AAO污水处理工艺与自动化控制实现分析

刘荣富

摘 要：以实践经验为基础，对某污水处理厂污水处理工艺进行分析，探讨如何将AAO污水处理工艺与自动化控制结合起来，实现自动化控制。为此，分析我国污水处理现状，并对AAO污水处理工艺进行简要概述，提出与自动化控制系统实现相关的设计思路，希望为相关领域研究提供一定思路。

关键词：AAO污水处理工艺；自动化控制；生物脱氮除磷

我国工业产业发展迅速，对国民经济发展具有较大帮助。将自动化控制系统应用在工业建设中，可发挥更为显著的经济价值。近年来，我国政府逐渐提高对工业污水的正规化处理，如何在污水处理中融入自动化控制技术，成为工业污水处理的重点。AAO污水处理工艺是一种比较先进的生物脱氮除磷工艺，运行费用比较低，目前在很多污水处理厂中被大量应用。在实践工作中，如何将AAO污水处理工艺与自动化控制技术进行充分融合，对污水处理优化升级具有现实意义。

1 AAO污水处理工艺

以某污水处理厂为例，对AAO污水处理工艺与自动化控制实现进行分析。该厂总规模25万m3/d，Ⅰ期实施15万m3/d，共设置AAO污水处理池2座。对AAO流程进行研究发现，该厂工艺流程如下：沉淀池回流污泥、原水一起进入到厌氧池，污泥中含有大量摄磷菌（也称：除磷菌或聚磷菌），可利用原污水中溶解态有机物，开展厌氧释磷。然后，与末端回流混合液一其直接流入到缺氧池中。在此过程中，利用反硝化作用执行脱氮处理。观察完成脱氮反应后，流入到好氧池中，利用硝化菌作用，直接对氨氮进行处理，使其转化为硝酸盐，期间采用摄磷菌开展好氧吸磷处理。在这个过程中，余下的有机物会被好氧充分转性，氧化沉淀后，水和泥沙会被完全分离开来，排放后，一部分沉淀直接返回到厌氧池中。[1]

2 基于AAO工艺的自动化控制网络结构

2.1 设计原则

该污水处理厂基于AAO工艺的自动化控制系统设计首要原则为安全性与可靠性，保证系统安全运行，为污水处理厂正常运行提供帮助，其次，设计遵循经济性和适用性原则，同时具备先进性，选择行业内部比较先进的软件系统和硬件产品，使系统结构更具拓展性，并具备系统开放性。

2.2 基本构成

选用西门子公司提供的PLC自动控制系统，系统结构主要由两个方面组成，一是，控制层，二是现场层。上述2层网络结构均严格按照以太网TCP/IP协议为核心，布置现场总线网，同时配合2个操作站台和1台服务器，与控制现场网络进行有效联结。以太网主要为光纤王闊，采用光缆作为主要通信介质，不仅能够保证自动控制系统网络运行的稳定性，还能为安全运行提供保障机制。此外，连接3个PLC自动现场控制站，分别对水泵房、生化池、纤维滤池进行有效控制，各个控制单元之间既要相互联系，又要具有一定独立性，一旦某个单元发生运行故障，不至于影响到其他单元正常运行。

2.3 控制方法

该污水处理厂AAO自动控制系统控制主要设备，并使其发挥功能时，采用三级控制方法，一是现场控制方式，二是自动控制方法，三是遥控控制形式。一些附属设备，采用二级控制方式，即现场控制和自动控制方法。现场控制也叫就地控制，是最为基础的控制级别，一般采用手动操作方法对“启动”和“停止”按钮进行控制。[2]自动控制主要结合现场PLC程序，对设备实施自动操作，遥控控制则分为远程手动控制和远程自动控制，其中远程自动控制会根据分控制站自动控制系统程序开启自动操作。该厂此种自动控制设计方案能够保证污水处理运行更具安全性，即使出现网络故障现象，也不会对现场PLC系统正常工作产生影响。相反，若PLC出现系统故障或网络延迟，也可利用手动控制方式来对设备进行合理安排及管理。

3 功能实现

对AAO自动化控制网络结构进行优化后，可实现现场设备运行监控，并在此基础上，实现以下几个方面自动控制功能：

（1）针对PLC现场控制站所传输的信号和信息，利用AAO自动化控制网络结构，可实现归纳和分类，使检测信号分类更加合理，并以多种形式对其进行保存，如走势图、参数图等，方便相关人员查阅。

（2）针对PLC控制站所传输的信号，对其进行综合分析，及时显示设备信号，从而对污水厂相应设备工作状态进行评估，从而及时发现设备运行风险。[3]

（3）对于设备故障情况，及时利用AAO自动化控制系统加以反馈，同时反映各检测值是否存在越线情况，汇总后加以报警。一旦发现报警信号颜色发生变化，或出现特定声响，结合AAO污水处理要求，下达指令。

4 结语

综上所述，通过上述方法，能够充分利用AAO污水处理工艺，并在此基础上与自动化控制系统相联系，发挥协同作用。观察发现，该项目完成建设后，设备顺利移交，并投入运行。与此同时，污水自动化处理系统与生产智能化系统之间形成新型互补关系，为生产过程信息收集、集成、传递提供便利。该自动控制项目建设与污水处理厂生产工艺调度紧密相关，形成新的水质监测网络，不仅数据准确真实，且出厂水质能够满足国家相关要求及标准。整个系统运行仅需要一名操作人员，减少人力资本呢，提高运行效益。

参考文献：

[1]李小红，刘正实，徐龙君，等.重庆市城镇污水处理厂氧化沟工艺综合评价研究[J].重庆工商大学学报（自然科学版），2018（06）：7-12.

[2]王琳，李然，彭莉.农村生活污水生态处理工艺研究与应用分析[J].昆明冶金高等专科学校学报，2018，11（16）：1-6.

[3]李会宁.50000 t/d污水处理厂自动化控制系统研究[J].煤炭与化工，2018，41（03）：78-80+83.