污水廠自動化運營的實現原理分析及應用

（西安科技大學高新學院，陜西西安市，710000）賈西寧 姚怡

目前在污水廠的運行過程中，涉及到的設備類型較多，包括機械設備和電氣設備，同時還有采集多種類型數據的儀表，對于設備的維護質量要求也較高。可以采用自動化運營方式，降低污水廠運維的成本和工作量，提高污水廠的運營效率。在自動化運營的實現過程中，需要采用自控PLC技術，將所采集到的數據信息通過PLC控制模塊進行分析和處理。隨著污水廠技術的發展，在污水廠的應用過程中，采用污水廠自動化運營系統和遠程智能控制軟件，可為污水處理生產過程中，提高管理技術水平，本文系統分析了污水廠自動化運營的實現原理及應用。

1 污水廠的自動化運營

1.1 污水廠的運營現狀

對于污水廠的運營現狀，目前污水廠的設備運維工作量也較大，主要是依靠人工進行維護和保養，但如果采取人工填寫表格的方式進行設備的維護，首先維護的效率較低，其次當需要查找歷史資料時，也需要反復找出紙質資料，較為麻煩。如果在污水廠設備維護中采取數據庫管理系統，將各種運維數據信息錄入到數據庫系統中，則在查找的過程中，通過數據庫搜索命令，即可以達到快速查找數據的目的[1]，為此本文介紹污水廠的自動化運營技術。

1.2 污水廠的自動化運營情況

目前，在我國大多數的污水廠中，都采用了自動化監控軟件系統，能夠實時監控污水廠中的基本運行情況和設備的運行狀態。對于自動化監控軟件的選取，可以采取組態王軟件，組態軟件的生產廠家也較多，需要根據污水廠的實際情況加以選擇。通過該軟件，可以將污水廠調度中心的指令下發到污水廠中的各個生產設備中，如進水泵房、生物池等，這些都是污水廠中的關鍵基礎設施。通過對這些污水廠中的關鍵設備進行控制，可以管控好污水廠的安全。在污水廠的調控中心中，也可以將所采集到的污水廠運行數據信息展示在運維人員面前，包括設備的參數信息、歷史數據、報警參數等。

2 污水廠自動化運營的實現原理

2.1 污水處理的方法分析

目前，國內外污水處理方法大都采用傳統的活性污泥法，該方法具有工藝技術成熟，出水質量高，二次污染少，運行成本低等特點。但采用該方法也具有一定的條件，如在微生物反應的過程中，對于外部環境的要求相對較高，如水的溫度、溶解氧的情況以及污泥的濃度等，都需要加以考慮，這樣也能夠降低污水處理的成本。目前在污水廠中所采用的污水處理方法中，有采用人工的方式或者是半自動的方式，這種方式難以保證處理之后的污水是否能夠達到規定的指標要求，有必要采用全自動的污水處理技術。通過實現污水廠的自動化運營，也可以降低污水廠的運營成本。

2.2 污水處理廠自動化控制系統

在污水處理廠的運營中，采用自動化控制系統，可以將污水廠的各個環節進行數字化，如調度、監控、決策等環節。通過將數據采集系統中的數據信息進行加工處理之后，就可以傳輸給污水廠管理人員進行分析決策，這樣可以降低運營成本，并具有節能環保的效果。

2.3 工廠生活污水全自動化處理裝置

在生活污水的處理工廠中，可以采用自動化處理裝置，這種類型的裝置，具有較好的污水處理效果。自動化處理裝置在工作的過程中，首先將污水進行過濾，去除掉污水中較大的雜質，之后將初步處理的污水進行二次處理，從而將污水中較小體積的污水進行進一步的吸附處理。再次，可以對精細化處理之后的污水進行消毒處理，最后將消毒之后的污水通過排水管排出，這樣就可以實現自動化處理生活污水的目的[2]。這種污水處理方式的實用性較強，并且在污水處理的過程中也較為方便，可以在污水廠的實際應用中加以推廣。

3 污水廠自動化運營的應用

3.1 污水廠的運營管理系統的應用

在污水廠的日常運營中，需要采用多種類型的電氣設備以及機械設備，當這些電氣設備和機械設備的運行時間變長時，則會產生較多的運行數據信息，如何對這些運行數據信息進行管理和優化利用，是在污水廠運營中需要面臨的基本問題。對于數據信息的基本類型，主要包括水質信息、流量信息和在線監測系統所采集到的數據信息等。對于設備的類型，包括刮泥機、水泵等，應采集這些設備的啟停時間和次數、電流、功率等數據。如果采取人工統計的方式進行處理，則效率較低，為此可以采用污水廠的運營管理系統。通過該系統的應用，可以降低污水處理廠在人工方面的投入，提高處理污水的效率，并且也會使得污水處理的流程和步驟更加規范化。對于該污水運營管理系統的組成，包括監控裝置、管理裝置、流程裝置和服務器等。其中監控裝置負責采集污水廠的各個終端設備的運行狀態信息，并對這些終端設備進行實時監控[3]。在污水廠運營管理系統中，通過這些功能模塊的協調運行，可以保證污水廠得到合理的自動化運營。

3.2 污水廠遠程信息化管理系統的應用

污水廠要實現自動化運營，首先需要使得管理系統具備對污水廠的遠程實時監控的能力，這樣就可以在遠方實現對污水廠的設備操作和控制。在遠程管理系統中，主要是借助信息化技術，通過數據采集設備及服務器和污水處理廠中的多個不同類型的終端設備進行相互通信。在通信網絡系統的構建中，可以采取VPN技術，保證網絡通信系統中的數據傳輸的安全性和有效性。

3.3 污水處理廠自動化中控系統軟件的應用

對于污水處理廠的管控系統，其功能的實現，需要依靠自動化軟件。在控制軟件中，需要和污水廠的硬件設備相互配合運行，才能保證軟件系統所下發的命令，能夠在硬件設備上得到執行。在系統軟件的基本架構圖中，包括了多個不同的數據采集設備、遠程控制工作站和報表打印機等。污水處理廠的終端采集設備，通過無線或者有線通信網絡，和主站工作站相互通信，實現對數據信息的分析和處理。在軟件系統中，需要處理的數據類型包括污水的流量、污水池的液體位置、污水中所包含的泥土濃度，以及水質中的COD含量等。將采集到的這些數據信息傳輸到上位機中，并在軟件中加以分析和出來，可以實現對污水處理廠運營的自動化。

4 結論

本文系統分析了污水廠自動化運營的實現原理，通過采用本文所述的自動化運營系統，可以加強對污水廠運營情況的監控以及對污水廠的關鍵運營數據的分析，從而使得污水處理廠在運營的過程中，更好地制定決策，并且降低污水廠的運營成本，更好地規范污水處理廠的運營。