污水處理廠的自動化設(shè)計探討

摘要：城市運作中排放的生活污水及工業(yè)廢水對人們生活所依賴的周邊生態(tài)條件造成極大的損害，因此對于此類城市污水的恰當凈化處置相當必要。文章對于重型污水凈化處理工程中自動型控制機構(gòu)的設(shè)計和運用展開了分析，對其中的自動控制工藝進行了闡釋，對自動型控制流程及技術(shù)設(shè)計展開了探析，且對于重型污水凈化工程以后的進步進行了展望。

關(guān)鍵詞：污水處理廠；污水凈化工程；無毒害處理；自動化控制；生活污水；工業(yè)廢水 文獻標識碼：A

中圖分類號：X703 文章編號：1009-2374（2017）11-0137-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2017.11.070

重型污水凈化工程中自動型控制機構(gòu)的運用對于當今時期的我們國家環(huán)保工程而言擁有極大的促進功能，其可以在極大程度上弱化城市排放污水對于城市周邊生態(tài)環(huán)境造成的損害效應(yīng)，而且還可以推進淡水型資源的循環(huán)重復利用工程，抑制和降低對地球上淡水型資源的過度消耗，重型污水凈化工程中自動型控制機構(gòu)的完整運用，在相當水平上實現(xiàn)了對淡水資源及周邊生態(tài)條件的保障性維護，故此對于重型城市污水凈化工程中自動型控制機構(gòu)的工藝操作技術(shù)展開系統(tǒng)化研究分析擁有相當關(guān)鍵性的時代價值。

1 城市重型污水治理工程的建造需求

我們生活的地球體表層七成以上被水體所覆蓋著，而這么多水資源中可以適宜人們飲用的淡水態(tài)資源僅占去了不到一成，其占據(jù)的份額相當?shù)拖拢瑳r且此類可以適于人們食用的淡水態(tài)資源中，還有一大部分被固定性地存在于不可受到人們開采的南極州冰蓋上，另外也有很大比例的存在于地球體深層的土壤結(jié)構(gòu)之中，可以直接地供人們利用的淡水性資源幾乎是微乎其微，故此我們所生活的地球中的淡水型資源的寶貴性人所共知。

2 污水凈化處治自動控制工藝分析

城市排放污水的自動型凈化處治工藝對于重型的污水凈化企業(yè)來講是屬于一項極具關(guān)鍵性的化工處理技術(shù)，依托重型污水凈化治理企業(yè)的自動型控制裝置對于城市居民生活排放污水及工業(yè)外排廢水實施凈化整治，可以大幅度提升污水凈化工序的處治功效，此種城市污水凈化處治自動型操作工藝是當今城市中重型污水治理企業(yè)的一個里程碑式的技術(shù)創(chuàng)新成果，文章就此針對城市污水凈化過程所應(yīng)用的自動型整治工藝展開了系統(tǒng)性分析，下面是本人所探討的關(guān)于城市污水凈化過程所采用的自動型控制工藝的具體內(nèi)容。

2.1 關(guān)于污水凈化工序的自動型控制機構(gòu)的組成

有關(guān)污水凈化工序中自動型操作機構(gòu)重點包括場內(nèi)技術(shù)處理過程及場外污水整治過程。其污水凈化工序中自動型控制體系內(nèi)的關(guān)鍵技術(shù)重點是包括在線監(jiān)測機構(gòu)、訊息傳輸機構(gòu)及PLC控制過程這三項內(nèi)容，此三類處置過程在很大程度上對于污水凈化過程中的自動型管控機構(gòu)的運作效果好壞產(chǎn)生著關(guān)鍵性的作用，污水凈化過程中自動型操作體系的中心部分的三種過程進行效果的優(yōu)劣可直接地對污水凈化自動化型控制品質(zhì)的高低發(fā)揮著十分顯著的促進功能，它們各自是訊息層面、操控層面及作業(yè)裝備層面；在線監(jiān)測機構(gòu)重點用來對于污水凈化處置的各個操作工序?qū)嵤崟r的在線數(shù)據(jù)監(jiān)測與

控制。

2.2 污水凈化自動型操控體系的核心技術(shù)

現(xiàn)階段大部分污水凈化廠的自動型操控流程，在其正常運行的階段中的自動型操控機構(gòu)重點涵蓋管控層面、SCADA監(jiān)測層面、參數(shù)整合判別層面及就地操控機構(gòu)層面等四項內(nèi)容構(gòu)成。在污水經(jīng)化工序中自動型操控流程當中的核心控制技術(shù)重點包括：排列型操控機構(gòu)、程序型邏輯調(diào)控箱、以太網(wǎng)操控技術(shù)、UPS即型不間斷式電源的運用、自動儀表故障的自動辨別工藝、儀表器具的自動清洗工藝等。

2.3 污水凈化工序自動型操控體系的光纖網(wǎng)特征

污水凈化工序中自動型操控體系中運用的一項核心的技術(shù)即為光纖環(huán)網(wǎng)型訊息傳輸技術(shù)。光纖環(huán)網(wǎng)型訊息傳輸技術(shù)是現(xiàn)階段我們國家最為頂級水平的網(wǎng)絡(luò)式拓補機構(gòu)，在大部分的性能表現(xiàn)上相對于其他類型的網(wǎng)絡(luò)化拓補機構(gòu)具備極大的現(xiàn)場優(yōu)勢，比如網(wǎng)絡(luò)運行平穩(wěn)、網(wǎng)絡(luò)運作精準性強、自身修復功能很強等特點，污水凈化工序中自動型操控機構(gòu)中的光纖環(huán)網(wǎng)式訊息傳輸具備可以消除網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的隨意一根網(wǎng)線受到損害或是發(fā)生斷裂而干擾總體網(wǎng)絡(luò)運行的問題，完整處理好網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中由于一根網(wǎng)線受損而導致網(wǎng)絡(luò)運行參數(shù)問題出現(xiàn)的安全缺陷。

3 污水凈化處置裝置的工業(yè)運行分析及系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計

3.1 污水治理項目實施方案設(shè)計中應(yīng)當關(guān)注的問題

在相異地區(qū)建設(shè)龐大型的污水凈化處治裝置可有效抑制淡水型資源在居民生活中的過度浪費，然而在相異的地域建設(shè)污水處理工程，其所需的具體操作環(huán)境也存在著很大區(qū)別，因此在針對重型污水治理企業(yè)中自動型操控裝置展開設(shè)計過程的時候務(wù)必要依照本地的具體工程運行狀況展開系統(tǒng)性分析并實施完整的設(shè)計，下面是本人在實踐中體會到的在某些污水治理企業(yè)具體的自動型調(diào)控操作過程中需要多加注意的相關(guān)內(nèi)容以及應(yīng)當圓滿處理好的部分事項。

3.1.1 設(shè)備操作的環(huán)境狀況。在對污水治理項目展開運作的階段中，務(wù)必要悉心顧及到污水治理裝備運行狀態(tài)和操作環(huán)境，需密切關(guān)注凈化水過程的操作環(huán)境及運行條件，并完整地顧及到本地的氣候狀況，對于操控裝備的溫度選取區(qū)間、酸堿指標控制范圍等相關(guān)內(nèi)容亦須給予周密的考慮。

3.1.2 污水治理裝備的性能選取標準。在對污水處理裝備進行選型的時候必須要保證使所選取操作裝備充分具備相應(yīng)的性能控制標準，保障相應(yīng)的性能指標達到工程需求，上面是對所選的污水治理裝備要求其必須達到的性能控制標準，其中有一部分污水治理裝備的運行條件要求極為特殊，對于此類操作裝備亦應(yīng)達到其相應(yīng)的工程控制標準。

3.1.3 污水整治凈化流程的處治工藝。通常而言，污水凈化處治流程對于城市中排放的污水展開處治過程通常均為依托對于排放的污水實施凈化處治過程，其經(jīng)過凈化治理后的達標凈化水再重新進行回收利用，流入水處理廠的凈化水通常均通過一個規(guī)定化的周轉(zhuǎn)流程。排放污水凈化程序如下：水庫原水→穩(wěn)壓配水井→機械攪拌混合池→波形板絮凝池→側(cè)向流斜板沉淀池→V型濾池→清水池→凈水廠送水泵房或配水廠→配水管網(wǎng)。

3.2 污水凈化處置裝置自動型操控機構(gòu)的技術(shù)設(shè)計

3.2.1 污水凈化處置裝置中自動型操控體系的結(jié)構(gòu)組成和運行功能。在進行污水凈化處治流程中的自動型操控程序的工藝設(shè)計過程中，須實施“集中型整治，分散式管控”的操作框架。污水凈化處治流程中自動型操控機構(gòu)包括核心控制樞紐站、在線控制操作站兩項主要控制內(nèi)容，其核心操控樞紐站重點涵蓋操控過程、效能展示、數(shù)據(jù)整合、數(shù)據(jù)編程、報警機構(gòu)、報表程序、安全職能、打印工序等諸多項內(nèi)容；在線管控操作站重點涵蓋如下幾項內(nèi)容：凈化工序間分別控制點、輸水泵房操控中心、配藥間操控中心、污泥調(diào)制操控中心等機構(gòu)，此類局部控制中心重點包括調(diào)控、展示、組合、安控、收集、通信等項功能。

3.2.2 污水凈化調(diào)治流程中自動型管控機構(gòu)的操控基準。污水凈化裝置中的自動型操控機構(gòu)的調(diào)控基準重點包括兩項內(nèi)容，它們各自是時間節(jié)點管控、濃度參數(shù)管控、輸送空氣壓力的調(diào)節(jié)操控、填料結(jié)構(gòu)中絮凝區(qū)域的反洗操作控制等環(huán)節(jié)。在實施時間節(jié)點管控的環(huán)節(jié)中對于污水成分進行整治的刮泥操作系統(tǒng)運作的過程中，須實施周密的時間節(jié)點管控過程，并對污水成分的每一個凈化環(huán)節(jié)實施周密的時間節(jié)點控制，要切實保障城市中所排放污水經(jīng)過處治凈化工序之后滿足相應(yīng)的工程指標需求。在針對于液體濃度進行控制的過程中，務(wù)必要完整的遵循對應(yīng)的工程標準實施控制過程。對于微生物濃度、懸浮顆粒濃度等內(nèi)容進行控制，使得凈化處理之后的水能夠符合水資源的使用標準。對于空氣壓開關(guān)進行控制，能夠保證相關(guān)的壓力在一定的標準之內(nèi)。

4 對于我國自動化技術(shù)的應(yīng)用與更新

我國大型的污水處理廠自動化系統(tǒng)的設(shè)計與應(yīng)用隨著時代的進步、科技的發(fā)展，相關(guān)的技術(shù)也在更新，各個方面都有了很大的提升。

對于我國傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)來說，傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)自動化系統(tǒng)使用的是一種單冗余網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，這種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在很多方面受到限制，使用十分不方便，例如在數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r候，出現(xiàn)信號短暫的中斷的問題，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)并不能夠很好地、及時地對于網(wǎng)絡(luò)進行修復，修復的時間較長，并且傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)傳送技術(shù)是單網(wǎng)傳輸，只能對于數(shù)據(jù)進行傳送，并能夠?qū)⑽鬯幚韽S的視頻信息進行傳送，受限比較大，傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在小的污水處理廠適用性比較廣，但是在大的污水處理廠使用就受限制比較多。

5 結(jié)語

淡水資源只是占地球水資源的一個小部分，但是資源是人類生產(chǎn)生活的根本，所以對于淡水資源的保護十分的重要，大型污水處理廠的使用對于污水處理保護淡水資源有著十分重要的作用。對于大型污水處理廠自動化系統(tǒng)進行設(shè)計與分析有利于促進我國污水處理行業(yè)的發(fā)展，使得污水處理廠在淡水資源節(jié)約和環(huán)境保護方面發(fā)揮更好的作用。

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作者簡介：劉晨（1986-），男，山東濟南人，山東山大華特環(huán)保工程有限公司助理工程師，研究方向：電氣自動化設(shè)計。

（責任編輯：王 波）