污水处理厂自动化控制探析

摘要：在我国城市发展速度不断加快的大环境下，人们对生态环境的重视程度以及对污染处理水平的要求正在不断提升，因此，对于我国城市发展来说，如何尽快平衡城市发展与污染处理之间的关系是所有城市都必须面对的问题之一。而在污染处理的工作中，污水处理是重要的内容之一，它对人们的生产、生活有非常大的影响。因此，本文针对这一问题，从污水处理厂的污水处理方法入手，对污水处理厂自动化控制进行探析。

关键词：污水处理；自动化控制；污水自动化处理；处理厂；探析；自动化技术

随着我国工业化和城市化发展脚步的不断加快，我国污水处理厂在迎来更大发展机遇的同时也迎来了新的挑战，这些挑战不仅对污水处理厂的污水处理速度提出了更高的要求，还对污水处理厂的污水处理质量有了更高的期待，而只有当污水处理厂能够正视这些挑战并尽快满足相应的要求与期待，相关企业才可能在污水处理行业中占据更大的优势。当然，目前能够尽快实现这些目的的重要方法之一，就是将自动化控制技术更好的运用于污水处理厂的污水处理工作之中，并利用自动化控制技术对污水处理厂的污水处理系统进行更新与优化。因此，本文从污水处理厂的污水处理方法入手，对污水处理厂自动化控制进行探析是非常有必要的。

1 污水处理厂的污水处理方法

根据相关研究可以发现，目前我国污水处理中所应用的方法有生物塘法、活性污泥法、厌氧生物法以及生物膜法，而在大多情况下，我国污水处理厂会根据自身的状况选择多种污水处理方法并将其结合使用，从而使得污水处理的效果有更好的体现。当然，相比于其他污水处理方法来说，活性污泥处理法是成本较低且处理效果较好的方法之一，因此，在我国污水处理厂中，主要污水处理方法就是活性污泥处理法，并且活性污泥处理法也是自动化化控制系统的主要控制内容之一。

2 污水处理厂中自动化控制技术的探析

2.2 污水处理厂中自动化控制的原理及其功能

想要在污水处理厂中更好的应用自动化控制系统与自动化控制技术，就应该对相关技术的原理有较为全面的了解。目前，我国污水处理厂中所应用的自动化控制一般有FCS、PLC、DCS以及SCADA四种[1]，这四种自动化控制系统都对污水处理厂自动化控制有较好的效果。当然，在这四种污水处理系统中，以FCS+以太网的自动化控制系统最为先进，但是由于多种原因，我国多数污水处理厂中所应用的自动化系统都是以PLC技术为基础的系统，因此，本文对PLC自动化控制系统及其原理进行较为详细的探讨。

目前，我国多数污水处理厂中PLC自动控制系统都是由人机界面、执行机构、现场仪表、信号采集、数据分析等相关内容组成，其中数据分析是自动化控制系统的关键内容之一。在数据分析的模块中，PLC系统可以通过对进水量、进水浓度、污泥浓度、曝气量、回流速率等多项数据的收集与分析，生成溶解氧DO和ORP等过程参数的优化控制曲线，其绘制的图像可以通过相应的反馈系统直接反应到执行机构的工作之中。而执行机构通过相关数据和曲线的信息，就可以实现对调整污水处理设备的自动化控制。

当然，在PLC自动化系统中，其核心工艺的控制系统是上位机智能控制系统，其主要是利用上位机智能控制系统中的应用软件，对下位PLC控制站进行循环扫描与自动化控制，这种智能化的控制模式可以使得上位工控机工作效率的可靠性明显提升，不仅能够实时采集和显示出各设备的运行工况及各项工艺运行参数，而且能够合理解决和协调运行中各工艺单元之间的优化配合，使整个污水处理系统能够稳定、安全、高效运行。由此可见，污水处理厂中PLC自动化控制系统对污水厂污水处理工作有非常大的益处。

2.2 污水处理厂中的自动化控制

根据相关调查可以发现，目前在我国大部分污水处理厂中都已经实现了部分功能的自动控制应用，这些自动化控制的应用不仅可以使得污水处理厂的污水处理效率有更好的提升，还能够大大降低污水处理过程中的成本消耗，由此可见，在污水处理厂中应用自动化控制是非常有利的。当然，目前我国多数污水处理厂中所应用的自动化控制系统是PLC系统，它具有稳定性高、灵活性强、实用性好以及优秀性明显等多种特点，主要应用于污水处理中的预处理、生物处理、消毒处理、污泥处理等多个部分，对实现自动化污水处理工作的“少人值守”原则有非常大的帮助，且对相关部分工作效率的提升有较好促进作用[2]。

在污水处理的预处理过程中，PLC系统主要实现的是对进水泵房的自动化控制，在控制的过程中，PLC系统可以对污水进水泵房的电动闸门、排渣格栅、砂水分离设备以及污水提升泵等多种设备进行自动化的控制，从而大大降低了人工控制的误差率以及延时性，使得污水进水过程的效率有明显的提升。生物处理环节是污水处理工艺中重要的处理环节之一，在传统的污水处理时期，相关人员需要对生物池中的推进器、搅拌器进行人工的控制，还需要对曝气设备进行人为监管，而在自动化系统的控制中，这些内容都可以实现智能化的管理，大大降低了环节中人工成本的消耗[3]。除此之外，在生物处理的过程中，还涉及到了污泥回流的部分，PLC系统的应用可以实现对污泥回流环节中污泥回流泵、二沉池刮吸泥机、剩余污泥泵等设备运行情况的实时监控及对过程水质的检测，从而更好的保证相关工段的生产正常、稳定。尾水消毒是污水处理过程的最后一道工序，PLC系统主要的工作内容是负责对尾水消毒设备进行管理，目前大多数污水处理厂对尾水消毒一般采用的是加氯消毒工艺，在PLC系统的管理之下可以实时监控加氯设备的运行状态，同时采尾水流量数据，并根据流量大小自动调节加氯量，保证生产安全及尾水消毒的有效性。此外，PLC系统还会采集出水CODcr、氨氮等重要出水指标进行上传，所以可见PLC系统对污水处理后质量的监控有非常大的作用。而在污泥处理过程中，PLC系统可以对储泥池、脱水车间等多项设备进行管理，从而使得污水处理中污泥储存与污泥脱水有更好的效果[4]。

与此同时，根据相应的研究可以得知，目前多数污水处理厂所使用的自动化控制系统――PLC还具备了相应的较为优秀的自动化时间控制方案。在时间控制方案中，相关人员只需要将污水处理工艺的曲线输入相应的控制程序，程序就可以根据污水处理的曲线变化与曲线规律自动设置污水处理的时间以及相应设备的开启，而自动化的时间控制还可以使得污水处理系统更好的错过用电的高峰期，使得相应设备的运转得到更好的保障。由此可见，污水处理厂中应用自动化控制系统是非常有利的[5]。

结语：

对于污水处理工作而言，它不仅关系着我国居民日常用水的安全与否，还关系着我国“绿色生态”政策的实行效果，因此，不论是对于我国居民的工作生活还是对我国综合实力与社会形态的发展来说，污水处理工作都是极为重要的工作内容之一，而自动化控制系统的运用不仅可以使得我国污水处理工作的效率与质量有显著的提升，还可以使得我国污水处理成本在可控范围内有所下降。因此，污水处理厂中相关人员应该尽早将污水处理的自动化控制系统落实下去，并不断更新自动化控制系统中的相应技术，从而使得我国污水处理工作能够得到更好的效果。

参考文献：

[1]金东辉.一种污水处理厂自动化控制系统的实现[J].工业控制计算机，2012，v.2508：54-55.

[2]陈银库.自动化控制技术在污水处理厂的应用进展[J].中国建筑金属结构，2013，24：73.

[3]杨永军.污水处理厂自动化控制系统的建立与应用[J].中国高新技术企业，2013，No.27734：91-92.

[4]陈晴志.污水处理厂自动化控制技术的应用进展分析[J].中国科技信息，2014，No.49915：55-56.

[5]徐卫东.污水处理厂自动化控制系统分析及其控制功能的实现[J]. 科技资讯，2014，v.12；No.38831：95.