PLC自動控制系統在污水處理中的應用

陳利鋒

摘? ? 要：本文針對PLC自動控制系統相關內容展開論述，通過研究PLC自動控制系統在進水泵房、細柵格結構、旋流沉砂池、曝氣量控制、污泥回流量、藥物處理階段、排水前檢測、運行故障監測中的具體應用，其目的在于提升PLC自動控制系統應用效果，提高污水的處理效果。

關鍵詞：PLC自動控制系統;進水泵房;細柵格結構;旋流沉砂池

1? 前言

城市污水的主要來源有生活污水、工業廢水、雨水等，如果直接將污水排放到外界，那么也將給周圍環境帶來嚴重的負面影響。在城市污水量激增的背景下，如何提升污水廠處理效率和處理質量，也成為企業重點關注的問題。借助PLC自動控制系統應用優勢，將其融入到污水處理過程中，對于優化污水處理過程有著積極地意義。

2? PLC自動控制系統相關內容論述

2.1? 主要構成

相比其他類型的應用技術，PLC自動控制系統的應用便捷性與適用性較強，可以滿足多種類型機械設備自動化控制所需。在具體應用過程中，該技術由多組應用模塊結構組成，包括電源模塊、存儲模塊、信息采集處理模塊、信息輸送模塊等。電源模塊屬于所有系統穩定運行的核心所在，該模塊主要由主電源和備用電源兩部分構成，從而為系統正常運行提供必要的動力來源。存儲模塊是進行信息備份的模塊系統，現階段模塊會與云存儲技術進行關聯，從而提高了信息存儲效率。信息采集處理模塊是確保系統穩定運行的基礎模塊，其主要任務便是進行數據信息的采集、校驗、分類、處理等內容，從而為主系統指令下達提供科學性依據。信息傳遞模塊是進行處理后數據信息傳輸、接收操作的模塊，與其他類型的模塊都存在著較大的關聯性，從而為系統穩定運行奠定堅實的基礎。

2.2? 工作原理

在PLC自動控制系統工作階段，核心的工作任務便是進行信息采集和存儲，從而為系統運行提供可靠的數據支持。在實際應用中，其工作原理如下：第一，借助安裝在污水處理設備中的傳感器，對于目前污水處理數據進行采集，如曝氣池溶解氧含量、污水懸浮物含量、水質中TP、TN、COD濃度等，對其進行分類處理后，傳遞到主控制系統。第二，主控制系統在接收到預處理數據后，會對其進行進一步處理，同時下達調節指令，如調整用藥量、進水泵功率等。第三，執行單元會對指令進行執行，同時還會將執行結果反饋給主系統進行存儲，以此來提高數據的實用價值。

3? PLC自動控制系統在污水處理過程中的具體應用

3.1? 進水泵房

在污水廠正常工作的過程中，進水泵房屬于基礎性設施，該設施在實際應用中，掌管著污水處理過程中的污水進入速度、進入流量等內容。將PLC自動控制系統應用到其中時，應注意以下幾點：第一，在儲水池中安裝水位監測的傳感器，在儲水池內的污水量超過某一水位時，自動控制系統會向進水泵下達啟動指令。第二，在污水處理廠入口處會設置多個不同功率的進水泵，根據水位變化情況，動態調整進水泵啟動數量。第三，如果水位開始下降，此時系統也會依次下達進水泵關閉指令，順序與啟動梯度相反，在減少資源損耗的同時，提高水泵的工作效率。

3.2? 細柵格結構

在污水廠正常工作的過程中，細柵格的主要作用便是對污水中的懸浮物進行過濾，以此來避免管道擁堵的情況。將PLC自動控制系統應用到其中時，應注意以下幾點：（1）在進水泵開始工作之后，系統內的除污耙也會啟動，和其相關聯的柵渣壓實脫水機和螺旋式輸送機也會接到指令開始工作。（2）在進水泵暫時停止工作后，除污耙也會在一段時間后停止工作，而柵渣壓實脫水機和螺旋式輸送機則會在除污耙停止工作后的一段時間內，依次停止工作，具體的時機根據PLC自動控制系統下達指令為準，從而提升除污過程的有序性。

3.3? 旋流沉砂池

旋流沉砂池的主要作用便是對污水進行有效沉淀，使水體中的懸浮物得到進一步沉淀，使水體濁度得到進一步降低。因為旋流沉砂池的攪拌葉基本處于持續工作的狀態，所以PLC自動控制系統在對其進行自動化控制時，主要管控的內容便是排砂處理時機的掌握。在沉淀池底沉砂厚度超過某一數值后，此時控制系統便會下達清砂指令，與之相匹配的除砂泵、排砂閥門便會啟動，完成階段性排砂工作后，又可以利用沖洗水對整個結構進行沖洗，避免結構堵塞的情況，隨后系統下達待機指令，等待下階段工作的開啟。

3.4? 曝氣量控制

目前在對污水中一些有機物進行處理時，常用的處理工藝便是生化處理法，借助微生物的新陳代謝活動來去除污水中的污染物。利用PLC自動控制系統進行處理時，需要根據生化池占地面積、處理效率來確定系統負荷條件與實際需氧量。在低于臨界值之后，系統便會下達啟動指令，對于曝氣機的轉速進行調整，使其可以快速補充生化池內的含氧量。在情況穩定或者溶解氧含量較大時，也可以利用降低曝氣機轉速的方式來穩定生化池內的含氧量，以此來起到減少能源損耗的作用。

3.5? 污泥回流量

在污水處理的過程中，污泥回流一直都是比較重要的待處理問題，通常情況下，在處理積存污泥時，會通過濃縮、脫水、排出的方式來處理污泥。在對污泥回流問題進行自動控制時，會通過控制各運行設備啟動時機，來避免此類問題的出現。在具體的控制過程中，會先啟動傾斜式螺旋輸送機，將池底的污泥挖取上來，隨后再傾倒在水平螺旋輸送機上進行污泥 的輸送，在達到濃縮脫水機位置處時，啟動設備進行污泥的濃縮脫水處理，最后將處理后的污泥進行加藥處理，將其中一些有害物質分解之后，運離污水廠進行集中處理。

3.6? 藥物處理階段

完成上述步驟處理后的污水其濁度、污染物含量都得到了大幅度降低，但是其中含有一些有害病菌、病毒、微生物、藻類等，需要對其進行消毒處理后再進行排放。目前使用較多的消毒藥劑以氯氣為主，PLC自動控制系統在應用階段，主要控制目標是對氯氣的通入量、通入速度進行控制，防止氯氣添加量過多，影響到水體環境中的化學成分。在實際控制中，會對污水流量情況進行監測，根據流量的高低來調整氯氣參數，以此來確保污水處理工作的順利進行。

3.7? 排水前檢測

在污水排出污水廠之前，還需要對其進行一些參數的檢測，如處理后污水濁度、含氧量、總氮、總磷、余氯等內容。這也依托于PLC自動控制系統的傳感器來完成數據的采集。國家在污水排放標準中，將其分為了幾個等級，不同等級對應的標準也存在著較大差異，可以將其來作為評估標準。如果不滿足排放標準，那么需要對其進行二次處理，直到滿足要求后才可以進行排放。PLC自動控制系統在此過程中，除了做好調控外，還會對相關數據進行存儲，為后期智能化系統的運營奠定基礎。

3.8? 運行故障監測

在PLC自動控制系統應用情況下，污水處理過程已經形成了比較完善的應用體系，有效提升了系統的工作效率。因為污水廠電力設備工作時間相對較長，所以在長時間的運行過程中，很容易出現一些運行故障，如結構老化、線路短路等，從而影響到正常的工作狀態。借助PLC自動控制系統能夠利用傳感器對于目前的運行狀態進行監測，及時發現潛在故障所在位置，對其進行處理，從而穩定系統的工作狀態，提升系統工作狀態的穩定性。

4? 結束語

綜上所述，在城市發展速度不斷加快的背景下，每天產生的污水總量也在增加，如何提高污水處理質量和處理效率，也成為企業關注的焦點問題。PLC自動控制系統的融入，提高了污水處理過程的系統性，而且合理調整設備運行功率，有利于減少能源消耗，提升資源的利用效率。

參考文獻：

[1] 張思遠，李建莉，曾楠.對PLC自動控制系統在污水處理中的運用初探[J].現代鹽化工，2020（2）：53～54.

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