自動控制系統在污水處理廠的應用分析

朱峰

【摘 要】水資源利用直接關系到社會可持續發展，早期工業廢水、城市生活用水沒有經過處理直接到河流中，利用自然的自我凈化功能來分解廢水。但是，隨著我國工業化的不斷發展，僅僅通過自然凈化能力已經很難處理廢水，城市污水污水處理廠建設十分重要。為了提高污水處理效果，實現自動化非常關鍵。文章將對自動化控制系統在污水處理廠中的應用進行分析，并論述其未來發展趨勢，希望為相關人員提供參考。

【關鍵詞】自動控制系統；污水處理廠；意義；應用；發展趨勢

集中式污水處理方式一直是我國城市中最主要的污水處理形式，從實際應用來看，集中式污水處理方式處理效果較好，便于管理，能夠形成一定規模，更有效的管理城市水環境。但是，隨著社會的不斷發展，集中式污水處理方式的也暴露出了一些弊端，例如，污水處理廠建設周期長、耗費人力、物力、財力等資源較多，同時，由于城市的快速發展，污水處理存在一定滯后性，這樣一來，快速擴張城市區域污水排放任務就變得非常困難，面臨更大的壓力。為此，積極探究自動控制系統在污水處理廠中的應用具有重要意義。

一、自動控制及其在污水處理中應用的意義

污水處理廠自動控制系統可分為兩種情況：一種是使用數據監控采集系統，另一種是全自動的控制系統（即所謂的無人值守模式）。數據監控采集主要是通過數據采集終端，對處理過程中的參數進行實時監控，及時觀測污水處理過程中的數據變化情況，其具體功能較為簡單。全自動控制系統是當前污水處理過程中最先進的技術，其通過數據采集實現污水處理自動控制，能提高污水處理質量和設備的運行效率。

隨著城市化水平的不斷提高，環境問題已經成為制約城市發展的主要問題，特別是城市水環境污染，城市水環境污染引起了相關部門的高度重視。現階段，我國污水處理方式主要是集中式處理模式，該模式自身存在的問題顯然無法提供給城市有效的污水處理支持，并且在其他方面也存在一些制約因素，限制城市水污染的改造和治理。文章通過對自動控制處理模式進行研究，對其特征進行分析，并論述其具體應用，為實際應用提供指導。從另外一個角度分析，探討自動控制污水處理技術在城市中的應用是我國可持續發展的需要，是實現經濟又好、又快發展的重要基礎，積極研究自動控制污水處理模式，對我國經濟和社會發展具有非常重要的現實意義。

二、國內外自動系統應用發展現狀

發達國家污水處理廠已經廣泛應用了自動控制系統，能夠在污水處理過程中很好地實現自動控制和記錄數據，個別地區已經實現了污水處理廠的全自動控制，在污水處理過程中執行無人值守的方式，例如，美國某污水處理，運用微機自動控制投入藥劑，應用直接數字式計算機控制自動加釩，運轉一年就降低釩消耗20%，并且提高了管理水平，穩定了水質。除此之外，美國加利福尼亞污水處理廠和日本的東京國立污水處理廠也先后采用了計算機自動控制技術，運行效果也比較理想。

最初，我國在污水處理方面各種費用表現出明顯不足，自動控制系統配備不全面。近年來，隨著政府對污水處理工作重視程度不斷提高，污水處理工作中信息化和自動化程度不斷提高，無論是生產還是污水管理等都進入了快速發展時期，信息技術的快速發展也為污水處理行業的生產管理自動化、信息化、智能化等提供了有力支持。當前，從宏觀形勢上看，我國污水處理控制水平主要包括手動操作、半自動控制和全自動控制3個層面，每個層面都有不同的適應類型，發展方向也不盡相同。

三、自動控制系統在污水處理廠中的應用

（一）流量自動控制系統在污水處理廠中的應用

對于流量自動控制系統來說，主要是對污水處理過程中的控制參數進行初步了解，并且可以合理控制污水處理質量，及時發現問題并及時更正。一般來說，污水處理廠增加表面水力負荷所帶來的沖擊力，就要準確把握進水量，這樣才能更好地進行測量。而對于測量工作來說，人工測量難免會出現一些誤差，而采用自動化測量裝置就可以進一步減少誤差的存在，促進測量精確度的提高，同時還可以為自動控制技術的使用提供更多的有效數據。

（二）水泵自動控制系統在污水處理廠中的應用

污水處理過程中，通過使用水泵自動控制系統，能夠實現由水泵自動更換成為氣動泵與備用泵的控制。這樣一來，就可以進一步控制污水處理廠的外部水流量，同時，還可以為污水處理提供一定的動力，調整處理機器的工作狀態，減少人力的使用，促進自動控制水平的進一步提高。

（三）鼓風機自動控制系統在污水處理廠中的應用

在污水處理過程中，需要針對一些懸浮物的濃度進行測量，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。因此，鼓風機的設置，可以有效促進自動控制技術在污水處理廠中的應用，實現對污水處理廠生產過程的實時控制和精細化管理，進而實現規范化管理、節能降耗、減員增效的目的。

（四）在線監控

通過對運行設備的數據采集，可以實現在線監控功能。中控室電腦界面能夠詳細、準確的顯示現場智能儀表監測的數據、設備運行狀態，通過分析數據變化情況和分析工藝參數的變化，使操作人員能夠及時、準確掌握污水處理過程中參數和設備的運行狀況，并有針對性的進行調整和優化設備運行狀態。

（五）采集數據檢修故障

通過自動控制系統能夠及時采集設備運行的數據，并能將采集的數據進行保存，只要能及時對保存的歷史數據進行備份，就能實現歷史運行數據的全面采集，便于生產運行數據庫的管理和數據分析。另外，當設備在運行過程中出現故障時，通過自動化程序的設置就能在中控室出現預警提示，以便操作人員及時發現污水處理過程中出現的故障，通過報警畫面及時提醒操作人員進行相應的處理，經過和歷史曲線相對比和數據分析處理完畢后，進行復位處理即能正常工作。

四、污水處理自動控制系統未來發展趨勢

雖然污水處理自動控制系統越來越被重視，但是該系統普及率較低，這也是與該系統自身缺點分不開的，例如，檢測工具有時會出現問題，可靠性、穩定性不足；污水廠中的傳感線主要作用還是體現在檢測方面，投入費用、維護成本都比較高；大多數污水廠建成時間比較久遠，很難結合當下的新技術在原有基礎上再造；自動控制系統缺少專業的操作人員，操作人員缺少自動控制系統方面的理論知識和實踐經驗，在操作過程中很容易發生安全事故。今后污水處理自動系統安全性將更突出，更加注重人性化，系統自身存在的問題也會迎刃而解，將會大大推動該系統的普及應用。

五、結束語

隨著我國城市化進程的不斷加快，城市人口數量不斷增多，再加上工業快速發展，污水排放量大大增加，在這一背景下，污水處理面臨著較大的壓力。為此，要加大自動控制系統的應用力度，實現流量自動控制、水泵自動控制、鼓風機自動控制、在線監控以及故障檢修。同時，進一步對其進行研究，優化其中存在的不足，促進其智能化、自動化、人性化發展，為污水處理工作提供支持。

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