城市污水處理自動化技術探究

陰 敏

(山西汾西礦業(yè)(集團)有限責任公司生活服務總公司靈石管理中心，山西 靈石 031304)

城市人口數(shù)量不斷增加，給城市各個方面的管理提出嚴峻挑戰(zhàn)。城市污水處理是城市管理工作的重要內(nèi)容，如何借助當前先進技術，提高污水處理自動化水平及污水處理效率，是城市管理職能部門關注的重點，要求污水處理廠做好城市污水來源分析，做好充分的論證、分析，保證污水處理自動化技術應用的合理性。

1 城市污水來源及處理流程

城市污水來源較多，生活污水、工業(yè)污水以及徑流污水是主要來源。其中生活污水主要指市民日常生活產(chǎn)生的污水，如家庭洗刷、排泄物等形成的污水。這些生活污水并未進行處理，而是直接排入下水道，污染附近水體。工業(yè)廢水主要是城市生產(chǎn)企業(yè)產(chǎn)生的冷卻水、洗滌水等，部分工業(yè)廢水帶有一定毒性，因此，做好工業(yè)廢水的處理尤為重要。另外，下雨、下雪的水沖刷地面，形成污水。徑流產(chǎn)生的污水季節(jié)性較強，尤其長時間不下雨，一旦下雨，徑流產(chǎn)生的水含有較高污染物。

城市污水處理專業(yè)性較強，需要嚴格按照一定的流程進行，流程如圖1所示。

圖1 城市污水處理流程圖

2 城市污水處理自動化技術

2.1 城市污水處理自動化系統(tǒng)構成

城市污水處理自動化的實現(xiàn)基于自動化處理系統(tǒng)，以滿足24 h時城市污水處理工作要求。一般情況下，城市污水處理自動化系統(tǒng)主要由PC、程序控制器PLC等構建而成的DCS集散控制系統(tǒng)，實現(xiàn)城市污水處理的三級控制。其中一級集中管理為自動化控制總站，由設置在污水處理廠的兩臺上位機負責；二級分散管理有分散的區(qū)域控制室PLC站負責；三級控制由設置在處理現(xiàn)場的控制設備負責[1]。

城市污水處理自動化控制的實現(xiàn)，需要不同部分之間信息的穩(wěn)定傳輸，因此，需要構建專業(yè)的信息傳輸網(wǎng)絡。如使用赫斯曼RS2系列交換機，負責主干網(wǎng)絡信息的交換，使用屏蔽雙絞線作為控制總線，構成現(xiàn)場總線控制形式。另外各PLC分控站信息的傳輸采用MPI全局數(shù)據(jù)通訊，分控站之間的運行相互獨立，即便其中一個分控站出現(xiàn)故障，而不影響其他分控站的正常運行。另外，PLC分控站之間可共享獨立的數(shù)據(jù)。

2.2 城市污水處理自動化的實現(xiàn)

城市污水處理自動化體現(xiàn)在很多方面，如液位差的自動化控制、鼓風機的自動化控制、污泥處理自動化控制等，接下來逐一進行研究。

1) 液位差的自動化控制

為實現(xiàn)對污水液位差的自動化控制，污水處理廠通常將超聲波液位差計探頭安裝在一級處理的粗、細隔柵附近。同時，綜合分析污水種類、污水處理要求，在上位機設置液位差計參數(shù)，當實際液位差超過設置的液位差時，由隔柵機自動運行，將液位差降低至設定數(shù)值。另外，還可分析液位差變化的時間間隔，對隔柵機的運行時間進行設置，隔柵機是否運行取決于液位差和時間聯(lián)鎖，完成對粗、細隔柵的自動控制。

2) 鼓風機的自動化控制

污水處理中鼓風機自動化控制的實現(xiàn)有兩種形式：其一，在各個曝氣池上安裝適當數(shù)量的溶解氧測量儀，對污水的DO值進行在線、實時監(jiān)測，將測量值與實際值進行對比。其二，在鼓風機出風管道位置安裝流量計，實現(xiàn)對污水曝氣值的在線監(jiān)測。測得的數(shù)據(jù)經(jīng)傳輸，和中心控制室中設定的參數(shù)進行對比，根據(jù)對比結果系統(tǒng)自動對鼓風機轉速加以調整，保證污水中的DO值滿足處理工藝要求[2]。

3) 污泥處理自動化控制

城市污水中的污泥為大顆粒固體雜質，需要在污泥泵站進行集中處理，在污泥泵站中將污泥雜質進行分離、抽取，避免出現(xiàn)二次污染。為實現(xiàn)污泥處理的自動化控制，需要將超聲波液位計安裝在合適位置，中控室能夠實時顯示水位情況。當水位≥2 m時，可開啟水泵。當水位不足0.7 m時水泵停止運行，并且自動化控制設備自動報警。管理人員接到報警信號后，對系統(tǒng)控制指令進行調整[3]。

3 城市污水處理自動化技術應用策略

城市污水處理自動化技術降低人工勞動量，提高城市污水處理效率，因此，污水處理廠應結合污水處理工作要求，積極采取有效策略，合理應用自動化技術，充分發(fā)揮自動化技術優(yōu)勢，保證城市污水處理工作的圓滿完成。

3.1 做好科學規(guī)劃

城市污水處理自動化技術應用時，要求污水處理廠，根據(jù)污水處理規(guī)模及污水處理要求，做好科學的規(guī)劃，具體應注重以下內(nèi)容的落實：一方面，做好污水處理自動化技術應用可行性分析。污水處理廠應認真分析各污水處理環(huán)節(jié)與自動技術的契合點，從經(jīng)濟、技術角度對自動化技術應用的可行性進行分析，尤其應正確處理投資與收益之間的關系。另一方面，確定最佳的應用方案。污水處理廠應組織業(yè)內(nèi)專家，對污水處理自動化技術進行充分的論證分析，從施工投入、施工便利程度等評估不同實施方案，保證構件方案的合理性。同時構建污水處理自動化系統(tǒng)時，應嚴抓硬件、軟件質量關，應用知名常見生產(chǎn)的硬件產(chǎn)品，開發(fā)完善的軟件系統(tǒng)，為自動化系統(tǒng)的正常、穩(wěn)定運行奠定基礎。

3.2 完善管理制度

為保證污水處理工作的順利進行，污水處理廠應結合自動化系統(tǒng)實際，積極完善管理制度，明確各人員職責，確保各負責人各司其職，具體應注重以下內(nèi)容的落實：首先，完善上崗制度。污水處理廠應明確自動化系統(tǒng)運行要求，完善上崗制度，對上崗內(nèi)容加以細分，以規(guī)范管理人員不良行為；其次，規(guī)范崗位考核制度。為保證管理人員認真完成各自工作，污水處理廠應規(guī)范不同崗位考核制度，明確考核指標，定期開展考核工作，激勵管理人員再接再厲。最后，實施工作責任制。為提高管理人員自覺工作認識，污水處理廠應實施工作責任制，每項工作都應落實到具體個人，避免出現(xiàn)問題相互推諉情況的出現(xiàn)[4]。

3.3 提高應用水平

為提高污水處理自動化應用水平，污水處理上應注重提高管理人員專業(yè)水平，應注重以下內(nèi)容的落實：一方面，定期開展專業(yè)知識培訓。污水處理廠應聘請業(yè)內(nèi)專業(yè)認識，組織管理人員開展專業(yè)知識培訓工作，為廣大管理人員講解污水處理自動化知識，講解自動化設備性能及工作原理，以及日常工作中應注意的問題。另一方面，積極開展管理工作研討會。為及時解決污水處理自動化技術應用中出現(xiàn)的問題，污水處理廠應注重開展管理工作研討會，鼓勵管理人員分享成功經(jīng)驗，以及遇到問題時的解決方法，相互討論、相互學習，促進整體專業(yè)技能水平的提升，為污水處理自動化系統(tǒng)的正常運行做好鋪墊。

4 結論

城市污水處理自動化技術專業(yè)性強，處理流程復雜，對管理人員專業(yè)知識要求高，因此，污水處理廠應提高認識，加強污水處理自動化技術的研究與應用。本文通過研究得出以下結論：

1) 城市污水來源主要有市民生活污水、工業(yè)生產(chǎn)廢水以及地表徑流產(chǎn)生的污水等，污水處理中應針對不同的污水，采取針對性自動化處理技術，提高污水處理效率。

2) 污水處理自動化的實現(xiàn)基于完善的自動化處理系統(tǒng)，其自動化功能體現(xiàn)在液位差的自動化控制、鼓風機的自動化控制以及污泥處理自動化控制等諸多方面。

3) 為充分發(fā)揮污水處理自動化優(yōu)勢，要求污水

處理廠，根據(jù)污水處理實際，做好科學規(guī)劃，構建科學的自動化處理系統(tǒng)。同時，完善自動化管理制度，保證自動化系統(tǒng)各個設備處于最佳的工作狀態(tài)。另外，還應加強管理人員專業(yè)技能培訓，提高污水處理自動化應用水平。

參考文獻：

[1] 李春輝.污水處理中自動化儀表設計及運用實踐微探[J].自動化與儀器儀表,2017(1):149-151.

[2] 孫旭.關于城市污水處理自動控制系統(tǒng)的研究[J].電腦迷,2016(7):54.

[3] 康健.芻議城市污水處理自動化技術[J].城市建設理論研究(電子版),2017(20):158.

[4] 王建國.自動化技術在城市污水處理中的應用[J].山東工業(yè)技術,2015(19):10.