电气自动化技术在污水处理过程中的应用

肖兰

摘要：随着经济的快速发展，工业化规模和城市化进程逐渐扩大，生产生活中的污水越来越多，污水的处理问题成为了大众关注的热点问题。电气自动化技术应用在污水处理过程中，相比于传统的处理方式具有便捷、高效的特点，在污水处理方面体现了不可忽视的作用。文章对电气自动化技术在污水处理过程中的应用问题进行了分析探讨。

Abstract： With the rapid economic development， the scale of industrialization and the process of urbanization have gradually expanded， causing more and more sewage in production and life. Sewage treatment has become a hot issue of public concern. The application of electrical automation technology in the sewage treatment process has the characteristics of convenience and efficiency compared with traditional treatment methods， so it has played an important role in sewage treatment. The article analyzes and discusses the application of electrical automation technology in the sewage treatment process.

关键词：电气自动化技术;污水处理;应用

Key words： electrical automation technology;sewage treatment;application

中图分类号：X703                                       文献标识码：A                                  文章編号：1006-4311（2020）27-0232-02

0  引言

目前，城市化进程正在不断加速，城市的人口数量越来越大，这样就会导致污水的排放量越来越多。为加强对污水的有效处理，就要采取电气自动化技术。本文主要就电气自动化技术在污水处理中的应用进行探讨，旨在说明污水处理的必要性、电气自动化技术的优势，以及这一技术的未来发展趋势。

1  电气自动化技术在污水处理中的优势

电气自动化技术相较于其它处理技术，最显著的优势就是它的全自动化。污水厂电气自动化系统设计包括电气供配电和自控系统及检测仪表两个方面，一方面需要对污水厂供配电系统进行设计，以污水厂的进线端处为设计节点，由污水厂内变电所为起点，对各单体内的多种用电设备进行供配电。另一方面需要对自控系统进行设计，设置各区域现场控制单元，其可根据仪表等的检测数据独立控制本区域内电气设备自动运行，并通过网络系统与中控室相连，通过中控室可优化、协调控制各现场控制单元，并可显示和记录各单元检测数据。通过自控系统可对污水厂各个重要生产环节进行监控，系统可根据各环节的运行参数情况，自动调整设备运行状态，并可从整体上科学协调各环节的运行，实现优化控制。电气自动化技术的控制理论、电子技术、计算机科学与技术，都可以在污水的处理过程中有极好的应用，加上其极强的适应性，将该技术应用在污水的处理过程中无疑是一种极其正确的选择。电气自动化技术在污水处理的应用最重要的优势就是自动化控制。如图1为现代化污水处理厂。

当今水污染现象越来越严重，污水没有合理处理是造成水污染的一个重要原因，传统的水污染处理方式相对落后，不但处理的效率极低，而且处理的质量也不高，所以处理效果不好。电气自动化技术在污水处理过程的应用，对污水处理自动化的发展相当有利。电气自动化技术无需利用过多设备，只需配备监视器、工控机、PLC系统、变频器、自动化仪表、传感器等设备就可进行远程操作，实现实时监控。在电气自动化技术的支持下，工作人员无需全部投入到污水处理的工作之中，只需借助这一技术就可以开展控制，提高污水处理效率和质量。电气自动化技术可以对配置进行优化，使其具备完善的自动化处理功能，减少能源浪费，使资源得到充分利用。图2为污水处理系统。

2  电气自动化技术在污水处理中的应用

2.1 参数的测量和控制

将电气自动化技术应用在污水处理上，我们在整个过程要进行的参数测量有：对液位的测量、对酸碱度的测量、对溶氧量的测量、对温度的测量等。对液位的测量与控制：当污水的腐蚀性极大或污水处理池的面积相当大时，可以用超声波物位仪测量液位，当处理池本身的面积比较小时，我们可以用静压式传感器液位仪对液面进行测量，用扩散硅传感器作为液位变送器。这两个不同的测量方式的原理不同，超声波物位仪利用的是回声原理，它是由液位仪发出超声波，与液面接触反射回超声波信号，传感部分将信号处理传递到污水处理系统。而静压式传感器液位仪是利用传感器对液体静压力进行检测，传送到隔离管，然后传递给相应的传感器，最后传感器将得到的压力信号转换为电信号传送到系统控制器。对酸碱度的测量与控制：利用电气自动化技术对污水进行处理时，酸碱度进行测量大多利用的是电位法。也就是测量电级的玻璃触头对酸碱度的感知非常强，它在接触到氢离子时会产生相应的电势。将电势和氰化钾里的银丝做以对比可以得出电势差。使用 V/F 转换可以将电势差转换为频率信号，最后用脉冲的方式将信号传给控制器，控制器和电隔离前缀信号可以有效的解决脉冲信号的干扰和运输问题。污水处理过程中对溶氧量进行测量必不可少，因为溶氧量的准确测定可以帮助科学合理制定曝气池的正确配置方案，让污水处理过程顺利进行。对温度的测量以及控制：水温是污水的理化性质之一。通过电气自动化技术，用铂热电阻与控制器进行连接。对蒸汽量进行控制，主要依据控制器把信号输出到自动化调节阀实现温度的控制。利用电气自动化技术对污水进行处理时，准确测量和控制温度可以最大化地提高污水处理的效率与质量。

2.2 对格栅的自动化控制

进出水主要包括粗细两种格栅，这两种格栅的作用不同。粗格栅主要是对颗粒较大的悬浮物进行处理，避免其对管道和水泵形成堵塞;细格栅主要是对比较细小的悬浮物进行处理，是对粗格栅功能的补充。通过液位传感器检测的水位差值与程序设定时间就可以对格栅设备进行控制，通常是利用PLC技术。进水泵通常是应用雷达液位计对水位进行自动化监测与控制。变频器会根据液位的高低进行自动化调节，剩余的水泵全部为工频软启动控制;可编程逻辑控制器会根据液位的变化情况开启关闭工频泵。为实现对进水泵房的自动化控制，就要提前编写程序，并利用PID进行调节，这样就可以避免对电机进行频繁操作，减少电能浪费，促进水泵正常运行。

2.3 添加药物控制

污水处理时，药物添加剂和氯添加剂添加方法，操作过程是一致的。因此，通过PLC逻辑控制器实现流量控制，这就是科学相关浓度对比信息的收集、控制、测量数据和预先设定的值，发现误差的原因，进而超越科学的控制参数，有效地控制对电子技术的调整，PLC是利用PLC技术合理控制水处理过程中的药物培养，通过积极提高水处理效率，可达到整个水处理系统的高效率。另外，PLC技术处理具备及时性、可靠性和安全性，能够迅速、准确地运行污水厂系统。如图3，为污水处理自动加药设备。

2.4 上位监测系统

上位机监测系统是污水厂的中心控制系统，对整个自控系统的设备及运行结果具有控制、监视、参数设定等功能;可根据工艺及逻辑要求，执行设备的启停、故障或紧急停机等功能;可读取系统状态信息并操作实现各种控制功能;可选择合适的自动运行策略，使整个系统正常有序运行，达到污水处理工艺要求;当设备或控制参数接近非正常状态时，可进行声光报警，并进行报警历史记录，可供以后查询;历史数据通过历史数据库进行存储，并可在需要时可随时调用及打印。上位监测系统一般设在中控室，内设若干台工控计算机设备，大屏显示设备，网络通信设备及打印机等，上位监测系统可利用组态软件快速构建一套适合污水厂的应用系统，将工艺流程以图形化的方式直观显示出来，并可对其中的各个变量进行操控，其底层是与现场控制器相连的I/O驱动程序接口，底层I/O检测数据与上位机之间通过中间层的实时数据库实现数据间的关联和控制，可将底层I/O接口的实时监测信息通过人机界面显示出来，连接操作员与自控系统，同时可将操作员及自控系统下达的控制命令转换为底层的I/O信号，实现对电气设备的远程控制。

3  结束语

在進行污水处理时，必须要考虑到电气自动化技术的应用，要加强对重点部位的控制，提高自动化控制与处理能力，使污水得到高效处理的同时，还可以提高水质，真正造福城市，造福人民。因此，可积极推广电气自动化技术，使城市污水处理水平更上一层楼，为营造良好的城市环境做出贡献，使城市获得更加长远的发展。

参考文献：

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