分析電氣工程自控系統在污水處理工藝中的運用

王凱 郭朔澤

（河南水利與環境職業學院，河南 鄭州 450008）

引言：

我國的經濟由于發展比較遲，在早期發展中，針對環境保護的重視程度較低，環保設備以及自控系統的發展也比較晚，所以，這同國外的先進水平還存在差距。在我國污水處理中，運用自控系統還需要進一步規范和完善，才可收到良好效果。

一、污水處理的電氣自控系統

對于電氣的自控系統來講，主要依靠計算機的硬件軟件、PLC等來完成控制，屬于人機操作方面的系統。操作人員依靠計算機技術，促使系統的有效運轉。同時，實時地監控每一臺設備，并采集這些設備的數據，傳輸至計算機。接著，計算機系統通過相關計算，將控制對象所需要的控制量確定下來。就目前污水處理方面的系統而言，電氣自控要求監控污水處理過程的有關參數，采集并傳輸數據，然后計算機對其展開分析并校驗，以便發出科學指令，合理控制處理工藝。在污水處理層面，這類電氣自控系統主要有2部分：其一，PLC程序的設計部分，其需要進行自動化方面的控制；其二，VB程序方面的設計部分，需要完成PLC以及PC端通信任務。

二、污水處理過程中出現的問題

目前，城市人口增長較多，配套的管網并不是很完善，而污水收集量在提升，特別是雨季時期。如果來水量比設計的負荷更多，就存在大量污水未充分處理，就被直接地排出去，這是當前城市的污水排放中要求盡快解決的難題。比如，由于各類因素的制約，污水廠整年的來水量都不夠均勻，可以處理的污水也有限，同時，初沉池溢的流量也相對較大，使其導致能耗以及水量的極大浪費[1]。另外，二沉池的配水也不是很均勻，出現偏流的情況較為嚴重，這不僅使調節的工作強度提升，也收不到理想的調節效果。當二沉池的負荷處于較高水平時，就可能導致翻泥情況，甚至使出水水質受到影響。當前，在污水處理廠中，各項工藝都存在著不一樣的缺陷問題，應當結合處理系統具體的運行狀況，并認真地展開研討，然后制定出有針對性的污水處理措施。

三、污水處理自動控制的限制因素

在系統運用當中，不僅要求考量技術先進程度，還應當考慮它的實用與成熟性，以便讓工程設計變得更為科學。電氣工程自控系統在污水處理中的應用，可以讓污水處理工作實現高效與低耗的運行。然而，污水處理中的自控系統如果要發揮其功用，還需要客服以下難題：

（一）部分檢測的工具還不是很穩定，比如，氣味檢測等，這類技術的可靠性還不能夠得到有效保證[2]。

（二）在污水處理中，傳感器只是將其檢測的作用發揮出來，但是，在控制污水的流量、前饋控制等方面，沒有發揮其作用，也就是說，這些高級的控制沒有展現出來。

（三）在不少以前的污水處理廠中，因為建設之初的條件限制，使其自控技術的應用水平比較低，同時配套的自控儀器與設備也不完善。基于排放標準的提升，如果要建立起較為健全的自控系統體系，還要求能夠克服不少困難。

（四）自控系統相關軟件以及儀器行業還不是很規范，兼之當前的自控技術不是很透明，使得污水處理中了自控系統的運用受到了影響。

（五）不少污水處理廠都還沒意識到的是，在污水處理方面，電氣工程的自控系統具有很高的價值，以及自控系統運行的節能降耗會給企業帶來怎樣的經濟效益。所以，在污水處理的系統建設中，其投資熱情比較低。同時，相關監管部門沒很好地意識到自控系統的作用，以及其對于環保有什么樣的重要性，到底能夠產生怎樣的效益等[3]。因此，監管部門沒有充分地發揮其協調溝通方面的職能，這對污水處理中自控系統的應用形成了不利影響。

（六）針對該系統而言，其宣傳和培訓培訓都還不夠，培訓方面的知識體系屬于重要制約因素。

四、污水處理廠電氣工程自控系統的設計

結合污水處理廠目前所應用的工藝與流程，可設置PLC的控制站等。而中心控制室的設置，則可選擇地面來進行。在自控系統的應用上，選用的是PLC系統。當前，該類系統選擇了主流的控制模式。也就是在計算機的網絡系統中，增添通用且流行的組態軟件和較為可靠的PLC模塊。同時，該系統在配置以及功能設計方面，都根據各技術處理時期無人值守原則來完成。針對內部的監控系統，需要根據分層分布式的原則來進行設計。該系統主要有2層，即中控室層以及現場的控制單元[4]。目前，在中控室層，可以對廠內的設備運行狀況進行集中監視，還能依靠PLC的運用，獨立地完成設備監控。而對于現場控制單元來講，不僅需要對中控室層的相關指令加以接收，傳輸數據至中控室層，還能夠在內部自動地形成計算機的監控系統[5]。借助PLC以及操作員終端的功能，能夠獨立地實現廠內設備監控功能的應用。按照其工藝特征和全廠的平面布置，可以擬設中央控制室1個、現場控制站7個。這7個現場控制站則有：加藥間控制站、反沖處理控制站、脫水車間控制站、反硝化濾池控制站、除碳硝化濾池控制站等。

結束語：

總之，在電氣工程的自控系統中，其硬件以及軟件都較為先進。依靠時下網絡總線方面的技術，可以使污水處理設備與工藝需求得到滿足，從而讓污水處理工作質量得到保證。同時，其操作起來較為簡便，可靠性成都也比較高，經濟又合理，發展前景應該較好。依靠自控系統的科學利用，可以有效地緩解城市中的水污染問題，這符合當前的可持續發展思想。