AAO污水處理工藝與自動化控制實現分析

劉榮富

摘 要：以實踐經驗為基礎，對某污水處理廠污水處理工藝進行分析，探討如何將AAO污水處理工藝與自動化控制結合起來，實現自動化控制。為此，分析我國污水處理現狀，并對AAO污水處理工藝進行簡要概述，提出與自動化控制系統實現相關的設計思路，希望為相關領域研究提供一定思路。

關鍵詞：AAO污水處理工藝；自動化控制；生物脫氮除磷

我國工業產業發展迅速，對國民經濟發展具有較大幫助。將自動化控制系統應用在工業建設中，可發揮更為顯著的經濟價值。近年來，我國政府逐漸提高對工業污水的正規化處理，如何在污水處理中融入自動化控制技術，成為工業污水處理的重點。AAO污水處理工藝是一種比較先進的生物脫氮除磷工藝，運行費用比較低，目前在很多污水處理廠中被大量應用。在實踐工作中，如何將AAO污水處理工藝與自動化控制技術進行充分融合，對污水處理優化升級具有現實意義。

1 AAO污水處理工藝

以某污水處理廠為例，對AAO污水處理工藝與自動化控制實現進行分析。該廠總規模25萬m3/d，Ⅰ期實施15萬m3/d，共設置AAO污水處理池2座。對AAO流程進行研究發現，該廠工藝流程如下：沉淀池回流污泥、原水一起進入到厭氧池，污泥中含有大量攝磷菌（也稱：除磷菌或聚磷菌），可利用原污水中溶解態有機物，開展厭氧釋磷。然后，與末端回流混合液一其直接流入到缺氧池中。在此過程中，利用反硝化作用執行脫氮處理。觀察完成脫氮反應后，流入到好氧池中，利用硝化菌作用，直接對氨氮進行處理，使其轉化為硝酸鹽，期間采用攝磷菌開展好氧吸磷處理。在這個過程中，余下的有機物會被好氧充分轉性，氧化沉淀后，水和泥沙會被完全分離開來，排放后，一部分沉淀直接返回到厭氧池中。[1]

2 基于AAO工藝的自動化控制網絡結構

2.1 設計原則

該污水處理廠基于AAO工藝的自動化控制系統設計首要原則為安全性與可靠性，保證系統安全運行，為污水處理廠正常運行提供幫助，其次，設計遵循經濟性和適用性原則，同時具備先進性，選擇行業內部比較先進的軟件系統和硬件產品，使系統結構更具拓展性，并具備系統開放性。

2.2 基本構成

選用西門子公司提供的PLC自動控制系統，系統結構主要由兩個方面組成，一是，控制層，二是現場層。上述2層網絡結構均嚴格按照以太網TCP/IP協議為核心，布置現場總線網，同時配合2個操作站臺和1臺服務器，與控制現場網絡進行有效聯結。以太網主要為光纖王闊，采用光纜作為主要通信介質，不僅能夠保證自動控制系統網絡運行的穩定性，還能為安全運行提供保障機制。此外，連接3個PLC自動現場控制站，分別對水泵房、生化池、纖維濾池進行有效控制，各個控制單元之間既要相互聯系，又要具有一定獨立性，一旦某個單元發生運行故障，不至于影響到其他單元正常運行。

2.3 控制方法

該污水處理廠AAO自動控制系統控制主要設備，并使其發揮功能時，采用三級控制方法，一是現場控制方式，二是自動控制方法，三是遙控控制形式。一些附屬設備，采用二級控制方式，即現場控制和自動控制方法。現場控制也叫就地控制，是最為基礎的控制級別，一般采用手動操作方法對“啟動”和“停止”按鈕進行控制。[2]自動控制主要結合現場PLC程序，對設備實施自動操作，遙控控制則分為遠程手動控制和遠程自動控制，其中遠程自動控制會根據分控制站自動控制系統程序開啟自動操作。該廠此種自動控制設計方案能夠保證污水處理運行更具安全性，即使出現網絡故障現象，也不會對現場PLC系統正常工作產生影響。相反，若PLC出現系統故障或網絡延遲，也可利用手動控制方式來對設備進行合理安排及管理。

3 功能實現

對AAO自動化控制網絡結構進行優化后，可實現現場設備運行監控，并在此基礎上，實現以下幾個方面自動控制功能：

（1）針對PLC現場控制站所傳輸的信號和信息，利用AAO自動化控制網絡結構，可實現歸納和分類，使檢測信號分類更加合理，并以多種形式對其進行保存，如走勢圖、參數圖等，方便相關人員查閱。

（2）針對PLC控制站所傳輸的信號，對其進行綜合分析，及時顯示設備信號，從而對污水廠相應設備工作狀態進行評估，從而及時發現設備運行風險。[3]

（3）對于設備故障情況，及時利用AAO自動化控制系統加以反饋，同時反映各檢測值是否存在越線情況，匯總后加以報警。一旦發現報警信號顏色發生變化，或出現特定聲響，結合AAO污水處理要求，下達指令。

4 結語

綜上所述，通過上述方法，能夠充分利用AAO污水處理工藝，并在此基礎上與自動化控制系統相聯系，發揮協同作用。觀察發現，該項目完成建設后，設備順利移交，并投入運行。與此同時，污水自動化處理系統與生產智能化系統之間形成新型互補關系，為生產過程信息收集、集成、傳遞提供便利。該自動控制項目建設與污水處理廠生產工藝調度緊密相關，形成新的水質監測網絡，不僅數據準確真實，且出廠水質能夠滿足國家相關要求及標準。整個系統運行僅需要一名操作人員，減少人力資本呢，提高運行效益。

參考文獻：

[1]李小紅，劉正實，徐龍君，等.重慶市城鎮污水處理廠氧化溝工藝綜合評價研究[J].重慶工商大學學報（自然科學版），2018（06）：7-12.

[2]王琳，李然，彭莉.農村生活污水生態處理工藝研究與應用分析[J].昆明冶金高等專科學校學報，2018，11（16）：1-6.

[3]李會寧.50000 t/d污水處理廠自動化控制系統研究[J].煤炭與化工，2018，41（03）：78-80+83.