城市污水处理系统电气控制自动化技术的标准化应用研究

凃啸宇，张 豆，王福友

（安徽省通源环境节能股份有限公司，安徽合肥 230009）

信息化技术的出现，为城市污水处理系统的高速有效运行提供了良好的技术保障，同时也是现阶段对城市污水管理来说较为行之有效的方式。要想达到对城市污水管理的高效管理，就一定要清楚城市污水管理的定义。从目前来说，城市污水管理指的是利用现代化的机械设备和工艺技术，把城市污水中的污染完全除去并将水质加以净化的处理过程。而国内的污水处理系统是指比较复杂的要应用到各种污水处理系统的装置和机械设备。不但要应用到阀、水泵、风机等大型装置，还要应用到栅极、总泵室等结构，利用沉砂池的容量和空间，能够进行更加全面的污水处理。随着各种现代化科学技术和机械设备在污水管理中的广泛运用，国内的污水处理也逐步地引进了自动化技术设备。

1 污水处理系统

污水处理体系的建立和使用主要是为了对生活污染物进行净化处置，从而使得所排放污染物达到规定的排放标准，从而减少对环境的污染，经过高度净化的污水还可以进行二次利用。通常情形下，对污染物进行处置的方式应该分成3类：物理学法、分析化学法、物理化学方法。污水处理工作开展之前，要对污水的源头及污染条件进行充分的调查和研究，掌握污水中所含的物质及成分，进而针对污染程度、结合调查信息采用不同的处理方案，最后根据所采用的方案选择相应的设施，并以此为基础完成对污水的净化工作。只有通过以上方案才能形成较为完整、有效的污水处理系统，并以此为基础取得良好的污水处理效果，为今后的污水处理提供有效的支持。

2 电气控制

2.1 自动化技术

使用智能化电气控制的污水处理系统，必须重视如下几个方面：①各个地区污水处理系统自动化技术需求是不同的，所以一定要遵循具体问题具体分析原则，保证可以很好适应。但要充分考虑污水处理效率和系统的实际需要，提出合理方法，促进提高成效。②传统污水处理系统具有效能不足的弊端，利用电气设备可以明显提升处理速度。要由专业人员进行设计，和实际情况联系在一起，发挥出有效的作用。③测试管理。在配置仪器中严格遵循标准化运行，建成之后测试，保证达标污水处理质量。对系统实施监控，及时发现其中问题并解决，始终处于正常工作状态。将污水处理系统的自动化技术结合，对于水平提升具有重要意义。

2.2 关于电气智能化管理方案设计的注意事项

①建立在污水处理系统基础之上，选择合适的设备和配件，确保后期正常投入使用，达到污水处理效果。②图纸设计要由专业人员负责，完成之后全面检查，发现其中不足之处并改正，为后期安装提供正确指导，有利于提高效率。对于设备安装而言，图纸起着至关重要的作用，所以要具有科学性。③在必要的情况下，对二次设备根据图纸仔细检查，消除其中隐患，做好预防工作。④由经验丰富工程师设计电控箱，是系统重要组成部分。在方案设计过程中，要综合考虑各方面因素，才能确保万无一失，增强方案执行力。人员之间要加强交流，实现信息传递、共享，在重大问题上达成共识，减少意外情况发生，按照制定方案开展污水处理工作。

2.3 电气自动化控制系统要求

随着科学技术的发展，污水处理系统自动化应用技术取得明显进步，被广泛应用到实际中。环保成为时代发展主题，污水处理成为人们关注的焦点，应用自动化技术是发展必然趋势，有助于提高水平。对电气控制系统提出了要求，可以在恶劣环境中正常工作，因为污水性质比较特殊，其中含有很多有害物质。在污水处理流程中，电气系统能够随时掌握情况，实现全方位监控，达到污水处理标准。电气系统可以对污水处理中的有关数据信号进行检测和录入，包括水位、气温、电导率等。将来污水处理难度会不断增加，所以要加大对电气控制自动化技术研究，拥有更加强大功能，对生产结构进行优化，保证处理后达到国家规定排放标准。

2.4 电气控制自动化技术应用设计注意事项

①根据污水处理设备在后期预测的整体效果选择设备和配件。②针对工程文件要加以严格把关，按照有关要求，争取为设备的后期配置奠定良好基础。③针对重要部件及重要环节要进行二次测试及检验，防止出现较为严重的运行隐患。④电控箱的设计必须要由经验丰富的工作人员亲自设计。

随着社会科技不断的进步和创新，更为新颖的污水处理系统电气控制自动化应用技术涌入市场，这对电气控制自动化技术的发展起到了一定的激励作用。此类技术最初应用在工业生产当中，其目的是为了帮助工业生产活动进行自动管理，但是随着人们环保意识不断提升，如何将电气控制自动技术应用到城市污水处理当中已经得到人们充分的重视。

受污水处理所拥有的特殊情况影响，人们对电气控制自动化技术提出几项规定：①如果在工作环境比较恶劣的情况下，电气控制系统的酸碱度和离子含量较正常情况下会普遍偏高，这主要受环境影响。②电气控制系统在信息采集及信息监管中有着重要的作用，这为污水处理自动化系统提供了坚定的支持。③电气控制系统可以完成对污水水位、水温和电导率等信息的检查和记载，这为污水处理系统的自动化管理提供了一定的保障。

3 污水处理设备电气控制智能化技术的标准化应用研究

3.1 加强对电气控制规定的了解

自从电气控制技术出现以来就被大量地应用到生产活动当中，其应用最为广泛的就是工业生产活动，最主要的目的是提升工业生产活动的工作效率，实现自动化管理。随着经济社会的发展和提高，人们对环保有了愈来愈高的关注。电气控制自动化技术与城市污水处理系统的融合解决了人们一直在关注的问题，不仅提升了工作效率和质量，同时也降低了一定的成本。在这一情况下，电气控制自动化技术被引用到了城市污水处理工作当中。电气控制方案的设定受很多特殊情况影响，例如地理环境、污染程度等，这都会对其使用形成造成一定的影响，对此人们应该给予一定的认识。

3.2 电气控制的特点和构成

电气控制系统通常都是采取分级管理的方法，这样才能将每一机位的运行状况都表现在控制器当中，进而实现独立监管的目的。通常正常情形下的监管工作都能够分成上、中、下3个阶段，而每个阶段都能够实现独立工作，并且就算一个部位发生了问题也不能影响整个工作过程。

（1）上位机。上位机的工作建立在工控机的基础上，它在运行过程中必须要运用计算机语言进行管理，同时还要依靠泵、电机等设备进行工作。工作人员可以利用上位机的工作状况了解设备在运行中存在的问题，进而加以研究、分析、解决。另外，电气设备所产生的数据都可反应在上位机中，并可打印出来，这为设备的检修、故障查询、信息保存提供了信息依据。

（2）中位机。它是整个管理系统中的关键部分，它发挥着管理中心的功能。中位机在管理系统中发挥承上启下的功能，并把上下位计算机的功能资料加以传递和记录，系统的日常工作起到了保障功能，也为系统后期的维护、运行提供了保障。

（3）下位机。下位机主要由智能仪表构成，具有单独的屏幕和控制平台，并且有一定的自主性。

3.3 参数检测和管理

污水处理的参数测量与控制，主要针对如下几项内容：

（1）液体的测量和控制。在体积过大或污染程度太深的情形下一般选用超声波物位仪，反之则采用静压型传感器液位仪。二者之间也有一定的差异，超声物位检测仪主要是运用回声的基本原理，把仪器所探测到的信号传送管理器中；而静压型传感器液位仪主要是用传感器获取的信息，并将其转换为电信号加以利用。

（2）酸碱度监测与管理。pH 值测定通常使用电位法，使用比较灵敏的高压电极玻璃触头接触碰到氢离子即可产生电势能，并且通过和溴化银中的银丝进行比较也能够提取到电位差。有时电势差会十分微弱，这就必须利用V/F 将其转换为频谱信息，并结合脉冲将其传输至监控仪当中，这样对于克服远距离传输所产生的影响具有良好的效果。

（3）溶氧量的监测和管理。溶氧量的检测与管理在污水处理中也有着重要的作用，在实际工作中为了防止电解质溅出和受外界因素影响，通常可以采用隔膜将被检测液体和电解质进行隔离。

3.4 自动控制技术在污水处理中的使用分析

作为人类生活源泉，万事都离不开水源，而随着社会工业生产的发达，日常生活使用水的质量提高。生活废水和工业废水数量的增加，这对自动控制技术在高效处理城市生活污水问题上无疑提供了一个大难关。而当前，在自动控制处理城市污水问题上也面临了相应的技术问题，亟需克服。我国对污水处理也出现了监多控弱的问题，从而导致无法合理地使用接收到的信号，形成了监而不控的形式。在未来的污水处理上，必须针对企业的相应状况采取适当的监控力度，以便进行更有效的生产，并有效接受反馈信息。

我国的城市污水处理厂大多采用分布式现场总线控制系统，在这个系统一堆双绞线上可接挂多台监控装置，有利于节约安装经费。尽管从一定意义上实现了自动控制器在污水处理方面的广泛使用，但因为这些设备分线过多，且对主控制器的需求较高，没有实际可行性。所以有关单位必须进一步提高科技人员的技术水平，针对企业的实际状况，开发出正确的总线控制器。

由于污水处理的过程多，处理时间长以及相应的工序多，导致线性稳定性不好。产生这个问题的主要根源在于目前缺乏一种高效的自动管理系统，因此很难做到全部智能化，还需要大量时间的人工作业，定期的取样分析检测仪器，并做出相应改变。

3.5 实时监控

在对污水各种技术指标的监测中，科研人员能够利用主机对监测装置进行各种动作，实现远距离控制，发现问题及时采取措施，进而实现污水高效的管理。同时监测装置能够录入信息，能够记录到更多的有效数据，高效进行生产。在整个工厂内配备了视频监测装置，对工厂全部产品实施监测，并能够直接从中心控制室看到整个生产区的生产情况，如果出现重大问题可以及时通知技术人员赶到现场，从而更全面地监管工厂事项。

3.6 过程控制

流程控制是将智能化技术用于污水上的一项主要步骤。流程控制系统通常采用反馈管理的形式，能够把生产流程中数据参数进行调整优化和记录，对污水处理的整个流程自动完成管理。在工艺流程方面，还能够自行实现趋势分析和动态仿真。对监控的数据实时处理，以实现从远距离对现场机器设备的控制调试。同时，还能够即时地对机器设备发出不同的操作命令，以控制机器设备的投入或脱离系统工作。

4 结束语

社会经济不断的增长与提高，以及日新月异的科技的飞速提升，人们日常生活所必需的人文需要与物质要求逐渐提高，因此污水处理问题也日益严峻。自动化技术能够更高效地解决环境污染问题，为我国在可继续经济发展策略中所明确提出的"建立资源节约型社会"目标提供了保证。