制處理系統由多個頁面組成，詳細的反映了各個設備的工作情況和對廢水的處理情況。WINCC標準化頁面，便于掌握和操作，使得人員的工作效率大大提高。

4.2 PLC控制系統

按照工藝技術的要求，PLC接上電源之后，系統自動進行檢測，檢測沒有問題之后，按照上位機監控系統的信號來對設備進行測試。PLC控制系統對全部設備的數據信息進行搜集，借助計算機強大的數據處理能力對數據進行處理之后，傳送給上位機監控系統。如果出現電路短路、斷路或者超負載的現象發生之后，PCL控制系統在進行數據采集時，會超過預定的數值，并且發出停止指令給設備，設備停止進行工作，與此同時發送報警信號給上位機監控系統。PCL控制器的傳感器按照在線儀表處，變送器對搜集到的數據信號進行轉變，轉變為電流型號，傳入SM331、332模塊中，經過處理之后會變成0～27648的數字量。

5　廢水處理控制系統的PLC配置

5.1控制系統構成圖

如圖1所示，自動控制系統的結構圖。PLC自動控制系統具有以下幾方面的優點：具有較強的可靠性；便于進行操作和掌握；具有強大的數據集成功能；具有實效性；強大的數據信息傳輸能力。

圖1　控制系統構成圖

5.2模塊功能

（1）CPU模塊。集成的24V電源可以直接與傳感器和變送器進行連接，將數據信息以電信號的形式進行輸出；不同類型的CPU模塊可以輸出的電流值不同，比如CPU224可以輸出280mA電流；CPU22可以輸4400mA電流。（2）I/O模塊。不同類型的CPU模塊所含有的輸入點和輸出點的個數不同。比如，CPU 221含有6個輸入點和4個輸出點；4CPU 224XP含有14個輸入點和10個輸出點；CPU 224本機集成14輸入/10輸出共24個數字量I/O點，并且可以與7個擴展模塊進行連接，將其擴展至168路數字量I/O點或35路模擬量I/O，具有13K字節的存儲空間。

6　數據通信

自動控制系統借助光纖將中央控制室和分室進行連接。借助客戶機操作站和CP1613通信卡與光纖鏈路模塊進行連接，實現了數據信息的傳遞功能。在總控機上安裝以太網卡，下位機帶安裝有CP340通信模塊，對于一些無法進行線路連接的地方，可以借助無線通信設備來進行通信。為了確保上位工控機和下位機PLC進行通信，需要對CP340進行初始化，借助WINCC中具有標簽歸檔的特性將上位工控機與PLC進行連接起來。借助以太網將上位計算機系統和現場監控系統進行有效的連接，并且安裝PLC遠程通信模塊，使其成為一個完整的局域網，使用PLC控制系統具有的功能，對整個系統進行遠程控制。

7　結語

總而言之，社會的發展促進了工業化企業的進一步發展，但是，大量的生活污水和工業廢水的數量也在迅速增加，人們對水污染問題逐漸重視起來，嚴重影響了人們的生活和健康。因此，相關部門需要對現有廢水處理廠的運營情況進行深入細致的分析，并且根據廢水處理系統的原則，設計出科學合理的管理系統，從而有效的對水資源進行保護，確保人們用水的安全性。

[1]李勁松.關于廢水處理與水環境保護的探討[J].資源節約與環保,2013,(07):87-89.

[2]宋雪平.試析高濃度化纖油劑乳化廢水處理技術[J].世界有色金屬,2016,(07):69-71.

[3]王成文.制藥廢水處理技術的應用研究[J].資源節約與環保, 2016,(05):78-80.

[4]馬龍,王雅潔,楊成.廢水高級氧化技術研究現狀與發展[J].環境工程,2016,(06):78-80.

邱曉艷（1987—），女，漢族，內蒙古赤峰市人，本科，助理工程師，主要從事環保化學成品方面研究工作。