淺談自動控制系統在污水處理中的應用

摘要：隨著現代社會的發展，水資源供應越來越緊張，如何提高污水處理效率已受到社會各界的廣泛重視。本文結合當前國內外自動控制系統研究現狀，對于應用自動控制系統處理污水進行了探究。對于各環節進行了分析總結，對于實際應用具有重要現實意義。

關鍵詞：污水處理；自動化控制系統；應用方案設計

近幾年來，隨著人們對于環境保護的重視，我國污水處理技術也得到廣泛關注。由于現代計算機技術與自動控制化技術的發展，污水處理控制自動化、智能化已成為未來發展的一種重要趨勢。采用自動化控制系統處理污水，能夠及時調控相關參數變化，提高污水處理質量，降低能源消耗。所以自動化控制技術的應用促進污水處理技術的發展。

1 自動控制系統污水處理現狀

當前歐美等發達國家以普不安開始應用計算機系統控制城市污水處理，部分企業實現了全自動化的污水處理模式，如美國的愛阿華企業。通過將計算機自動控制系統與污水處理系統相融合，大幅改善了污水處理工藝，德國的慕尼黑污水處理廠、日本東京的污水處理廠等通過應用自動化控制系統，一年可以降低20%的釩消耗，大幅降低了企業的經營成本。應用自動化控制系統可以針對污水處理過程中的各個環節如沉淀、沖洗、臭氧處理等進行多環路控制，中性系統的計算機負責收集各個還擊的數據，并通過圖表顯示，監控設備的運行狀態，一旦發生故障會主動報警。

近幾年來，我國的污水處理工廠也開始逐漸應用自動化控制設備，但整體應用規模還不大，如山東省煙臺市的套子灣污水處理廠等。該污水處理廠的自動控制化系統利用主要采用PLC器件作為下位機，通過光纜、雙絞線等連接，形成一個小型的局域網系統。在控制系統中，PLC器件與處理現場的傳感器、變送器、儀表板等相連，可以進行數據通訊，并進行處理。處理后的信號會反饋到PLC中，并傳送給監控設備，對對象進行控制管理。

2 自動化系統在污水處理廠的應用設計

進行污水處理的主要目的是為了將殘留在污水中的臟污與清水分離，并將產生的污泥穩定化，將處理后的清水作為水資源進行再次利用。根據這一原理首先需要對污水處理過程中的各個環節的功能進行模塊化表達，并根據各生產環境的功能要求調整模塊，優化系統結構，最終實現系統的中央控制。

在應用自動化系統進行設計時，一方面需要遵循經濟性、實用性原則，另一方面也需要結合污水處理的實際情況。利用網絡通訊實現信息 、資源的共享和 “現場無人值守 、總站少人值班 ”的目標。污水處理自動控制系統不僅要求具有良好的安全性 、可靠性和穩定性等基本要求 ，還應考慮系統操作與維護的方便性， 并能在傳統的自動化控制系統的基礎上， 加人以優化處理效果和節省運行費用為目標的優化控制。

綜合以上內容，在設計自動化控制系統的設計過程中，應處理好以下三方面內容：

（1）時序控制模塊。該模塊的主要功能是對系統進行定時控制，能夠在特定時間內啟動系統。

（2）反饋控制模塊。反饋控制模塊是自動化系統對污水處理的具體執行模塊，對相關設備的運行狀態進行控制，如PH控制、DO控制、COD控制以及SS控制等。在設計過程中，需要考慮到相關參數的動態特性要求對于污水處理過程中各生產環節的運行設備的狀態，如排水量、排泥量等，的反應時間進行準確、全面的控制，這樣為系統的自動化控制提供了基礎。

（3）系統的組成設計。污水處理系統需要應用到自動化控制技術、計算機技術、數據庫技術、圖形顯示技術等。系統的組成硬件應包括COD、溶解氧等傳感器，PLC控制單元、數據采集塊、監控單元服務器和電氣控制柜等輔助性設備。

3 自動控制系統應用污水處理的實現

首先在污水處理的進/出水槽、沉淀池、曝氣池等各單元設置具有針對性的傳感器探頭，收集相對應的數據信息，并將數據信息傳遞到系統的中央控制中心。

當數據傳輸到系統控制中心后，計算機系統會根據相關指標自動做出判斷，向各模塊發出指令，調整各生產設備的運行狀態，控制各設備運行情況，在保證污水處理達標的前提下提升資源的有效使用率，同步控制污水處理與水質變化，并對整個過程進行監控，保證水質達標。而且在本次設計過程中，還設計了遠程監控系統，管理人員可以對處理現場數據進行全程的控制與監測，一旦發現異常可以及時進行調整，為系統安全運行提供可靠保障。

4 結語

隨著我國社會經濟的發展，對于污水處理越來越重視。通過應用自動化控制系統，可以有效提升污水處理的質量，大幅降低有害物質的排放，提升企業的經濟效益。同時，由于大量的高新技術的應用，全面提升了工藝設備的應用，推動了行業發展，也促進了地區科學技術的進步，創造了一定的社會經濟效益。

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作者簡介：程莉（1986），女，漢族，新疆哈密人，碩士，研究方向：控制工程。