探索污水处理中的自动控制

唐兴艳

（灵川县甘棠江排水有限公司 广西灵川县 541200）

探索污水处理中的自动控制

唐兴艳

（灵川县甘棠江排水有限公司 广西灵川县 541200）

由于污水处理是控制环境污染的重点，因其在污水处理的过程中具有不确定性与随机性，设计污水处理自动控制系统对于我国的污水处理而言十分重要。对污水处理厂进行供电系统的设计是保证污水处理的正常进行。笔者就本文以污水处理自动控制系统为起点，表述污水处理流程工艺，分析设计污水处理自动控制系统，探索了设计污水自动处理控制系统，希望能够对其他的学者提供指导性的建议。

污水处理；自动控制；系统设计

1 引言

当今社会环境污染问题日益凸显，严重的影响到了我们的生产生活。随着人们对污水处理的要求越来越严格，在进行污水处理时，传统的处理方法很难满足要求，仍旧存在很多亟需解决的问题。在目前，设计污水处理的自动控制系统，运用当今的自动化处理污水理念能够很好地满足设计要求并且在污水处理的过程中发挥着重要作用。目前污水处理的重点就是怎样进行设计污水处理自动控制系统。所以说，研究设计污水处理的自动控制系统具有十分重要的研究价值。本文笔者鉴于此，对设计污水处理的自动控制系统进行了初步的探究与讨论。

2 污水处理流程工艺

当前，我国从污水处理的实际要求出发，污水处理工艺变得越来越好。污水处理工艺流程可按不同的处理程度分为五个处理阶段。具体可分为预处理，一级处理，二级处理，深度处理和污泥处理及处置这五个处理阶段。预处理主要包含粗格栅，细格栅和沉砂池三点。一级处理主要包含初沉池。二级处理主要包含生物滤池，曝气池和二沉池三点。深度处理常用混凝沉淀和过滤。污泥处理主要包含浓缩，消化，脱水，堆肥和卫生填埋等五点。通过所需我们采用的主要污水处理工艺流程应该包含粗格栅，沉砂池，细格栅，初沉池，生物滤池，提升泵房，曝气池，二沉池等八点，如图1所示。

图1 污水处理工艺流程图

3 设计污水处理自动控制系统要求

在进行设计污水处理自动控制系统时，需要满足要求来进行设计，具体的要求如下点：

（1）全部的机械与电气化设备都能够自动和手动操作控制，控制系统必须要包含联锁，报警和控制回路等这三点。还要满足设备的信息传输可以在控制面板与过程控制电脑上显示。

（2）在控制系统中，更改对所有设定的值和计时器可以通过操作面板和键盘来实现。

（3）对于操作过程中，联锁的设定值不可以让没有进行授权的工作人员通过控制面板任意修改，需要设定密码，只有输入正确的密码之后，才可以进行下一步的操作设定。

（4）要求控制系统应该监管系统自动化的运行，并且能够实现全天的运转和满足工艺要求进行自动操作控制。

（5）通过检查工艺参数得到的反馈，可以实现在过程中的稳定控制进而提高反应的效率与节约资源，进而来提高系统的抗冲击性。

（6）完善在好氧的过程中，对于集水井液位与提升泵的联合。

（7）应该加强完善曝气池溶解氧与鼓风机的联合操作控制。

（8）需要设立对温度，流量，COD，氨氮，pH，流量和总磷检测装置。

（9）实现控制好对好氧处理过程中的加药设备。

（10）加强脱水机房运行设备状态的显示与故障的显示。

（11）控制对所有带控制点电机和泵的开启与关闭。

（12）完善及时调出模拟量的历史值与其图表的显示。

（13）加强在工作操作的过程中，完善加强流量累计措施。

（14）落实安装在污水处理过程中，处理系统对于所有电机与泵的警报器。

4 设计污水处理自动控制系统硬件

对于污水处理而言，其控制系统的设计是重要的组成部分，其具有十分广泛的发展前景与空间。对于污水处理自动控制系统硬件的设计，将对污水处理系统会从控制系统和PLC控制系统来进行如下介绍表述：

4.1 介绍污水处理控制系统

对于污水处理系统控制而言，其对象不仅有开关量还有模拟量。在污水处理的过程中，其一致特点就是模拟量少、开关量多。在具体的污水处理系统控制中，不仅有开环控制，还有闭环控制，采用以逻辑控制为主和闭环控制为辅的方针。对于污水处理的系统控制包含两套CPU412控制器，三个ET200M从站与三条通讯链。检测的研究人员通过上机位软件对全厂的仪表设备进行监控。整个自动控制系统的核心就是自动控制柜。自动控制系统的主要功能是PLC按照编好的程序进行控制。

4.2 介绍PLC控制系统硬件

我们在设计PLC控制系统硬件应该需要考虑PLC的种类。PLC，即为可编程逻辑控制器。在工业领域上，PLC控制系统应用十分广泛。从PLC的含义上来讲，它采用了可编程的存储器，PLC则是一种专用于工业控制的电脑。其工作过程可以分为输入采样，用户程序执行和输出刷新三个阶段。其以模拟式与数字式的输入与输出，进而取代了继电器控制装置，其控制着不同类型的机器与生产过程。依据对控制系统的工艺特点和现场生产条件，PLC控制系统硬件满足于现代工业需要。比如用S7-400PLC作为主站点，从站点应当采用有源底板总线的方式，把各个模块从电气化的角度连接起来并且每个模块都需要总线连接。在安装的时候，需要先将有源底板装入导轨，再把各个模块依次插入，最后将模块固定在导轨。

5 设计污水处理自动控制系统软件

在我国目前污水处理的PLC控制系统应用十分广泛。在对污水的处理自动控制软件的设计会从研发PLC控制程序与研发上位机监控软件两点进行讨论，我们将在下文进行分析：

5.1 PLC控制程序的研发

按照PLC的工作原理，其控制程序的研发需要满足系统控制的要求，并且控制程序的研发可以分为循环扫描与映像区。一般说映像区大小是由用户程序来确定的。因为系统的每个输入与输出点总可以与输入和输出的映像区对应。用户在执行程序时，PLC所需要的外部信息是取自于映像区，而不是与外部设备直接发生联系。建立映像区就会使得PLC在工作时，仅仅与有关的地址单元内存在的信息状态相联系，不仅如此，在系统输出时也只会给内存的地址预设一个状态。PLC控制程序的整个控制系统的核心部位就是对下机位进行研发，会对所进行的控制与现场数据的采集全权负责。

5.2 上位机监控软件的研发

采用组态软件WinCC对上位机监控界面进行研发测试，实现对现场采集数据与实时监控控制的工艺流程。对于西门子视窗控制中心SIEMENSWinCC而言，是一个结合人机界面与监控管理的操作系统。WinCC由于提供许多种PLC驱动程序，使得其与上机连接变得十分容易。因为监控系统要把所有的工艺流程都包含，所以要进行紧紧围绕结构规划合理安排反映形式。不仅仅实现所有的模块可用，还要保证安全可靠的监控系统能够正常运行。依据污水处理厂的控制系统对上位机软件的要求，监控上位机软件主要包括监控界面，预测模块与数据库等部分组成。

6 应用中出现的问题研究

在污水处理的实际应用中，自控系统技术十分容易出现问题，例如，由于用超声波液位计去测得的介质种类十分多，很容易就会得到不真实的数据。由于在连续使用的过程中pH计会造成电极的零点与斜率的偏离，进而影响测量的精度。在对污水处理的准备阶段，因其原水污染十分严重，浊度传感器较易会被原水的污染物覆盖等等。对于上述的问题，可以利用超声波的液位变送器操作矩阵，对回波抑制参数进行设定来避免出现不真实的液位值针，定期标定测量电极修正其偏差，而且还要及时对待测的部位进行清洁维护。

7 结束语

综上所述，目前的污水处理工作迫在眉睫。对于污水的处理自动控制系统是一项具有长期性与复杂性的综合系统工程。利用我们设计的自动控制处理系统处理污水，在一定程度上可以减缓环境恶化的速度与减少经济的损失。对于污水处理的控制系统设计应该符合国家一些相关部门对于电气的设计要求，要结合具体情况进行设计，选用设计成本低廉，日常维护费用较少与安全可靠性高的污水控制系统。只有这样，才会可能保证持续的水资源再生功能的发挥，从而对我国乃至世界的水资源的污染进行改善。

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1004-7344（2016）11-0094-02

2016-3-3

唐兴艳（1989-），女，助理工程师，本科，主要从事污水处理工作。