自動控制系統在污水處理中的應用淺析

李偉 山東省臨清市碧水污水處理廠

污水處理中采用自動控制技術具有顯著優勢，有利于提升污水處理的水平。現階段，自動控制技術能夠調節系統的作用及功能，控制污水的PH值、曝氣池和厭氧系統及混凝劑的添加量，從而完善自動控制系統的功能，有助于自動控制系統建設。

一、污水處理中自動控制的作用

如今，工業發展水平顯著提高，人口數量也明顯增多，工業廢水與生活污水排放量發生了較大的變化。污水成分十分復雜，該現狀也對污水處理工藝提出了更為嚴格的要求。生物處理法在污水處理中得以廣泛應用，該方法充分利用了微生物的新陳代謝，實現了污水、廢水的妥善處理。生物菌對生存環境的要求較高，如水質下滑，無法有效加以控制，則會引發菌類死亡，阻礙污水處理系統的運行。

城市污水處理部門需高度落實國家規定的排放標準，需要承擔大量的數據采集、監測、分析、反饋和執行等工作。采用人工處理方式無法滿足實時監測的要求，且效率較低。為此，可將自動控制系統應用于進水監測、過程控制和排放檢測等多個環節。

二、污水處理中自動控制的應用

（一）控制污水PH值

污水堆積改變了PH值，且波動十分明顯。為有效改進污水處理質量，必須嚴格控制污水的PH值。在自動控制污水PH值時，若污水酸性較強，設備可利用仿生功能模糊控制測量污水PH值，自動輸入PH值、誤差及錯誤率。分析確定酸性后，自動開啟堿液閥，根據酸性強弱控制閥門開度。自動控制設備可結合污水的PH值繪制PH曲線，同時高度落實非線性增益補償，可在PH靜態變化補償后，創建切實可行的非線性增益模型，采取閉環處理模式，嚴格控制污水PH值。污水處理中，自動控制設備可將水直接注入PH值控制器中，準確計算污水處理滯后時間。

（二）嚴格把控曝氣池

曝氣池工作中，為降低能耗成本，相關人員的工作內容是研究不同操作方式下的氧氣傳遞速度，形成仿真的傳遞模式，通過自動管理內部的優化控制，形成特有的曝氣過程。再者，有效控制污水中的溶解氧，控制方式是利用模糊控制的計算方式進行，結合多種模塊的在線控制系統優勢，一同控制污水中含有的溶解氧，將溶解氧控制在模糊閉環之中，起到反饋控制效果的目的。控制的過程不僅需要深度了解溶解氧的濃度，還要掌控好鼓風機的風量。

污水曝氣是污水處理中十分重要的環節。污水處理中存在較多微生物，且特性存在明顯差異，所有的微生物均有其獨特的耗氧代謝方式，工作人員要采取科學合理的曝氣方式。為生物供給氧氣便是十分有效的方式。為有效實現曝氣，需要加強耗氧處理，混合曝氣池內經馴化處理的活性污泥和污水，確保污水有機物發生降解反應時，能夠緊密地附著在細胞當中，充分發生氧化反應后，曝氣池中的好氧成分也會隨之增加，污水之中的微生物發生化學反應后生成好氧代謝，以此改善微生物的生存狀態。

另外，還需切實加強曝氣量模糊控制。先全方位了解和掌握氧氣的濃度變化。評估進水的有機物含量，與模糊控制系統有機結合，便可提出科學的控制機制和控制數據，建立數學模型后，便可嚴格把控曝氣量。

（三）有效控制厭氧系統

如收集的污水中含有大量的有機物，可采取厭氧處理方式，在污水處理中準確把握污水的構成和污水濃度等較為重要的變量因素，以加強厭氧控制的效果。

工作人員要準確把握厭氧消化池的變化趨勢，基于軟測量確定污水中有機碳和揮發性脂肪酸濃度。隨后，積極調整中間產物的堿度與總堿度間的關系，充分發揮適應性線性控制器的作用，協調二者的關系后，嚴格控制系統內部有機負荷的變化概況，以增強自動控制系統運行的穩定性與可靠性。為提升自動處理的質量，應當建立生產專家系統，以此自動修正生物處理中存在的各類不足。創建科學的模糊邏輯診斷系統后，方可科學評估污水厭氧發酵的狀態，促使控制系統安全運行。

（四）嚴格把控混凝劑投入效果

污水處理中，應及時清理分散的膠體物質。合理應用混凝劑。為改進混凝劑應用效果，在投入混凝劑前，可利用自動控制系統控制混凝劑。先做好凈水檢測，基于計算機計算系統采集并分析反應池中的絮凝現象，以確定絮凝劑的投放量，科學設定投放范圍，根據污水渾濁程度調整混凝劑投放量，系統方可基于渾濁度和設定的投放值范圍確定投放量。該模型可測定污水中的PH值和吸附劑的吸附效果，應用在線自適應控制系統神經調節網絡控制器提升自動控制的整體水平。

三、完善污水處理中自動控制系統應用效果的措施

（一）打破技術的局限

技術創新有利于行業的發展，大力推動自主創新也成為自動化控制系統發展中的必經之路。自動化技術在自動控制系統中發揮著十分重要的作用。我國污水處理自動化控制技術與發達國家存在明顯差距，在技術上經常受制于人。很多設備需從國外引進，如設備出現運行故障，則無法妥善處理，影響污水處理的效果。對此，相關部門需積極推動技術研發，突破技術局限，保證設備維護和應用的便捷性，完善城市污水處理效果。

（二）建設高素質人才團隊

人才是推動社會前進的關鍵要素。城市污水處理中需要大量人才，如污水設備操作人員和自動控制人才等，為切實完善污水處理效果，應基于源頭，高度重視人才培養，在加強人才隊伍建設的過程中，全方位滿足污水處理的要求，促進城市穩定發展。此外，高校開設自動控制課程時，也要與污水處理工程深度融合，不斷增強人才的實踐和應用能力。

結束語：城市發展推動社會進步，在環保工作深入開展進程中，需高度重視形象建設，減輕城市污水對城市環境的負面影響。而自動控制系統應用于污水處理中，可顯著提高污水處理效率，凈化水質，這有助于環保型城市的快速前行。