污水处理中的自动控制应用研究

魏孝通

（滁州市特种设备监督检验中心，安徽 滁州 239000）

污水处理中的自动控制应用研究

魏孝通

（滁州市特种设备监督检验中心，安徽 滁州 239000）

水作为一种珍贵的资源，在生产中起到了巨大的作用。不过由于对污水的处理上存在不足等原因，造成了水资源的污染。污水处理已经成为了工业生产中必不可少的一部分。传统的污水处理方法，存在着各种不足，于是自动化控制技术，在污水处理方面渐渐得到了广泛的应用。

污水处理；自动控制；应用研究

随着我们国家经济的快速发展，水资源的污染问题也越来越严重，传统的污水处理方法已经越来越难以大量处理污水问题。自动化控制系统已经渐渐在污水处理中占据重要位置，成为未来污水处理的发展趋势。

1 污水处理工艺

1.1 常用方法

污水处理中最常见方法是活性污泥处理，这种方法是把污水中的有机物通过曝气池中的微生物，将污水内的有机物氧化成无机物，然后经过沉淀池的沉淀，分离出清水，然后消毒后水质得到改良，变成合格用水。

1.2 处理污泥

污水处理过程中会产生大量的污泥，污泥中存在大量的有机物，稳定性状态极差，极易腐化，其中还存在一些寄生虫。因此污泥需要及时的进行处理，不然会出现二次污染。污泥处理一般采用有机浓缩和有机脱水的方法，通过处理的污泥含水量有所减少，其可以减少到70%。而通过好氧和厌氧消化以及热处理等方法，可以有效稳定污泥的状态。

1.3 控制要点

整个污水处理过程，工艺流程异常复杂，而其工艺位置也分散于不同的区域，污水处理系统是一个多变量的、非线性、多回路的负载系统。因此，需要建立自动化控制系统来减少污水处理工作中的困难局面。

2 自动控制技术

2.1 自动控制技术的应用意义

在传统的污水处理中，由于缺乏实用的自动控制技术，一般采用的是人工控制方式，后来慢慢的出现了一些半自动化的控制方式，不过无论是人工还是半自动方式，都存在着很多的弊病。随着现代化科技的不断发展，污水处理中的自动化水平也越来越高。污水处理采用人工控制方式时，工作人员的劳动强度相对较大，其污水的检测数据没有及时有效的进行反馈，而且数据的准确性也没有保障，这会造成控制过程出现严重的滞后，影响污水处理效果。同时还受到操作人员人为因素的影响，人主管判断的偏差也会影响控制过程。所以，人工控制方式缺乏有效性和及时性，没有办法做到实时的控制，而且导致污水处理的水质得不到稳定的控制，出现高低偏差。而半自动控制系统中，一部分自动控制，另一部分依然需要操作人员进行现场操作控制，这种操控方式自动化程度太低，无法达到集中监控，无法有效低能的进行污水处理。

自动控制技术有着很强大的控制功能，可以更有效地达到污水处理指标。减少传统污水处理中的劳动输出成本，并且提高了污水处理的效率，有效减少了人工控制和半自动控制方式，在污水处理中所产生的一系列问题。

2.2 自动控制技术的系统研究

2.2.1 基本构成及原理

自动控制系统一般采用的是四个单元构成，分别是操作站、工程师站、现场控制站和管理平台，由各个功能单元通过信息的网络传递分别进行实际控制。现场控制站是整个系统的核心部分，主要是用来进行信号采集及策略控制；而操作站则是使用人机界面功能，显示现场状态以及报警等内容，用于人员的操作控制；工程师站则是用于系统配置，实现回路组态的控制并且为现场控制站和操作站提供运行系统的保障；管理平台主要是为整个系统提供平台的数据服务。

整个自动化控制的流程是由现场控制站通过仪表灯检测设备对处理工艺中的每个工艺参数进行采集处理，然后将其信号传输给操作台；操作人员通过人机界面显示的工艺流程图，对实际处理过程进行控制调节，同时进行报警观察处理，从而对整个处理过程进行实时监控。

2.2.2 设计思路

处理污水主要是将杂质从污水中分离出来，留下清水分离部分；对产生的污泥进行减量和稳定；然后对处理的水和污泥，再回收重新利用加工。在设计时根据不同的工艺要求进行针对性的设计，首先对污水处理各个流程的功能单元进行整体模块化设计。其次，根据各个处理流程不同的控制要求，进行模块的调整，优化和保护其工艺过程。各个模块之间可以相互协调，并且整个模块处于系统中央控制之下。

2.2.3 污水处理中的自动化控制

自动化的检测系统是自动化控制的关键环节，污水处理厂的主要检测系统包括各种检测仪表，如流量计、温度计、PH计、压力计、液位计等。通过现场测量仪表检测的值通过信息网络传输到操作平台的显示界面上，供给操作人员进行实时监控。

在污水处理中，水量检测是工艺控制的重点，安装流量计可以有效的避免传统方式无法进行实时检测的弊端；通过格栅控制系统来对清污过程进行实时监测，格栅通过设定的时间和水位差进行自动清污的工作；通过液位控制系统、控制水泵的启动，这样可以根据相应的水量及时精确调整水泵的运行状态，避免空转或者负载等，减轻设备的损耗；利用污泥控制系统，通过污泥管道安装的流量计对污泥泵的工作状态进行监测，可以有效判断回流污泥的工作是否正常。

2.2.4 未来发展方向

自动化控制未来的发展方向就是智能化控制，可以有效的解决污水处理自动化控制中生化池溶解氧的问题。还有，污水处理中，外界干扰和本身的不确定因素较多，造成了故障出现频繁，通过智能化控制可以有效的预测分析故障，减少或者避免故障的发生，降低故障带来的经济损耗。

3 结语

水资源已经受到严重的污染，我们需要采取有效的手段进行水资源的循环利用，减少污染量。这就需要在污水处理上采用更加完善和优异的控制系统，而自动化系统不仅在工艺上改善水资源的污染，而且也符合企业节能减排的切实利益。

［1]秦蓉.自动控制在污水生物处理技术中的应用［J].甘肃化工，2003（04）.

［2]相会强，刘芬，刘雪莲.自动控制在污水处理中的应用［J].仪器仪表学报，2005（S2）.

魏孝通（1990—），男，安徽滁州人，本科，助理工程师。