探究自動化技術(shù)在環(huán)保設(shè)備中的應(yīng)用

王鑫

（臺州市環(huán)科環(huán)保設(shè)備運(yùn)營維護(hù)有限公司，浙江臺州 318000）

0.引言

在現(xiàn)代化的工程環(huán)保處理當(dāng)中多采用自動化監(jiān)測的運(yùn)行方式來予以調(diào)控，能夠更好地減少人力成本支出，并保證對每一處排放口的物質(zhì)檢測有效性，避免出現(xiàn)超標(biāo)排放的問題。自動化技術(shù)和電控、機(jī)電、通信等專業(yè)有很大關(guān)聯(lián)，能夠通過數(shù)據(jù)分析精確掌握環(huán)保設(shè)備的凈化處理情況。

1.自動化技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢分析

自動化技術(shù)的發(fā)展是在電控、機(jī)電和通信技術(shù)不斷發(fā)展和融合之下形成的一種新的發(fā)展趨勢，特別是在機(jī)械化行業(yè)的應(yīng)用有很重要的替代性作用，明顯減少了人力成本的投入，促進(jìn)了線路工作效率的明顯提升。自動化技術(shù)能夠通過傳感探測的方式掌握當(dāng)前系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，結(jié)合提前編制好的控制程序進(jìn)行參數(shù)的對比分析，按照探測值和額定值之間的偏離程度發(fā)出對應(yīng)的調(diào)節(jié)指令，使所有的設(shè)備都能夠在動態(tài)調(diào)節(jié)的狀態(tài)下維持高效平衡的狀態(tài)。在生產(chǎn)制造行業(yè)競爭逐漸上升的大背景之下，自動化的生產(chǎn)方式能夠有效實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)地實(shí)時監(jiān)測與管理，特別是在出現(xiàn)參數(shù)異常的情況下能夠及時反饋警報，避免了運(yùn)行事故的進(jìn)一步擴(kuò)大，更好地維護(hù)了線路運(yùn)行的安全與穩(wěn)定，更符合當(dāng)前生產(chǎn)技術(shù)的現(xiàn)代化發(fā)展趨勢。

2.環(huán)保設(shè)備行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀

在環(huán)保設(shè)備的發(fā)展與應(yīng)用過程當(dāng)中已經(jīng)能夠更好地使用不同生產(chǎn)情況下的凈化處理需求，包括了廢水凈化、空氣除塵、噪音消除和實(shí)時監(jiān)測等，根據(jù)其功能和效果的差異可以分為不同的等級，一些物質(zhì)經(jīng)過環(huán)保處理后能夠?qū)崿F(xiàn)回收利用，對于控制生產(chǎn)成本和減少環(huán)境污染具有重要意義。在環(huán)保設(shè)備行業(yè)的發(fā)展當(dāng)中正常顯出快速增長和發(fā)展不平衡的現(xiàn)狀，在許多一線城市都在通過政策扶持與補(bǔ)貼的方式加快生產(chǎn)企業(yè)中環(huán)保設(shè)備的安裝落實(shí)，具有較為廣闊的發(fā)展空間，年度總產(chǎn)值已超過萬億且呈現(xiàn)出持續(xù)增長的趨勢。雖然2020年受疫情影響略顯下降，但基本于2018年的銷售量持平。根據(jù)國內(nèi)的相關(guān)政策，將環(huán)保產(chǎn)業(yè)放在了重要的引導(dǎo)性地位上，特別是在碳中和規(guī)劃地推出后，仍然會呈現(xiàn)出強(qiáng)勁的增長趨勢。

3.自動化技術(shù)在環(huán)保設(shè)備的應(yīng)用

3.1 污水處理設(shè)備

在工業(yè)生產(chǎn)當(dāng)中的污水是最常見的一類環(huán)保處理對象，但根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)類型的差異，污水中含有的污染物質(zhì)也有很大不同，在設(shè)計凈化處理流程時必須要嚴(yán)格參照實(shí)際需求執(zhí)行，確保凈化效率符合排放要求。污水的處理需要經(jīng)過多道環(huán)節(jié)完成，每一個流程都可以視作是時間的參變量，可以按照反應(yīng)的時間作為調(diào)節(jié)控制的對象。當(dāng)探測器反饋到凈化處理標(biāo)準(zhǔn)不符合下一環(huán)節(jié)要求時則需要通過自動化系統(tǒng)來延長在本環(huán)節(jié)中的反應(yīng)時間，提升有害物質(zhì)的凈化效率。常見的污水處理包括了沉淀靜置、曝氣處理等，分別對應(yīng)了固體沉淀物質(zhì)和氨氮磷元素的除去。在污水處理系統(tǒng)當(dāng)中可以通過PLC線路的連接來實(shí)現(xiàn)總線的控制模式，在每一個反應(yīng)池內(nèi)都有對應(yīng)的檢測探頭來獲取污水的雜質(zhì)含量，通過PLC主控調(diào)節(jié)每一個反應(yīng)內(nèi)的排放口開啟，其中也會設(shè)立管理員模式實(shí)現(xiàn)人工干預(yù)[1]。在PLC線路當(dāng)中通過提前敷設(shè)的光纖系統(tǒng)將反應(yīng)池探測器的數(shù)據(jù)信息予以傳遞反饋，當(dāng)檢測數(shù)據(jù)達(dá)到提前設(shè)置的排放標(biāo)準(zhǔn)后則會控制開啟通道實(shí)現(xiàn)下一個工序環(huán)節(jié)，直至最終完成污水凈化處理。根據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，該套污水凈化系統(tǒng)運(yùn)行涉及到了4個凈化反應(yīng)池，對于沉淀物的凈化率為96%，氨氮元素的吸收率為93%，磷元素的吸收率為84%，均符合國標(biāo)的排放要求。

3.2 空氣治理設(shè)備

廢氣污染包括了有害氣體和粉塵霧化狀氣體，其處理的方式有一定的差異，但由于在生產(chǎn)過程中經(jīng)常伴隨產(chǎn)生，在凈化系統(tǒng)的設(shè)計中也必須要考慮到凈化處理的統(tǒng)一控制。有害氣體的處理方式根據(jù)規(guī)模和裝置的不同可以分為不同的類型，在具體的應(yīng)用當(dāng)中可以分別建立對應(yīng)的自動化控制系統(tǒng)。光解反應(yīng)需要有專門的反應(yīng)箱將廢氣通入其中，利用UV光線的強(qiáng)分解能力將一些毒害物質(zhì)進(jìn)行破碎化處理，特別是對于一些碳鏈結(jié)構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)變性和解鏈，從根本的性狀上予以凈化[2]。自動化裝置可以根據(jù)氣體實(shí)況調(diào)節(jié)UV光線強(qiáng)度和照射面積，充分保障了廢氣處理的有效性。吸收處理中需要建立反應(yīng)池，將廢氣導(dǎo)入到溶液中進(jìn)行吸收反應(yīng)，同時通過自動化監(jiān)測的方式獲取反應(yīng)池內(nèi)溶液的pH值，根據(jù)數(shù)值變化調(diào)節(jié)氣體導(dǎo)管的流量大小，并及時進(jìn)行溶液補(bǔ)充，保證反應(yīng)吸收效率。粉塵的處理是利用了靜電捕捉的方式加以控制，特別是一個顆粒尺寸較大的能夠在電場的影響之下發(fā)生聚集和沉淀，整體凈化效果更加可控。由于粉塵的移動和捕捉與電場大小、頻率之間有密切關(guān)聯(lián)，通過空氣質(zhì)量的監(jiān)測能夠得到粉塵含量和尺寸數(shù)據(jù)，根據(jù)參數(shù)信息有針對性地對室內(nèi)的電場環(huán)境予以調(diào)節(jié)，提升對其捕捉凈化的效率。

3.3 固廢處理設(shè)備

在許多生產(chǎn)環(huán)節(jié)當(dāng)中產(chǎn)生的固體廢料都采用焚燒的方式進(jìn)行處理，但是在環(huán)保處理的要求之下，還需要提前根據(jù)廢料的類型、尺寸等進(jìn)行稱重與辨別，對于一些能夠回收利用的廢渣進(jìn)行篩選，減少焚燒處理的總量。如一些木屑、碎石等可以利用機(jī)械控制的方式進(jìn)行挑選，對于一些符合尺寸、重量的固體顆粒進(jìn)行分類，將其統(tǒng)一輸送到工廠內(nèi)進(jìn)行壓制，可以轉(zhuǎn)變?yōu)橥杆u塊供工程建設(shè)使用，在提升廢棄物回收效率和經(jīng)濟(jì)效益的同時，更好地遵守了相關(guān)環(huán)保政策的要求，使后續(xù)的廢渣燃燒壓力更低[3]。對于一些無法進(jìn)行回收的固體肥料需要統(tǒng)一進(jìn)行焚燒，在自動化控制系統(tǒng)當(dāng)中能夠檢測到燃燒爐內(nèi)的溫度、蒸汽壓力等參數(shù)，根據(jù)這些數(shù)據(jù)信息判斷廢料燃燒的充分性，并有針對性地進(jìn)行送風(fēng)和加壓等操作，使氧氣更好地進(jìn)入到爐內(nèi)完成燃燒反應(yīng)。燃燒蒸汽壓力可以連接至汽輪機(jī)組，驅(qū)動機(jī)組轉(zhuǎn)動后完成產(chǎn)電、產(chǎn)熱需求，通過自動化系統(tǒng)能夠更好地保證蒸汽壓力穩(wěn)定，為后續(xù)的產(chǎn)電提供更加可靠的生產(chǎn)動力。

3.4 環(huán)境監(jiān)測設(shè)備

環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測設(shè)備是每一個生產(chǎn)企業(yè)都必須要配備的裝置，能夠在排放之前再次進(jìn)行含量檢測，避免超標(biāo)產(chǎn)生的污染和罰款問題。不同的監(jiān)測對象采用的設(shè)備結(jié)構(gòu)和方法原理有很大差異，與COD可以檢測廢水中的有機(jī)物，可以將探測設(shè)備直接連接在排水口處，通過實(shí)時監(jiān)測能夠真實(shí)地反映出企業(yè)的排污情況，避免了異地檢測產(chǎn)生的遲滯性問題。在COD系統(tǒng)當(dāng)中利用了光譜分析的方式來區(qū)別不同水樣的有機(jī)物含量，峰值探測的相關(guān)性達(dá)0.996。系統(tǒng)每3min就能實(shí)現(xiàn)一次采樣和分析，所有的數(shù)據(jù)信息都會通過通信系統(tǒng)進(jìn)行傳輸和備份，在進(jìn)行回溯檢驗(yàn)時也能夠提供更加可靠的數(shù)據(jù)信息[3]。在自動化技術(shù)的發(fā)展過程中還和一些多媒體形成的融合，將單純的數(shù)據(jù)采集轉(zhuǎn)變?yōu)榱藞D像視頻的模式，進(jìn)一步提升了環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測飛可靠性，使數(shù)據(jù)信息更加真實(shí)準(zhǔn)確。

4.結(jié)語

自動化的調(diào)節(jié)模式是目前許多機(jī)械化系統(tǒng)運(yùn)行的主要發(fā)展趨勢，污水處理中的每一個層級都需要經(jīng)過含量檢驗(yàn)后再進(jìn)入到后續(xù)環(huán)節(jié)，避免凈化不充分引發(fā)的排放污染問題。在空氣凈化和粉塵吸收方面多運(yùn)用的靜電捕捉的方式，并配額和監(jiān)測裝置對空氣質(zhì)量進(jìn)行有效管理，避免影響人員健康和設(shè)備壽命。在固廢雜質(zhì)的處理當(dāng)中要先做好回收檢驗(yàn)以減輕后續(xù)燃燒處理的負(fù)擔(dān)，再通過熱電聯(lián)產(chǎn)等方式提升對廢棄資源的有效利用。