探究電氣工程自控系統(tǒng)在污水處理工藝中的運(yùn)用

郭城

（南京水務(wù)集團(tuán)有限公司，江蘇 南京210000）

由于城市人口數(shù)量的逐年上漲，市政配套管網(wǎng)越來越完善，污水處理量越來越大，特別是在夏季，因?yàn)榻涤炅窟^大，如果水量超出設(shè)計(jì)處理負(fù)荷，大量污水會(huì)直接排出，對(duì)城市環(huán)境產(chǎn)生不利影響。在污水處理工藝之中，通過應(yīng)用電氣工程自控系統(tǒng)，不僅可以提高污水處理質(zhì)量與效率，而且有效滿足居民的日常生活需求。鑒于此，深入探討污水處理工藝當(dāng)中電氣工程自控系統(tǒng)的應(yīng)用要點(diǎn)。

1 污水處理自控影響因素

由于科學(xué)的大力發(fā)展，在當(dāng)前的污水處理行業(yè)中，涌現(xiàn)了多種工藝與技術(shù)，在應(yīng)用各項(xiàng)先進(jìn)工藝時(shí)，相關(guān)人員不僅要明確技術(shù)操作流程，而且要綜合考慮其實(shí)用性，從而保證污水處理效果得到顯著提高。在污水處理工藝之中，電氣工程自控系統(tǒng)的良好運(yùn)用，可以保證污水處理系統(tǒng)保持高效運(yùn)行，減少能源消耗。當(dāng)前階段，影響污水處理自控效果的因素比較多，常見的主要有以下幾種：

第一，污水處理自控檢測(cè)工具穩(wěn)定性較差，例如，氣味檢測(cè)技術(shù)與污水除磷技術(shù)等，因?yàn)闄z測(cè)工具落后，會(huì)降低最終檢測(cè)結(jié)果的精確性，影響污水處理自控系統(tǒng)的安全運(yùn)行。

第二，污水處理自控系統(tǒng)中的傳感器性能得不到充分發(fā)揮。由于污水處理傳感器的使用功能有限，會(huì)影響污水流量控制效果，在前饋控制策略當(dāng)中，傳感器運(yùn)行不穩(wěn)定，使得污水處理效率不斷下降。

第三，在一些建設(shè)時(shí)間較長(zhǎng)的污水處理廠中，因?yàn)槭艿疆?dāng)?shù)丨h(huán)境條件的影響，污水處理工藝的自控水平比較低，再加上缺乏完善的配套設(shè)施，逐年提升的污水處理標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)污水處理廠的正常運(yùn)行產(chǎn)生較大影響。為了保證此種狀況得到（轉(zhuǎn)下頁）更好改善，污水處理廠要根據(jù)自身的經(jīng)濟(jì)情況，對(duì)既有的自控系統(tǒng)進(jìn)行大力完善[1]。

第四，很多污水處理工藝自控系統(tǒng)較為落后，有關(guān)人員采用的自控技術(shù)不合理，影響電氣工程自控系統(tǒng)在污水處理工藝中的應(yīng)用效果。

第五，污水處理自控系統(tǒng)宣傳范圍比較小，很多工作人員對(duì)污水處理自控系統(tǒng)缺乏全面了解，影響污水處理工藝的應(yīng)用效果。

2 電氣工程自控系統(tǒng)的具體運(yùn)用與發(fā)展趨勢(shì)

2.1 污水處理工藝之中電氣工程自控系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求

2.1.1 中央控制設(shè)計(jì)要求

根據(jù)污水處理工藝使用情況，以及污水處理廠內(nèi)部結(jié)構(gòu)特征，相關(guān)設(shè)計(jì)者可按照電氣工程自控系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求，在污水處理廠中設(shè)計(jì)出相應(yīng)的控制站點(diǎn)，控制站點(diǎn)總共分為七個(gè)。

要想保證電氣工程自控系統(tǒng)在污水處理工藝得到高效運(yùn)用，設(shè)計(jì)人員還要注意以下問題：

第一，盡可能的減少能源消耗量。在處理污水的過程當(dāng)中，怎樣才能夠減少能源消耗，增強(qiáng)污水處理效果，已成為污水處理工作中的核心問題，為了保證污水處理效率得到明顯提升，有關(guān)人員要加強(qiáng)設(shè)備維修力度，在減少損耗的同時(shí)，保證污水處理系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。例如，將PLC 模塊安裝到污水處理系統(tǒng)之中，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行分級(jí)管控，可減小信息輸送量，保證各項(xiàng)數(shù)據(jù)信息及時(shí)輸出，污水處理系統(tǒng)的各項(xiàng)使用功能得到充分發(fā)揮。對(duì)于工作人員來講，可根據(jù)各項(xiàng)數(shù)據(jù)信息，全面分析污水處理系統(tǒng)運(yùn)行特點(diǎn)，并加強(qiáng)監(jiān)控力度，保證污水處理系統(tǒng)真正實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。

第二，結(jié)合電氣工程自控系統(tǒng)在污水處理工藝當(dāng)中的應(yīng)用狀況，對(duì)各項(xiàng)污水處理設(shè)施進(jìn)行科學(xué)保養(yǎng)，可以采用集中管理模式，高效的管理各項(xiàng)污水處理設(shè)備。從控制角度來分析，集中管理模式的良好運(yùn)用，可以保證污水處理設(shè)備運(yùn)行更加高效[2]。

第三，適當(dāng)提升污水處理系統(tǒng)的抗干擾能力，污水處理系統(tǒng)的控制更加靈活、有效。

電氣工程自控系統(tǒng)的科學(xué)運(yùn)用，可以提升污水處理系統(tǒng)的整體運(yùn)行效率，保證污水處理系統(tǒng)運(yùn)行頻率滿足相關(guān)規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)要求。

2.1.2 PLC 設(shè)計(jì)要求

在應(yīng)用污水處理工藝時(shí)，由于污水處理設(shè)施具有不穩(wěn)定性的特點(diǎn)，會(huì)對(duì)最終的污水處理質(zhì)量產(chǎn)生較大影響。PLC 控制系統(tǒng)的有效運(yùn)用，可明顯提高污水處理效率。例如，在污水處理工藝之中，科學(xué)運(yùn)用PLC 控制系統(tǒng)，可以幫助相關(guān)人員進(jìn)一步掌握化學(xué)污水和生活污水的排放時(shí)間，避免化學(xué)污水與生活污水在系統(tǒng)內(nèi)部停留時(shí)間過長(zhǎng)，進(jìn)而充分了解污水處理環(huán)節(jié)所產(chǎn)生的化學(xué)反應(yīng)。有關(guān)人員根據(jù)污水當(dāng)中各類微生物代謝狀況，對(duì)微生物所附著的細(xì)菌實(shí)施高效處理，避免水源發(fā)生二次污染。

根據(jù)污水處理流程得知，在安裝PLC 控制系統(tǒng)的同時(shí)，相關(guān)人員也可以安裝檢測(cè)儀器，可直接將污水處理控制室建設(shè)在地面，并有序安裝PLC 控制裝置，運(yùn)用先進(jìn)的控制模式，也可將組態(tài)軟件與PLC 模塊有效組合。在系統(tǒng)配置環(huán)節(jié)，以及功能配置環(huán)節(jié)，相關(guān)人員需要結(jié)合不同類型的污水處理工藝，科學(xué)設(shè)計(jì)系統(tǒng)控制模塊[3]。

另外，在污水處理廠當(dāng)中，設(shè)計(jì)人員還要按照分層分布設(shè)計(jì)的原則，合理設(shè)計(jì)監(jiān)控系統(tǒng)。一般來說，電氣工程自控系統(tǒng)分成兩層，分別是中控室層、現(xiàn)場(chǎng)控制層，PLC 模塊的良好安裝，可以充分發(fā)揮出污水處理系統(tǒng)中各個(gè)監(jiān)控模塊功能。對(duì)于污水處理系統(tǒng)監(jiān)控單位來講，需要準(zhǔn)確接收各項(xiàng)信號(hào)，并及時(shí)將接收到的信號(hào)傳送到控制室當(dāng)中，在污水處理系統(tǒng)的內(nèi)部，構(gòu)建更加完整的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控體系。當(dāng)然，設(shè)計(jì)人員也可根據(jù)PLC 模塊的運(yùn)行狀態(tài)，針對(duì)污水處理系統(tǒng)中的各項(xiàng)設(shè)施進(jìn)行全面而嚴(yán)格的監(jiān)管，降低污水處理設(shè)施出現(xiàn)運(yùn)行故障概率。

2.2 發(fā)展趨勢(shì)

2.2.1 模型邏輯控制

在模型模糊邏輯的基礎(chǔ)之上，加強(qiáng)預(yù)測(cè)控制，并從多個(gè)角度進(jìn)行開發(fā)與分析，保證污水處理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)在線模擬，提升污水處理系統(tǒng)的變量統(tǒng)計(jì)水平。加強(qiáng)氣溫檢測(cè)研發(fā)力度，可以采用亞硝酸氮以微生物檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行檢測(cè)，也可將微生物檢測(cè)技術(shù)與軟件有效結(jié)合，研發(fā)新型的檢測(cè)技術(shù)，進(jìn)一步提高污水處理檢測(cè)效果，保證污水處理效果得到明顯提升[4]。

2.2.2 污水單元自控水平提升

電氣工程自控系統(tǒng)的科學(xué)運(yùn)用，可將污水處理系統(tǒng)與先進(jìn)的自控系統(tǒng)有效結(jié)合，實(shí)現(xiàn)污水控制單元的自動(dòng)控制，在提升污水處理系統(tǒng)整體運(yùn)行效率的同時(shí)，不斷減少能源損耗。遙感技術(shù)、遙測(cè)技術(shù)與遙控技術(shù)的完美結(jié)合，并將上述三種技術(shù)運(yùn)用到電氣工程自控系統(tǒng)之中，可推動(dòng)污水處理系統(tǒng)朝著無人自動(dòng)化方向發(fā)展。

為了保證污水處理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)高效、穩(wěn)定運(yùn)行，針對(duì)相關(guān)工作人員，要加強(qiáng)系統(tǒng)性培訓(xùn)力度，構(gòu)建合理的知識(shí)體系，幫助工作人員更加深入的了解污水處理系統(tǒng)自控流程，并對(duì)污水處理系統(tǒng)實(shí)施高效管控[5]。

電氣工程自控系統(tǒng)應(yīng)用到污水處理工藝當(dāng)中，不僅可以增強(qiáng)污水處理量，而且能夠滿足環(huán)保部門制定的污水排放標(biāo)準(zhǔn)要求，具備較好的社會(huì)效益。要想保證電氣工程自控系統(tǒng)在污水處理工藝當(dāng)中得到良好運(yùn)用，有關(guān)人員要進(jìn)行積極的探索，結(jié)合系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行情況，加強(qiáng)日常管理與維修力度，保證水污染問題得到妥善解決，進(jìn)一步滿足社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展要求。

綜上，通過對(duì)電氣工程自控系統(tǒng)的具體運(yùn)用與發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行分析，比如明確中央控制設(shè)計(jì)要求、PLC 設(shè)計(jì)要求、模型邏輯控制等等，可以保證電氣工程自控系統(tǒng)在污水處理工藝中得到高效運(yùn)用，減少污水處理不當(dāng)現(xiàn)象的發(fā)生，保護(hù)我們賴以生存的自然環(huán)境。