污水處理中PLC自動控制系統的應用

曹源　曹弋

【摘 要】近年來，國家的經濟發展越來越快。隨之而來的生活污水問題日益凸顯出來。實際上生活污水與工業污水兩者之間有著本質上的區別，是完全不同的兩種概念，所以生活污水給生態環境所帶來的危害并不低于工業污水。因此，如何合理的處理并減少生活污水則成為當今社會各界所高度關注的事情。而PLC自動控制系統的研發和利用能夠在一定程度上將生活中產生的廢水轉化成為再生水資源。因此，本文針對污水處理中PLC自動控制系統進行一定的研究和分析，希望將PLC自動控制系統應用到污水處理當中能夠還給大家一個良好的生存環境。

【關鍵詞】生活污水;污水處理;PLC自動控制系統

前言

經濟的快速發展，給環境造成了極大的污染，而現如今生活環境的污染問題已經成為了人們所不得不面對的重要問題，目前我國提出了“兩型社會”發展理念，在此背景之下，環境污染以及污水處理成為了亟待的解決的大事。目前我國的水資源急劇下降，且污染現象十分嚴重，但是由于國家對于水資源的保護意識開始不斷的增強，對于污水處理的自動化程度要求越來越高，所以，利用先進的技術和設備來進行污水處理是滿足當今需求的重要手段，但是如何促使水資源循環使用則成為了一個尤為重要的問題。而此時將PLC自動控制系統應用到污水處理當中就變得十分重要了。

一、污水處理工藝

污水處理的對象和環境不同所使用的處理工藝也不盡相同，所以在處理的污水之前需要充分的考慮實際情況和所處的環境來選擇合適的處理的工藝。

（一）常用的污水處理工藝

現階段進行污水處理主要是以生物處理法為主，進而以化學處理法和物理處理法為輔^[1]。一般普遍使用的就是傳統的活性污泥法。這種方式實際上也是最為古老的一種污水處理方法，這種污水處理方法的重要組成部分包括：沉淀池和曝氣池，具體的處理流程如圖1所示。

當污水中的有機物停留在曝氣池時，曝氣池當中的微生物就會將污水中的有機物吸附，并被氧化成為無機物進入到沉淀池中沉淀濃度，在沉淀池中微生物會逐漸下沉，經過一定的時間之后，就可以將池中的清水輸出，但是為了最大限度的保護沉淀池當中污泥的濃度，就需要將沉淀池中所沉淀的活性泥回流到曝氣池當中^[2]。

（二）污泥的處理工藝

在進行生物處理的過程中會產生很多的生物污泥，這些污泥當中的有機物含量非常高且不夠穩定，不僅容易腐爛同時還極易滋生寄生蟲卵，如果不進行妥善的處理就有可能造成二次污染，具體的污泥處理工藝如圖2所示。

一般的污泥處理工作都是利用機械脫水以及機械濃縮方案，這樣處理完成后污泥的含水率就能夠降低80%以下。但是一般穩定污泥較為常用的工藝為：好氧消化、厭氧消化、熱處理、加堿穩定以及加熱干化。后面三種處理工藝是較為直接穩定的，但是投資與運行費用相對較高，在國內很少會有污水處理廠使用。

二、污水處理中PLC自動控制系統的應用

（一）進水泵的自動控制

進水泵是控制水的進量以及速度的一種控制型裝置，而進水泵采取自動化控制的首要任務就是在測量水位數值的時候需要充分的借助水位測量設備來完成，因為在這個過程中如果水位升高，就會致使設備自動的觸發控制按鈕，啟動水泵。但是水泵的啟動的正常程序則需要根據水泵累積的工作時長來確定，從大到小進行排列。如果水位下降，水泵就會按照順利逐一停止工作，這個順利與啟動的順序是剛好相反的。對水泵的工作時間進行自動累積，能夠在一定程度上更好的完成水泵的主動輪值，以此來確保水泵在工作時的狀態為最佳。如果說污水處理系統中的水位降到最低時，水泵便會停止工作。

（二）旋流沉砂池的自動控制

旋流沉砂池時處理污水過程中能夠有效實現污水沉淀的裝置，并且該裝置是自動控制，該裝置的攪拌葉處于工作狀態時，能夠利用控制系統來定時開展排沙工作，并且能夠有效的將水和沙進行分離，例如：沖洗水、排沙泵和排沙閥門等，都能夠通過控制柜當中的PLC自動化控制系統進行連鎖的控制，在通過污水的處理系統進行處理的時候，這些設備被自動化控制，能夠在一定程度上確保設備處于運行或者休息的狀態。

（三）氧化溝曝氣量的自動控制

在進行污水處理的過程中需要配備氧氣，這樣才能夠確保程序具備靈活性，所以應該按照污水處理過程中所實際需要的氧氣含量以及系統站在負荷條件下完成氧氣輸入量的一個有效控制。但是選擇PLC自動控制系統能夠更好的去完成曝氣機在工作時轉速方面的自動化控制，當氧氣量較少的時候，應該及時的去調整轉速，增加氧氣的供應量;當氧氣較多的時候，適當的調整轉速，減少氧氣的供應量。系統的調節指標是根據實際檢測當中所得到的溶解氧的濃度和氧化的還原電位，以自動化系統來促進系統的充氧能力同實際氧氣需求量之間的匹配，從而實現節約能源的目的。

結論

總之，污水的處理工作是現如今保護生態環境的重要內容。在科學技術快速發展的時代背景下，污水處理方面的技術和設備也得到了十分顯著的提升。將PLC自動控制系統引入到污水處理當中，不僅能夠有效的提高污水處理的時效，同能更好的去實現污水的回收以及再利用。

參考文獻：

[1]郝佳， 劉軍. 基于PLC的污水處理自動控制系統研制[J]. 自動化技術與應用， 2017（5）.

[2]馬洪濤， 張子良， 張福超， et al. 污水處理廠PLC自動控制系統應用探索[J]. 山東工業技術， 2017（14）：25-25.

作者簡介：

曹源（1999.8-9） 性別：男 籍貫：江蘇丹陽 單位：南京師范大學 學歷：2017級本科生 研究方向：電氣工程及其自動化 ，郵編：210000。

通訊作者：曹弋 女 南京師范大學 副教授 研究方向 控制理論。

（作者單位：南京師范大學）