機場污水處理廠自動化控制方法探討

孫志強

（中國民航機場建設集團有限公司 陜西西安 710075）

引言

眾所周知，我國屬于一個嚴重缺水的國家，是世界13 個人均水資源最為匱乏的國家之一，人均水資源僅占到世界平均水平的1/4[1]。尤其是近些年來我國工農業的不斷發展、人口的持續增長，進一步加劇了水體污染，已然給工農業生產和人們正常生活形成了嚴重影響。故此，如何實現水資源的合理運用與節約，實現污水資源化，就成為了改善水資源匱乏問題的關鍵。并且把處理之后的污水作為城市低水質用水，也能收獲保護環境、開源節流的實際效益。而機場作為城市的重要公共交通設施，每日都會有一定數量的污水產生，但由于多數機場地址與市區距離較遠，因此，就需要自建污水處理廠，不能夠利用市政污水收集與處理系統。而從日常實際工作中，可得知通常機場污水處理廠有著較高工作負荷，進一步探討其自動化控制，則有助于改善工作負荷較高的情況。據一些文獻資料顯示，當前國內一些機場污水處理廠通過自動化控制，幾乎達到了近半生產人員的節約，從而有效解決了管理成本過高，以及一些人員操作失誤的問題。

1 機場污水處理廠自動化控制的原理

要想實現污水處理廠中自動化控制技術與控制系統的良好運用，就需較為全面地了解相關技術的原理。當前，國內許多機場污水處理廠所采用的自動化控制，主要有四種，即SCADA、DCS、FCS、PLC，在污水處理廠自動化控制方面，這幾種自動化控制系統都取得了不錯成效[2]。就當前而言，最為先進的就是FCS+以太網的自動化控制系統，但因各種因素限制，國內機場污水處理廠更多使用以PLC 為基礎的自動化系統，故此，本文主要具體介紹了PLC 自動畫控制系統及其原理。當前，國內大部分機場污水處理廠的PLC 自動控制系統，都由數據分析、信號采集、現場儀表、執行機構、人機界面等內容所組成，其中自動化控制系統的重要內容之一，就是數據分析。在數據分析模塊中，PLC 系統能通過收集與分析進水濃度、曝氣量、污泥濃度、回流速率等數據，生成溶解氧DO 與ORP 等過程參數的優化控制曲線，通過相應的反饋系統能夠將其繪制的圖像直接反應到執行機構的工作中，執行機構依據相關的曲線信息和數據，就能實現調整污水處理設備的自動化控制。

同時，PLC 自動化系統中，上位機智能控制系統是其核心工藝，其通過對上位機智能控制系統中應用軟件的利用，來自動化控制和循環掃描下位PLC 控制站，此種智能化控制模式，能夠顯著提高上位工控機工作的可靠性，既可對各設備的運行工況和各項工藝運行參數進行實時采集、顯示，又能使各工藝單位之間的配合得以優化，從而確保整個污水處理系統運行安全、穩定、高效。

2 機場污水處理廠中的自動化控制

2.1 可編程控制器

編程控制器的選用，要結合污水處理自動化控制系統的要求，實際，其是一種中小面積的PLC 自動化控制系統，在污水處理行業獲得廣泛運用，其系統安全性、穩定性較強，便于調試，操作便捷，運行效率方面也較為優異，在勞動生產效率的保障及提升方面起到明顯作用。并且，由于軟硬件均是模塊化構造，所以，也一定便利了維修、調試、裝置的工作。

2.2 傳感器設備

將超聲波液位差計安裝在系統粗、細格柵的位置，以對格柵前后對應的液位差進行測量，如此能夠了解到格柵是否存在阻塞，并向PLC 控制器傳輸數據，進而展開分析與計算。若是液位差比開始設置的數字較大，便會給格柵傳輸訊號，將垃圾及時清理掉，以使過水環節不發生異常，并且避免過度損毀設置。為了實現進水提升泵的自動控制，應將2 臺超聲波液位計安裝在進水泵井地方，以實時獲取其水位，并在線傳輸給PLC 控制器，展開相應的分析[3]。當測量值開啟相應的控制程序前提下，實現自動化控制提高泵當前運行組合。如此操作，能利用廠外來水量的精準數值，對泵工作狀態進行規范、實時地調整，既可很大減少人力資源，又可減少裝置過度的問題。

2.3 設計曝氣機電路

曝氣池處理段的重要原理是，利用變頻器對羅茨風機的運轉頻率做實時調整，進而有效控制曝氣池的含氧量，以保證可以更為有效地發揮出微生物的有機污染物降解作用，從而達到凈化污水的效果。松開時電機執行停止動作，按下則執行起動動作，一般用作電機工作狀態的測試。

結語

總之，基于PLC 的污水處理自動化控制系統，因能耗小、投資成本低、運行操作便捷等優點，可以很好地滿足當前國內機場污水處理廠的實際需求。更為關鍵的是，在系統硬件組成沒有發生較大范圍調整的時候，可以通過軟件設置的調節，來保障獲得更為理想的實際效益。