探討電氣自動化控制技術在污水處理廠曝氣量控制的應用

吳海軍

摘 要：在污水處理廠，完善處理工藝的關鍵參數是曝氣量。本文分析了利用電氣自動化控制恒曝氣量的應用方法，分析對其進行分時段控制的策略，說明對恒溶解氧的分布處理，闡述了溶解氧串級的電氣控制策略，并對曝氣的精準控制應用進行總結。

關鍵詞：污水處理;曝氣量;電氣自動化;技術應用

前言：污水處理廠是與生態調節、環境保護密切相關的重要單位，其核心任務為處理污水。在技術影響下，基于發展要求，應用電氣自動化先進技術，促進曝氣量控制，是污水處理廠發展的必經路徑。結合此技術促進高效、安全生產，提升處理成效，促進效率提升。

1曝氣量

1.1恒定控制

應用電氣自動控制手段進行恒曝氣量控制時，核心應用思路是恒定供氣量控制。在曝氣池中，維持其供氣量總量固定，在現有技術下，污水處理廠多采用此方式進行自動控制。具體應用時，無需執行復雜的操作流程。此種自動控制要求處理廠處理工藝成熟，具有穩定進水量，符合此要求的處理廠應用恒曝氣量控制，可體現控制成效。在實際應用中，需要以空氣流量計作為設備支持，安裝該設備后，以其進行控制。PLC控制做出反饋后，信號傳輸至空氣流量計，流量計將信號處理輸出，下達控制指令，完成控制過程。風機導葉上設有電動閥門，空氣管線中也有此構件，裝設空氣流量計后，控制器通過科學控制閥門，調整曝氣量，直到曝氣量與系統設定值要求相符，則停止調節，維持曝氣量在此狀態，即實現恒曝氣量。該控制應用實際應用廣泛，應用時間較長，技術發展以后，其應用技術逐漸升級，實現精細化分層，不同技術側重于不同應用方向，未來可期[1]。

1.2分時段控制

污水處理具有時段特點，可見波峰波谷的動態工作量變化。進行分時段自動化控制，可對處理工作進行分時段優化。分時段控制基于處理工作量分布的規律性，較為適用于城區處理廠，但在應用中，步驟更加復雜。分時段控制時，應用方式必須基于時間段，應用于不同時段，成效差異明顯。應根據時段特點，進行科學設計和應用。在此控制中，應精準控制調節閥，依據原則調控。分時段控制，要求進行整點時段設定，強化區域規劃，按照規劃實施調節控制過程，防止設備損傷。為優化整點調節，一般分設時段為24個，根據不同節點，設定流量值。分時段控制技術不完備之處在于，曝氣值設定并無特定參數，需要結合操作經驗，確定適宜數值。不僅如此，好氧區工藝段并非維持穩定狀態，季節因素、地理環境因素對其造成影響，應用此技術的難點在于經驗性和能動性控制，預期效果和實際應用成效具有差異性。設定曝氣值時，需要結合曲線數值，不斷調整修正，確定最優值，一般耗時較長，需要探索過程。

2溶解氧

2.1恒定控制

現今為技術高速發展期，儀表技術升級，在此背景下，溶解氧檢測儀被廣泛應用于污水處理。處理廠在對曝氣值進行自動控制時，需要多參數支持，其中溶解氧即為輔助分析的核心參數之一。當曝氣系統為推流式時，儀表應用安裝技術要求較多，一般在反應器末端裝設儀表。單臺儀表對系統運行狀態監測能力有限，安裝儀表時，多劃分區域，分區域安裝。此種安裝方式，儀表運行流暢，且便于檢修。在儀表應用時，需要定期檢測，檢測時需要先構建曲線模型，結合模型分析運行狀態，結合曝氣量的分時段控制情況，進行運行監控。溶解氧分析儀應用與多層次操作相關，有一定滯后性，應深入分析，考慮全面因素，精準設定參數，同時調節PID值，適應處理需要，減少調節閥操作頻率。

2.2串級控制

應用串級控制調節溶解氧，關鍵在于控制器，在控制器中設置科學的動態參數，促進曝氣值調節，實現自動控制。污水處理質量直接受曝氣值控制水平影響，優化溶解氧串級和曝氣值控制，可改善污水處理質量，促進系統運行。主控制器是自動控制系統的核心，處理系統出水時會產生氨氮信號，控制器采集該信號，結合信號信息，干預曝氣池，定值分配其中的曝氣值，同時設定科學的溶解氧定值，針對不同區域調節曝氣值，溶解氣串級負責控制出水口氨氮，以氨氮信息為輸入信號，影響主控制器。因生化系統變化，具體應用時，可能消極影響污水處理，此種消極影響尚無規避方案，且會增強氨氮波動性，干擾處理系統，影響企業發展。技術發展以后，污水處理技術轉變了科研思路，科研人員著力于在控制器優化中結合進水參數，促進串級控制，此種優化重在事前控制，進行此種設計，是為將水指標波動控制在相對理想的范圍內。

3精準化控制

在曝氣控制時，技術核心在于對曝氣值進行精準化控制，此為關鍵部分。精準化控制流程復雜，對操作者的專業素養要求較高，需要結合技術經驗應用控制系統。與常規自動化控制相比，對曝氣進行自動化控制無論從經濟角度還是從精細控制角度而言，都較為優越，整體系統來看，自動化水平升級，此種優化顯著，可促進行業的全局發展，應用優勢明顯。精準控制中，結合污水處理技術，利用計算機技術，同時高效綜合自動化控制，三種技術結合，創建精細化數學模型，基于模型進行系統分析和控制系統優化，強效智能控制，強化全面控制，實現綜合控制。在精準控制中，可優先選擇控制方案，精準把握系統穩定性，促進操作成效優化。在曝氣控制中，關鍵在于為鼓風機分配各自的運行區域，將運行過程結合變頻器控制，進行運行控制，產生壓力信號，分配結果受到壓力信號的影響，系統安全運行也與此壓力信號相關。基于此種方式控制曝氣參數，需要利用儀表或儀器，在PLC系統中輸入參數，通過計算機系統，完善數學模型，進行數據分析，通過精準計算，明確控制方案，然后發布控制命令[2]。

4結論

曝氣控制是污水處理廠的重要工作，科學應用電氣自動化相關技術，促進曝氣控制技術優化，應用效果良好。通過以上方面的技術應用，使曝氣值得到科學、精準的控制，適應污水處理廠的技術升級要求，促進生產增效，促進高效率污水處理。

參考文獻：

[1]王陽.電氣自動化控制技術在污水處理廠曝氣量控制中的應用分析[J].科技資訊，2020，18（03）：53-54.

[2]潘會友.電氣自動化控制技術在污水處理廠曝氣量控制中的應用[J].現代工業經濟和信息化，2018，8（16）：58-59.

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