自動控制在污水處理中的應用

樊暢

摘 要：隨著現代工業產業的不斷發展，環境保護問題逐漸被人們所重視，而且，用于工業廢水廢氣的處理方式也在不斷革新，朝著更為專業化、智能化的方向發展。近年來，我國已經實現了污水處理自動化控制的目標，自動控制技術的實際應用提升了行業生產的社會效益。文章就自動控制在污水處理過程中的實際應用做以闡述，將其作用機理呈現出來，并且通過觀察與分析我國目前污水處理的發展現狀來展望該領域的未來發展方向，以期為實踐帶來一定的幫助。

關鍵詞：自動控制技術；污水處理；應用現狀

污染問題是當今工業生產過程中亟待解決的重點問題，甚至已經超出了人們對經濟效益增長的關注度。基于自動控制技術的污水處理過程管控是管理者需要重點落實的工作環節，自動控制能夠使污水處理更為高效。通過構建污水處理的自動控制系統，將自動控制技術的應用機理最大化的發揮出來，并提出較新的控制策略，強化實踐過程中的技術應用。

1 傳統自動控制方案在污水處理中的應用

隨著經濟的不斷發展，以及人們生活水平的不斷提升，人們越加關注日常生活用水的質量問題，水資源與人類健康息息相關。現代社會生產及生活使得環境遭到了嚴重破壞，特別是廢水廢氣的大量排放，給生態帶來了諸多不利的影響。如果污水未經處理就再次進入到我們的生活圈子中，會危害到人體健康。所以，將計算機控制技術融入污水處理過程中，實施實時監控，能夠節能降耗，進而使污水處理智能升級。

1.1 污水處理的基本理論簡述

污水處理的環節主要是將工業污水或生活污水中的有害物質經過物理或化學反應沉淀出來，從而起到了凈化水資源的作用，削弱污水排放對環境的污染程度。

1.2 自動控制的作用機理分析

現階段我國應用在污水處理領域的控制系統由現場控制站、操作員站、工程師站及計算機服務器管理平臺四個部分組成，該系統是目前為止較為成熟且應用最廣泛的自動控制處理系統。現場控制站主要是將污水處理現場的各種測試數據及指標進行統計，并傳輸給操作員站進行分析，通過將水質采樣進行操作處理以后，將數據傳遞給工程師站實施處理，至此完成自動控制污水處理的單項流程。

1.3 以往自動控制實際應用于污水處理環節中所存在的問題

自動化控制系統的發展依賴于計算機軟件、硬件技術的不斷升級，但就目前發展過程而言，其間存在不少實際問題亟待解決。在實踐中，進行污水處理時需要實時檢測各項指標參數的變動情況，以便于工作人員及時調整處理方案及對策，污水處理自動控制系統中所采用的傳統的自動化檢測設備、儀表等器具的已經過于老舊，通過這些設備所檢測出來的數據可能會有誤差，所以，檢測設備的升級問題已經成為阻礙污水處理自動化控制的主要問題。另外，雖然很多污水處理單位采用ORP、pH值作為主要的檢測參數來考察水資源的水質情況或調節曝氣總量，但當傳統的控制設施無法探尋到ORP的特征點時，則會自動識別時間變化數值作為控制處理效率的參數，因此，對測量出的數據造成干擾，使其偏離正常值。

2 現代智能化控制技術在污水處理領域的實際應用

從實踐過程來看，污水處理的過程不是一個獨立的環節，很多工業企業都已經實施了污水處理循環利用的目標，以便于提高生產效益，最大化的利用水資源，同時也能降低廢水排放總量。污水處理廠自動控制系統由于其開發成本低、節省人工、提升處理效率等優勢逐漸被業界推廣及應用。在實踐過程中，污水處理的智能化技術的應用是依托多個子系統達成的，如模糊控制子系統、專家控制子系統、神經網絡子系統等等，并且采用了合理有效的控制策略進行維護處理，使其最終實現綜合智能化污水處理結果。

2.1 模糊控制策略的應用

從污水處理中自動控制的實踐狀況中可以看到，以往傳統的控制技術與現代化的控制技術都需要構建出合理的控制策略，以便于遵照執行。對于現代控制技術而言，應用模糊控制策略是對經典理論的有效傳承，進而使其演變成為適應現代發展狀況的高級控制策略。在執行模糊控制策略的過程中，將污水處理環節中的出水BOD、SS濃度等指標數值錄入模糊控制子系統中，將模糊化的數據與既定數值相匹配，進而找出量化后的模糊數據。利用該系統的敏感性，實現污水處理的階段性自動控制過程。

2.2 專家控制子系統

專家控制子系統是將專家系統的理論內涵與計算機技術相整合，進而實現復雜環境中的職能化決策，這就使得智能化的自動控制系統更為完善。專家控制系統是相對于人工控制系統而言的，在應用專家控制系統以后，污水中的各項物質的濃度有所降低，可見，專家系統的上線給污水處理帶來了新的發展空間。

2.3 神經網絡控制子系統

通過模糊處理控制過程的有效實施，將污水水質進行大致的分析和甄別，并將指標留存下來，以便于網絡控制子系統的檢測與評估。由于污水處理指標的檢測儀器的價格較高，則借助人工神經網絡軟測量的方式將污水水質指標檢測出來，并且該策略方法能夠起到一定的作用。

2.4 綜合智能化控制系統

現階段，我國出水處理過程中所應用的自動控制策略朝向理論與技術這兩個方向發展，即綜合理論研究與綜合控制技術。對于實踐而言，更側重對綜合智能化控制系統的探究，并使各項技術都能發揮出其本身的實際能效，進而提升綜合職能化控制系統的污水處理效率及質量。污水處理控制水平的高低主要取決于對水資源的利用效率的高低。一般情況下，加強自動控制在污水處理過程的應用，能夠使整個過程滿足國內日益提高的污水排放標準的要求，解決多項污水問題，提升污水處理的社會效益。

總之，從現代自動控制技術在污水處理過程中的實際應用可以明顯看出，雖然電子計算機技術在各行業的應用都已經普及，但在污水處理環節的實際應用仍停留在基礎階段，很多高級的智能化控制技術還需要長期實踐。長期以來，我國污水處理廠多是采用國外進口的機械設備與控制系統，不僅價格騙高，而且維護困難。另外，目前國產的基于計算機技術的在線分析測定儀器設備還不能達到標準化的精度要求。因此，研發具備獨立知識產權的污水處理自動化控制系統，并提高儀器設備的測量精度和質量、降低設備維護費用，是現階段國內業界進行智能化控制污水處理過程的主要發展目標，其應用前景將會更加廣闊。

3 結語

通過對自動控制理論的主要概念及內容的分析，并結合傳統控制技術、現代控制技術及職能控制技術在目前廢水處理中的實際應用，進一步闡述了污水處理的作用機理。從自動控制技術在污水處理中的應用現狀中可以了解到，污水處理智能化系統上線應用對于實際工作有著極為重要的意義，而且智能化控制技術也是該領域未來發展的主要方向，值得業界廣泛應用，進而使得國內企業在創造社會價值的同時也能保障生態平衡。

參考文獻

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