污水处理自动化控制系统的设计研究

雷先铎

青岛水务集团有限公司 山东青岛 266071

经济的全面发展，使得社会整体的商业化实现了进步，但随之而来的便是生态问题。对于生态建设和危机，要在实际项目中，维系好对生态以及经济的相互平衡。这便需要企业做出一些努力，国家也要制定有效的政策，切实落实可持续发展的理念，实现技术创新，提高生产效率[1]。

1 污水处理流程

1.1 污水三级处理

污水处理厂在进行污水处理时，通常要明确处理的流程。第一，要进行对污水的一级处理，这一级别的处理方式主要是利用物理处理方式对污水中的固态污染源进行去除。第二，对污水进行二级处理，去除其中存在的胶体或溶解状态的有机污染物，污水中的有机污染物可以去除90%以上。第三，对污水进行三级处理，进一步去除水中很难降解的有机物和可溶性无机物等。

1.2 污水处理顺序

进行污水处理时，第一，将所有的污水收集完毕后，进厂前端利用格栅提前对其进行处理，将水中的漂浮物和颗粒状固体进行过滤。第二，将污水输送到沉砂池及初沉池等，对污水进一步固液分离。第三，将水输送到生物池，对污水进行生化处理。最后进行深度处理，这样就可以将其内部的污染物彻底去除。污水处理会得到两种物质，一是清液，二是污泥。将清液排放或回用，对污泥进行脱水并另行处置。

2 污水处理自动控制系统的整体思路以及项目需求

2.1 污水处理自动控制系统的思路分析

污水处理，具体来说便是在污水当中，将清水和相应的杂质进行有效分离，这样可以使水质得到改良。针对污水处理，需要实施的各项工作非常繁杂，不但需要减少污水当中的污泥，还有使其物质更加稳定化，确保构成良性的处理以及分离。在具体处理当中，完成分离之后，要对水和污泥的循环式再利用给予保障。其中，调整工作和一系列的加工工作非常关键，是实现环保处理机制的基本前提。

根据污水处理的各项流程需求，在每项步骤当中，最关键的便是，针对基本处理单元当中已有的操作工艺，划分好模块，可以使相应的工艺要求能够得到保障。在划定基础工作内容时，需要对相应的工艺优化给予保障，使得整体处理过程得到有效的保护和监管。在实际操作当中，每项工艺都要对工作模式进行统一协调，指令听从于控制中心，从而实现统一部署的要求，有效实现中心模式的管理模式，对基本污水处理的高效完善给以保障。在具体的处理结构当中，进水槽以及出水槽设备十分关键，需要设置沉砂池以及沉淀池，去除污水当中的泥沙。有些企业会添设隔油池气浮池。利用设备的整体性可自动采集系统数据，然后在设备当中汇集，数据进行分类。中央控制中心的工作内容为，对完成分类的数据，实施具体的设备任务指派，并对其工作状态进行调整，操作设备。这样便完成了资源的回收和再利用目标。在实际污水处理当中，智能控制系统还可以完成实时监控作业，保障基本流程的正确性以及完整性[2]。

2.2 污水处理自动控制的具体应用

2.2.1 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；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的频繁操作，减少电能浪费，促进水泵正常运行。

2.2.2 脱水机房的控制

脱水机房有许多设备，这些设备的专业性很强，结构复杂，缺一不可。在进行设备控制时，可采用PLC 技术，这样不仅可以保证设备实现集成与统一的管理，还能够及时利用传感器对相应的参数进行监测，并对絮凝剂的投放进行自动控制与调节。要根据预先设定的程序对其进行清洗，这样就可以提高效率，降低人力与物力消耗。

2.2.3 曝气系统电路设计

进行曝气系统电路设计时，要考虑到对曝气含氧量的控制，这样就能够充分发挥微生物的降解效果，使有机污染物得到有效去除，达到污水处理的目的。通常要利用变频器对风机的运转频率进行调节，这样就可以有效开展后续工作。可根据按下或者松开的操作监测电机是否可以正常运行。

2.2.4 PLC 与DCS 的融合

在电气自动化技术中，PLC 的优势不言而喻，而且PLC 正在迅速渗透到污水处理行业中。将PLC 与DCS 相结合，可以使二者优势互补，互相协调，从而实现高效、稳定的污水处理。由于PLC 技术具有极快的响应速度与能力，同时，DCS 还可以进行十分复杂的运算，因此，在污水处理的过程中，即使遇到更加复杂和不可控的问题，也能够实现对数据的高效、准确采集。吸取DCS精华的PLC 技术能够开展各种复杂的控制，减少外部因素对环境造成的干扰，并对出水指标进行有效控制[3-4]。

3 结语

总之，随着经济的不断发展，与环境之间产生的矛盾日益突出，对于环境的保护也需要更进一步。国家对于环保资金的投入也不断加大，对相对应的发展领域给予了大力支持。其中，污水处理领域自动化控制系统的设计不断优化，不仅能为生产管理提供先进直观的管理手段，还可提高生产区域安全防范水平，节省人力、物力。