自动控制在污水处理中的应用分析

于加荣

（菏泽技师学院，山东菏泽 274026）

近几年，越来越多的污水处理厂先后引进和应用自控系统进行污水处理工作，污水处理自控系统的优势逐步地显现出来。自动控制在污水处理中的应用也越来越受到关注和重视，它对于节能环保也具有十分重要的现实意义。

1 污水处理中应用的自控系统基本组成分析

在完备的自控系统中，通常会选取标准的开放系统与通讯协议，不仅将管理程序与监测操作成功地集中起来，同时还可以分散每个系统功能，使发生危险的可能性降到最低。除此之外，还能使自控系统更具通用性。根据污水处理的不同程度级别，自控系统的基本组成要素主要包括四个单元:中央控制操作室、现场控制基站、现场操作箱、工程师站［1］。

(1)中央控制操作室除了负责管理自控系统中的整个控制权限之外，还承担着为整个自控系统提供服务的职能。中央控制操作室具体的服务类别包括应用软件、后备数据以及全局共享、网络技术等。

(2)现场控制基站是自控系统中最关键的要素，还是实施采集策略与执行控制信号的重要保障。

(3)现场操作箱具备人机界面的功能，是实现操作人员同自控系统相结合的重要环节。现场操作箱还具备许多操作功能，例如显示功能、报表功能、执行操作命令的功能以及报警功能等。

(4)工程师站实质上是一个完整系统，承担着进行系统配置与控制回路的组态等任务。

2 自动控制在污水处理中的应用策略

自动控制在污水处理中的应用，主要依靠自控系统中最重要的组成要素——自动化检测系统。自动化检测系统已经逐渐在各个污水处理厂推广应用。在对城市污水进行处理的过程中，曝气池是非常重要的施工工艺核心，且曝气池的测量仪表精度对污水处理整体质量起着决定性的作用。污水处理厂最重视的、使用最广泛的测量仪表包括流量计、温度计、液位计、悬浮物浓度计、压力计以及在线溶解氧测试仪等［2］。

2.1 流量自动控制系统在污水处理中的应用

作为污水处理厂日常运行与管理过程中非常关键的一个控制参数，水流量对于污水处理质量来说具有直接的影响。如果污水处理厂想要在一定程度上提升对表面水力负荷所带来的冲击力，就必须要准确有效地掌握实时的进水量。同时，污水处理系统中安装自动流量计，不但可以显示出瞬时的流量，还可以得出瞬时流量的实际参数，使其在污水处理中成为重要数据支撑。

2.2 水泵自动控制系统在污水处理中的应用

水泵自动控制系统按照水泵的具体工作时间，实现由水泵自动更换成为气动泵与备用泵的控制。水泵自动控制系统中还可以提前设置水泵的具体开泵顺序，在使用一台水泵无法满足需求的情况下，还能够及时自动开启另外一台水泵［3］。而在这个系统程序中，就可以结合污水处理厂的外部水流量，对水泵自动运行的状态进行科学合理的调整，确保设备运转处于最佳状态，从而使厂内工作人员的劳动量和劳动强度相对减轻。

2.3 鼓风机自动控制系统在污水处理中的应用

许多的污水处理厂都会选择在曝气池中安设在线溶解氧测试仪以及悬浮物浓度计，其中悬浮物浓度计是测量污水中污泥浓度的器械，通过对污泥浓度进行准确测量，并在此基础上调整曝气池的污水处理工艺。而安装鼓风机自动控制系统，使其承担着为反应池加入曝气的任务，保证所供给的气量始终保持充足和稳定的状态之后，就可以在一定程度上降低耗损量，不仅能够延长设备的使用期限，还能够提升污水中的细菌分解能力，获得一举两得的效果。

2.4 格栅自动控制系统在污水处理中的应用

根据格栅自动控制系统的不同运行状态，可以将其划分成为两种模式，即自动模式与手动模式。运行模式的选择，应根据污水处理厂实际的运行状况选择适合自己的模式。同时，格栅还可以分为粗格栅与细格栅。在格栅的前端与后部各安装一台液位差计，以液位差计的度数作为实际的堵塞程度，通过把堵塞信息输送到可编程逻辑控制器里，就能够进行分析和计算。假如计算结果显示超过了预设的数量，就表示需要及时清除垃圾。而如果把格栅自动控制系统设置为自动模式，就能够实现自动排除垃圾的目的，不仅可以在一定程度上降低设备的消耗量，还可以确保水流始终保持正常的流动状态［4］。

2.5 污泥脱水自动控制系统在污水处理中的应用

流量计除了能够测量出剩余的污泥之外，若出现了回流污泥，流量计也能够准确地测量出来。因此，在剩余污泥的管道及同流污泥管中都可以安设一台流量计，工作人员可以通过流量计反映出来的数据，判断剩余污泥与回流污泥泵的运转状态是否存在异常，使潜水泵的监控问题得到有效解决。

2.6 沉砂池自动控制系统在污水处理中的应用

沉砂池自动控制系统中包含了多种设备，如吸沙泵、螺旋砂水分离器、闸门以及浆液分离机等。尽管每一个设备都是独立的，但在其工作运行中却存在连锁性关系。系统开启后，各设备就会接收到命令，此时浆液分离机会最先开始运转，而吸沙泵又会根据提前设定好的程序开始自动地启动和停运，同时螺旋砂水分离器也会自动开启。这样的系统工艺能够在一定程度上使停机时间得以延迟。

3 自动控制在污水处理应用中出现的问题与完善措施

3.1 自动控制在污水处理应用中出现的问题

尽管自动控制在污水处理中的应用已经取得了一定成效，但同时也存在问题，主要包括以下几个方面。

(1)污水处理中用到的许多自动化仪表以及检测阀门的准确度不高，且功能实用化也还不够，导致在实际的生产与管理过程中都没能发挥其功效，甚至还会造成污水处理的质量不达标，出现了严重的环境污染。

(2)部分污水处理厂在检测和调节曝气池中的曝气量时，都选择以PH值和氧化还原电位作为其参数指标，控制污水处理后排出的水质。然而，如果没有成功的找准特征点，污水处理的自控系统同样会按照时间对工艺流程进行监控。

(3)由于自控系统当中的许多设备都与网络技术、计算机技术以及软件技术等有直接的关系，因此在维护和修理方面的难度非常大，如果后备技术力量薄弱，就无法达到预计标准。

3.2 自动控制在污水处理应用中的完善措施

鉴于自动控制在污水处理中的应用还存在着各种问题，因此必须采取相应的完善措施。

(1)在设计自控系统的环节中，应鼓励污水处理厂的相关技术人员也主动参与其中。在自控系统的设计、安装以及调试的各个环节中，若污水处理厂能够积极主动的参与其中，认真研究自控系统的性能，在后期维护与修理、升级的过程中就不会感觉到手足无措。其次，改变自控管理人员的管理意识，改变过度依赖自控系统的行为，在一定的条件下最大限度地减少信号回路、继电器与就地控制柜的应用［5］。

(2)应定期进行相关工作人员的技能培训，提升工作人员在软件技术、网络技术以及计算机技术等方面的操作技能，从而在自动控制系统的运行过程中能够及时地发现和解决问题，使自控系统更具实用性。

(3)如果污水处理厂的人员储备非常充足，应该调整工程师站与中央控制操作室中的人员结构，适当地增加工作人员，采取倒班的工作模式，在确保工作人员都能够获得充足休息时间的同时，促使自动控制系统在污水处理中能够得以充分有效应用。

4 结束语

自动控制在污水处理中的应用越来越普遍，不仅能够将人为因素造成的安全隐患降到最低，还能在一定程度上提升污水处理质量，达到国家规定的排放标准。但在应用自控系统过程中仍然出现了各种问题，这就需要相关部门与机构协同合作，采取措施，使自控系统能够不断优化，发挥最大功效。

［1］李振清.分析自动控制在污水处理中的应用［J］.城市建设理论研究(电子版)，2013，29(29):64-67.

［2］李红启.自动控制在污水处理中的应用［J］.科技致富向导，2012，14(14):279.

［3］王力骞，高 乐，王嘉骏.自动控制在污水处理系统中的应用及优化［J］.工业安全与环保，2011，37(7):11-13.

［4］杨硕果.浅谈自动控制在污水处理中的应用［J］.城市建设理论研究(电子版)，2013，22(22):27-29.

［5］王立伟.自动控制系统在污水处理中的应用［J］.城市建设理论研究(电子版)，2013，12(12):11-13.