工廠污水處理系統(tǒng)電氣控制自動(dòng)化研究

陳健華

（東莞市萊茵自動(dòng)化設(shè)備有限公司，廣東 東莞 523012)

引言

污水處理系統(tǒng)的自動(dòng)化，是當(dāng)今社會(huì)對(duì)污水處理的有效手段，隨著我國科技的進(jìn)步，對(duì)污水自動(dòng)化處理提出了更高要求。電氣控制系統(tǒng)在污水處理中的應(yīng)用得到了良好的效果，無論是在處理質(zhì)量還是處理效果中都表現(xiàn)出一定的優(yōu)越性，所以電氣控制自動(dòng)化系統(tǒng)是污水處理的未來發(fā)展方向。同時(shí)，污水處理人員應(yīng)該積極探索電氣自動(dòng)化污水處理技術(shù)，為我國環(huán)境保護(hù)作出更大貢獻(xiàn)。

一、污水處理系統(tǒng)電氣控制自動(dòng)化概述

（一）污水處理概述

污水處理工作進(jìn)行前要對(duì)污染源進(jìn)行細(xì)致調(diào)查，根據(jù)調(diào)差結(jié)果制定污水處理的可行性方案，利用相關(guān)設(shè)備及時(shí)對(duì)污水進(jìn)行相關(guān)處理，形成處理體系，并通過自動(dòng)化電氣控制系統(tǒng)提高污水處理效率，污水處理主要包括污水納入和曝氣處理兩個(gè)方面。

（二）電氣控制自動(dòng)化概述

運(yùn)用自動(dòng)化電氣控制系統(tǒng)對(duì)污水進(jìn)行處理時(shí)，需要注意以下幾個(gè)問題：（1）根據(jù)污水處理效果要求，對(duì)電氣控制系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)置，并制定科學(xué)有效的處理方案；（2）根據(jù)電氣控制系統(tǒng)選擇相配套的設(shè)備和零件，并從電氣控制系統(tǒng)整體上進(jìn)行選擇，保證電氣系統(tǒng)的正常運(yùn)行；（3）根據(jù)相關(guān)安裝說明和設(shè)計(jì)圖紙，將設(shè)備和零件進(jìn)行安裝，如設(shè)備和零件出現(xiàn)不匹配時(shí)，要及時(shí)進(jìn)行加工，安裝完畢后進(jìn)行試運(yùn)行，在污水處理系統(tǒng)能夠正常運(yùn)行時(shí)，就可以直接用電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)進(jìn)行污水處理。

二、電氣控制系統(tǒng)自動(dòng)化在污水處理中的實(shí)施

（一）自控儀表系統(tǒng)

自控系統(tǒng)采用的系統(tǒng)為集散型計(jì)算機(jī)控制的，它是由自動(dòng)化儀表和編程序控制器組合而成的檢測(cè)控制系統(tǒng)。可對(duì)污水處理廠的整個(gè)過程進(jìn)行分散性的控制，通過化驗(yàn)室設(shè)置對(duì)操作站采錄化驗(yàn)數(shù)據(jù)；中央控制室對(duì)全廠進(jìn)行集中管理，它是通過由數(shù)據(jù)服務(wù)器、通訊系統(tǒng)、監(jiān)控計(jì)算機(jī)和動(dòng)態(tài)模擬屏組成的中央控制系統(tǒng)。被開放式現(xiàn)場(chǎng)總線連接著的是現(xiàn)場(chǎng)控制站與現(xiàn)場(chǎng)測(cè)控儀表之間。現(xiàn)場(chǎng)控制站能夠根據(jù)污水處理廠的實(shí)際工藝和構(gòu)筑物的幾何分布，設(shè)置在控制對(duì)象和信號(hào)源相對(duì)集中的建筑物中。

（二）參數(shù)測(cè)量與控制

污水處理過程中所產(chǎn)生數(shù)值的控制主要包括以下幾種：液位測(cè)量控制、溫度測(cè)量控制、溶氧量測(cè)量控制以及酸堿度測(cè)量控制等。（1）溫度的測(cè)量與控制。在污水處理中，污水溫度的測(cè)量和控制是必不可少的，一般來說，在進(jìn)行污水溫度測(cè)量與控制的時(shí)候，都會(huì)采用鉑熱電阻來作為溫度傳感器，這一傳感器能夠?qū)ξ鬯疁囟冗M(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)量，然后將溫度測(cè)量結(jié)果傳輸?shù)娇刂破髦小＃?）溶氧量的測(cè)定與控制。在對(duì)污水進(jìn)行處理的時(shí)候，溶氧量的測(cè)定與控制也非常重要，它是保障曝氣池配置合理性的重要依據(jù)，同時(shí)也影響著整個(gè)污水處理的質(zhì)量及效率。（3）液位的測(cè)量與控制。如果污水處理池的容積較小的話，可以采用靜壓式傳感器來對(duì)污水的液位進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)量。而如果污水處理池的容積較大的話，則可以采用超聲波物位儀來進(jìn)行污水液位的測(cè)量。這兩種傳感器在運(yùn)行的過程中會(huì)將測(cè)量的液位結(jié)果傳輸?shù)娇刂破髦校儆煽刂破鱽韺?duì)污水液位進(jìn)行分析與控制。（4）酸堿度的測(cè)量與控制。在對(duì)污水中的酸堿度進(jìn)行測(cè)量的時(shí)候，一般都會(huì)采用電位酸堿度測(cè)量法，酸堿度傳感器的輸出信號(hào)較弱，因此，需要對(duì)信號(hào)進(jìn)行放大后，再將其傳輸?shù)娇刂破髦小?/p>

（三）電氣控制自動(dòng)化系統(tǒng)的組成及特點(diǎn)

電氣控制自動(dòng)化系統(tǒng)主要通過上、中、下三級(jí)來實(shí)現(xiàn)污水的處理，同時(shí)還配有電機(jī)、閥門控制器等相關(guān)配套設(shè)施。其中，上機(jī)位能夠顯示凈化后污水的水路和氣路的動(dòng)態(tài)變化，并借助計(jì)算機(jī)程序?qū)﹄姍C(jī)和閥門等進(jìn)行動(dòng)態(tài)顯示。同時(shí)，當(dāng)電氣系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，上機(jī)位能及時(shí)查找故障位置和故障原因，并通過智能的方式去處理發(fā)生的故障，并且上機(jī)位可以直接打印檢測(cè)數(shù)據(jù)。中機(jī)位是整個(gè)控制系統(tǒng)的邏輯控制，也是電氣控制系統(tǒng)的核心部分。中機(jī)位主要負(fù)責(zé)上下機(jī)位信息的傳遞、檢測(cè)數(shù)據(jù)的記錄與處理，保證污水處理的總體執(zhí)行。下機(jī)位是由智能儀表組成的，也是整個(gè)系統(tǒng)中獨(dú)立性最強(qiáng)的部分，它可以對(duì)污水處理過程中液體酸堿度值等檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行信息采集。同時(shí)，電氣控制系統(tǒng)對(duì)檢測(cè)數(shù)據(jù)能夠長(zhǎng)時(shí)間的保存，并采用先進(jìn)科學(xué)技術(shù)保證電氣控制系統(tǒng)不受外界其他因素干擾，如電壓波動(dòng)。電氣控制系統(tǒng)的三個(gè)機(jī)位可以對(duì)整體的污水處理進(jìn)行分級(jí)控制，各個(gè)機(jī)位可以獨(dú)立完成相關(guān)工作，在這種前提下，無論是某一個(gè)或者兩個(gè)機(jī)位出現(xiàn)故障時(shí)，都不會(huì)影響其他機(jī)位的正常運(yùn)行。

（四）曝氣池的溶解氧控制

曝氣池的生物處理無疑是污水處理廠最重要的處理環(huán)節(jié)，通過曝氣池內(nèi)的生物處理，可以有效地去除污水中的各種有機(jī)污染成份。用于給曝氣池充氧的鼓風(fēng)機(jī)是污水處理廠內(nèi)電能消耗的主要設(shè)備，統(tǒng)計(jì)了我們?cè)O(shè)計(jì)的同樣工藝流程的污水處理廠的能耗，鼓風(fēng)機(jī)消耗的電能能占到整個(gè)工廠消耗電能的一半以上。為減少由于過多的不必要充氧而造成電能的浪費(fèi)，必須設(shè)置曝氣池溶解氧控制回路，以保證曝氣池中的溶解氧保持在一個(gè)理想的范圍中。

結(jié)語

綜上所述，在環(huán)保產(chǎn)業(yè)內(nèi)容中，污水處理占有很大的比重，隨著我國持續(xù)快速經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)和人民生活水平質(zhì)量的提高，對(duì)環(huán)境保護(hù)的要求也越來越高，污水處理行業(yè)是一個(gè)新的領(lǐng)域，盡管目前結(jié)合理論在實(shí)踐中取得了很大的進(jìn)展，目前仍存在很多限制因素，值得在今后工作中深入研究。因此運(yùn)用科學(xué)合理的方法對(duì)污水進(jìn)行處理就顯得特別重要。有效的污水處理方案是污水處理的關(guān)鍵步驟，并在污水處理過程中充分的利用電氣控制自動(dòng)化技術(shù)，科學(xué)的選擇自動(dòng)化設(shè)備，能有效的提高了污水處理速度和質(zhì)量，改善了人們生活的環(huán)境，對(duì)我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展起到促進(jìn)作用。