自动化控制技术在污水处理过程中的应用和发展

陈耀耀

江苏京源环保股份有限公司 江苏南通 226000

在我国城市化发展的进程中，人们不可避免地会对自然环境和自然资源带来一些破坏，甚至会带来一系列的环境污染问题，例如光污染、白色垃圾污染、水污染等问题，而水污染是其中较为严重的一个。因此我们必须加强对于污水处理的重视程度，不断创新和改革污水处理的技术和方法，不断引进先进的污水处理设备与材料，尤其是要积极利用自动化控制技术来进行污水处理，从而有效提升人民群众的生活质量和生活水平，促使人与自然的和谐相处，为我国建设现代化的社会主义强国打下坚实的基础。

1 自动化控制技术应用的现实意义

首先，自动化控制技术应用在污水处理的过程中能够大大地提升城市污水处理的效率和质量，优化城市污水处理的系统，极大地促进城市化建设的进程。其次，自动化控制技术应用在污水处理的过程中能够大大节约城市污水处理的成本和时间。由于我国城市污水处理采用的是集中式的处理方法，需要建设大型的污水处理厂，并且传统的污水处理方法需要大量的人工来进行处理，控制处理效果，这需要大量的成本。自动化控制技术能够节约污水处理的成本，这对于提升经济效益有着重要的意义。最后，自动化控制技术应用在污水处理之中能够大大提升污水处理的效率并且保证污水处理的质量[1]。

2 自动化控制技术在污水处理过程中的应用

2.1 污水处理中的自动化控制系统的组成

自动化控制系统一般情况下是依据分层的管理方式，用控制器实时掌握各层级工作的状态，并对每个机位实时监察，进行管理的这种监测和管理一体的方式来进行工作。自动化控制系统是由上、中、下三个阶段组成的系统，每一个阶段都独立连接。系统无论哪一部分出现了问题，都不会影响其它部分的正常工作，只要负责的相关工作人员及时发现问题，做到解决，就可以恢复系统的正常工作状态，这在一定程度上对系统的工作效率提高起着促进作用。同时，系统中安装阀门管理器、电机等，可以有效促进污水处理工作的完成。

2.2 参数的测量和控制

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作以测量，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进行转换为电信号传送到系统控制器[2]。

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处理时，准确测量和控制温度可以最大化地提高对污水进行处理的效率与质量。

3 自动控制技术影响因素以及未来发展

（1）污水处理厂在进行污水处理的过程中，对于电气自控系统的应用，还会受到检测仪器的影响，主要体现在一部分的检测仪器工作稳定性不够，如在对深度除磷处理的亚硝酸氮进行检测时，检测设备的不稳定性将会导致最终所检测的结果有所偏差。

（2）电气自控系统中的传感器往往只发挥出了其相应的检测功能，在对污水处理过程中的污水流量控制及前馈控制等方面并没有发挥出其应有的作用。

（3）早期的污水处理厂在进行自动化设备的应用时，配备的自动化设备和仪器性能大多较低，在排放标准提高的同时要想构建健全的自动系统需要克服许多方面的问题[3]。

为了保证污水处理厂的电气自控系统能够更好地运行，针对以上3 个方面的问题，需要采取有针对性的措施加以解决。比如，在对自控系统进行设计的时候，需要在每一个工艺阶段都按照无人看守的原则来设计，并且对于整个设计过程中所使用到的电气设备，都需要保证其可靠性和稳定性，从而确保其在工作的过程中能够高效运行。此外，为了实现对传感器的高效利用，需要充分利用中控室层来实现对设备运行的监控和控制，并且需要将PLC 的作用充分发挥出来，实现监视和控制功能的独立完成。针对落后的设备，需要及时进行更新换代，确保相关设备运行的高效性。

4 结语

总而言之，在污水处理中，全面应用自动化控制技术，安全合理使用自动化设施，对污水的处理程度以及管理工作都有极高的现实意义，更是我们如今污水处理工作的发展趋势。必须加强对污水处理自动化控制的重视，不断提升污水处理的效率和质量，为我国现代化建设打下坚实的基础。