自動控制在污水處理中的應用分析

于加榮

（菏澤技師學院，山東菏澤 274026）

近幾年，越來越多的污水處理廠先后引進和應用自控系統進行污水處理工作，污水處理自控系統的優勢逐步地顯現出來。自動控制在污水處理中的應用也越來越受到關注和重視，它對于節能環保也具有十分重要的現實意義。

1 污水處理中應用的自控系統基本組成分析

在完備的自控系統中，通常會選取標準的開放系統與通訊協議，不僅將管理程序與監測操作成功地集中起來，同時還可以分散每個系統功能，使發生危險的可能性降到最低。除此之外，還能使自控系統更具通用性。根據污水處理的不同程度級別，自控系統的基本組成要素主要包括四個單元:中央控制操作室、現場控制基站、現場操作箱、工程師站［1］。

(1)中央控制操作室除了負責管理自控系統中的整個控制權限之外，還承擔著為整個自控系統提供服務的職能。中央控制操作室具體的服務類別包括應用軟件、后備數據以及全局共享、網絡技術等。

(2)現場控制基站是自控系統中最關鍵的要素，還是實施采集策略與執行控制信號的重要保障。

(3)現場操作箱具備人機界面的功能，是實現操作人員同自控系統相結合的重要環節。現場操作箱還具備許多操作功能，例如顯示功能、報表功能、執行操作命令的功能以及報警功能等。

(4)工程師站實質上是一個完整系統，承擔著進行系統配置與控制回路的組態等任務。

2 自動控制在污水處理中的應用策略

自動控制在污水處理中的應用，主要依靠自控系統中最重要的組成要素——自動化檢測系統。自動化檢測系統已經逐漸在各個污水處理廠推廣應用。在對城市污水進行處理的過程中，曝氣池是非常重要的施工工藝核心，且曝氣池的測量儀表精度對污水處理整體質量起著決定性的作用。污水處理廠最重視的、使用最廣泛的測量儀表包括流量計、溫度計、液位計、懸浮物濃度計、壓力計以及在線溶解氧測試儀等［2］。

2.1 流量自動控制系統在污水處理中的應用

作為污水處理廠日常運行與管理過程中非常關鍵的一個控制參數，水流量對于污水處理質量來說具有直接的影響。如果污水處理廠想要在一定程度上提升對表面水力負荷所帶來的沖擊力，就必須要準確有效地掌握實時的進水量。同時，污水處理系統中安裝自動流量計，不但可以顯示出瞬時的流量，還可以得出瞬時流量的實際參數，使其在污水處理中成為重要數據支撐。

2.2 水泵自動控制系統在污水處理中的應用

水泵自動控制系統按照水泵的具體工作時間，實現由水泵自動更換成為氣動泵與備用泵的控制。水泵自動控制系統中還可以提前設置水泵的具體開泵順序，在使用一臺水泵無法滿足需求的情況下，還能夠及時自動開啟另外一臺水泵［3］。而在這個系統程序中，就可以結合污水處理廠的外部水流量，對水泵自動運行的狀態進行科學合理的調整，確保設備運轉處于最佳狀態，從而使廠內工作人員的勞動量和勞動強度相對減輕。

2.3 鼓風機自動控制系統在污水處理中的應用

許多的污水處理廠都會選擇在曝氣池中安設在線溶解氧測試儀以及懸浮物濃度計，其中懸浮物濃度計是測量污水中污泥濃度的器械，通過對污泥濃度進行準確測量，并在此基礎上調整曝氣池的污水處理工藝。而安裝鼓風機自動控制系統，使其承擔著為反應池加入曝氣的任務，保證所供給的氣量始終保持充足和穩定的狀態之后，就可以在一定程度上降低耗損量，不僅能夠延長設備的使用期限，還能夠提升污水中的細菌分解能力，獲得一舉兩得的效果。

2.4 格柵自動控制系統在污水處理中的應用

根據格柵自動控制系統的不同運行狀態，可以將其劃分成為兩種模式，即自動模式與手動模式。運行模式的選擇，應根據污水處理廠實際的運行狀況選擇適合自己的模式。同時，格柵還可以分為粗格柵與細格柵。在格柵的前端與后部各安裝一臺液位差計，以液位差計的度數作為實際的堵塞程度，通過把堵塞信息輸送到可編程邏輯控制器里，就能夠進行分析和計算。假如計算結果顯示超過了預設的數量，就表示需要及時清除垃圾。而如果把格柵自動控制系統設置為自動模式，就能夠實現自動排除垃圾的目的，不僅可以在一定程度上降低設備的消耗量，還可以確保水流始終保持正常的流動狀態［4］。

2.5 污泥脫水自動控制系統在污水處理中的應用

流量計除了能夠測量出剩余的污泥之外，若出現了回流污泥，流量計也能夠準確地測量出來。因此，在剩余污泥的管道及同流污泥管中都可以安設一臺流量計，工作人員可以通過流量計反映出來的數據，判斷剩余污泥與回流污泥泵的運轉狀態是否存在異常，使潛水泵的監控問題得到有效解決。

2.6 沉砂池自動控制系統在污水處理中的應用

沉砂池自動控制系統中包含了多種設備，如吸沙泵、螺旋砂水分離器、閘門以及漿液分離機等。盡管每一個設備都是獨立的，但在其工作運行中卻存在連鎖性關系。系統開啟后，各設備就會接收到命令，此時漿液分離機會最先開始運轉，而吸沙泵又會根據提前設定好的程序開始自動地啟動和停運，同時螺旋砂水分離器也會自動開啟。這樣的系統工藝能夠在一定程度上使停機時間得以延遲。

3 自動控制在污水處理應用中出現的問題與完善措施

3.1 自動控制在污水處理應用中出現的問題

盡管自動控制在污水處理中的應用已經取得了一定成效，但同時也存在問題，主要包括以下幾個方面。

(1)污水處理中用到的許多自動化儀表以及檢測閥門的準確度不高，且功能實用化也還不夠，導致在實際的生產與管理過程中都沒能發揮其功效，甚至還會造成污水處理的質量不達標，出現了嚴重的環境污染。

(2)部分污水處理廠在檢測和調節曝氣池中的曝氣量時，都選擇以PH值和氧化還原電位作為其參數指標，控制污水處理后排出的水質。然而，如果沒有成功的找準特征點，污水處理的自控系統同樣會按照時間對工藝流程進行監控。

(3)由于自控系統當中的許多設備都與網絡技術、計算機技術以及軟件技術等有直接的關系，因此在維護和修理方面的難度非常大，如果后備技術力量薄弱，就無法達到預計標準。

3.2 自動控制在污水處理應用中的完善措施

鑒于自動控制在污水處理中的應用還存在著各種問題，因此必須采取相應的完善措施。

(1)在設計自控系統的環節中，應鼓勵污水處理廠的相關技術人員也主動參與其中。在自控系統的設計、安裝以及調試的各個環節中，若污水處理廠能夠積極主動的參與其中，認真研究自控系統的性能，在后期維護與修理、升級的過程中就不會感覺到手足無措。其次，改變自控管理人員的管理意識，改變過度依賴自控系統的行為，在一定的條件下最大限度地減少信號回路、繼電器與就地控制柜的應用［5］。

(2)應定期進行相關工作人員的技能培訓，提升工作人員在軟件技術、網絡技術以及計算機技術等方面的操作技能，從而在自動控制系統的運行過程中能夠及時地發現和解決問題，使自控系統更具實用性。

(3)如果污水處理廠的人員儲備非常充足，應該調整工程師站與中央控制操作室中的人員結構，適當地增加工作人員，采取倒班的工作模式，在確保工作人員都能夠獲得充足休息時間的同時，促使自動控制系統在污水處理中能夠得以充分有效應用。

4 結束語

自動控制在污水處理中的應用越來越普遍，不僅能夠將人為因素造成的安全隱患降到最低，還能在一定程度上提升污水處理質量，達到國家規定的排放標準。但在應用自控系統過程中仍然出現了各種問題，這就需要相關部門與機構協同合作，采取措施，使自控系統能夠不斷優化，發揮最大功效。

［1］李振清.分析自動控制在污水處理中的應用［J］.城市建設理論研究(電子版)，2013，29(29):64-67.

［2］李紅啟.自動控制在污水處理中的應用［J］.科技致富向導，2012，14(14):279.

［3］王力騫，高 樂，王嘉駿.自動控制在污水處理系統中的應用及優化［J］.工業安全與環保，2011，37(7):11-13.

［4］楊碩果.淺談自動控制在污水處理中的應用［J］.城市建設理論研究(電子版)，2013，22(22):27-29.

［5］王立偉.自動控制系統在污水處理中的應用［J］.城市建設理論研究(電子版)，2013，12(12):11-13.