自動控制系統(tǒng)在污水處理中的應(yīng)用

趙利梅　趙利君

摘 要

在污水處理過程中實現(xiàn)自動控制化，具備高效能和高效率等優(yōu)勢，對污水處理工作具有明顯的促進作用，當(dāng)前自動控制技術(shù)存在的問題，均能通過完善自身系統(tǒng)進行有效調(diào)節(jié)，如有效控制污水的pH值、曝氣池、厭氧系統(tǒng)和混凝劑的投加量等方面，以不斷提升自動控制系統(tǒng)的操作功能；對自動控制的處理工序?qū)嵭杏行ПO(jiān)控，能保證反饋數(shù)據(jù)的準確性，促進自動控制系統(tǒng)的發(fā)展和完善。鑒于此，本文主要分析自動控制系統(tǒng)在污水處理中的應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】污水處理 自動控制系統(tǒng) 應(yīng)用

1 自動控制系統(tǒng)的組成

自動控制系統(tǒng)的組成較為復(fù)雜，一般由自動控制、數(shù)據(jù)采集以及信號處理等方面的內(nèi)容組成。在進行污水處理時，只有這幾個部分協(xié)調(diào)配合，各盡其能，才能使污水的處理的效果達到最好。自動控制部分主要負責(zé)系統(tǒng)的運行，使得系統(tǒng)在無人控制的情況下，也能夠按照原有設(shè)定的系統(tǒng)進行運行，將人從繁重、危險的工作中解救出來；數(shù)據(jù)采集部分主要負責(zé)系統(tǒng)的監(jiān)控，當(dāng)系統(tǒng)屬于運行狀態(tài)時，數(shù)據(jù)采集部分能夠?qū)ξ鬯幚淼臓顩r進行檢測，保證系統(tǒng)的正?；\行；信號處理部分是對采集的數(shù)據(jù)進行處理，當(dāng)發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)出現(xiàn)異常狀況時，就會及時的對系統(tǒng)進行修復(fù)，確保污水處理的效率與質(zhì)量。自動控制系統(tǒng)是一個整體化的設(shè)施，只有各部分之間相輔相成，才能實現(xiàn)污水處理的高效化。

2 自動控制技術(shù)在污水處理中的主要表現(xiàn)

2.1 對過程的控制

通過自動控制技術(shù)能夠?qū)ξ鬯幚磉^程中的流程、工藝參數(shù)等實現(xiàn)實時的監(jiān)控并且還可以采集分析相關(guān)的數(shù)據(jù)，最后依照分析所得的結(jié)果對處理現(xiàn)場中設(shè)備的運行情況進行控制，這也就是自動控系統(tǒng)對污水處理過程的有效控制。

2.2 進行在線監(jiān)視

自動控制技術(shù)的在線監(jiān)視功能能夠?qū)⒐に嚵鞒桃詣討B(tài)的形式顯示在計算機屏幕上，并且還可以將現(xiàn)場設(shè)備的運行情況以及一些重要的工藝參數(shù)顯示在子站的界面上，在必要的時候還能夠通過鍵盤或鼠標(biāo)等來干預(yù)系統(tǒng)的運行狀態(tài)。

2.3 對故障的診斷和報警處理

當(dāng)自動控制系統(tǒng)中的設(shè)備在運行過程中出現(xiàn)故障時，利用系統(tǒng)的故障診斷功能能夠?qū)收线M行檢測，找到故障發(fā)生的部位及原因，隨即就可以進行報警處理。除此之外，故障診斷功能還能對一些較簡單的事故進行分析與調(diào)整，保證系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。

3 自動控制系統(tǒng)在污水處理中的應(yīng)用分析

3.1 有效控制污水的pH值

（1）如果污水的酸性過高，設(shè)備會利用仿人職能模糊控制的方法對污水的pH值進行測量，自動輸入pH值、誤差和錯誤率，通過內(nèi)部分析確定為酸性后，就會自動打開堿液閥，根據(jù)酸性的大小控制閥門大小，進而達到有效控制閥門開度的效果。

（2）自動控制設(shè)備會根據(jù)污水的pH值，制定出pH曲線，并實行相應(yīng)的非線性增益補償，能在pH靜態(tài)變化得到相應(yīng)的補償后，建立起完整的非線性控制模型，進而實行閉環(huán)的處理方法，準確控制污水的pH值。

（3）實行污水處理過程中，自動控制設(shè)備會將水注入pH值的控制器內(nèi)部中，進而準確估量污水的正時滯放大因子，并有效與轉(zhuǎn)換正時的延遲模型相結(jié)合，因而計算出污水處理過程中的滯后時間。

3.2 有效控制曝氣池

（1）實現(xiàn)好氧處理，首先需要將曝氣池內(nèi)部經(jīng)過馴化的活性污泥和污水進行有效混合，以保證污水有機物充分發(fā)生降解反應(yīng)后，完全以特有的方式附著于細胞中，待二者發(fā)生氧化反應(yīng)后，曝氣池內(nèi)部的好氧成分就會隨之增加，污水中的微生物逐漸反應(yīng)成好氧代謝，從而保證微生物的最佳狀態(tài)。

（2）實現(xiàn)曝氣量的模糊控制，首先需要充分了解氧氣當(dāng)中的濃度變化情況，其次對進水自身的有機物含量進行估量，與模糊控制系統(tǒng)相結(jié)合后，推出具備合理推理合成的控制機制和控制數(shù)據(jù)。

（3）成功建成動態(tài)數(shù)學(xué)模型，以有效控制曝氣所需要的能耗，降低能耗成本，主要的工作過程是研究不同操作方式下的氧氣傳遞速度，從而形成仿真的傳遞模式，通過自動控制內(nèi)部的優(yōu)化控制，形成特有的曝氣過程。

3.3 有效控制厭氧系統(tǒng)

（1）掌握厭氧消化池的變化情況，有效利用軟測量的方式對污水中的含量進行準確測量，主要包括有機碳或者揮發(fā)性脂肪酸濃度等，接著調(diào)控中間產(chǎn)物堿度與總堿度之間的比例關(guān)系，發(fā)揮適應(yīng)性線性控制器的作用，協(xié)調(diào)好二者的關(guān)系后，進而控制好系統(tǒng)內(nèi)部有機負荷的波動情況，從而有效保證整個自動控制系統(tǒng)的操作穩(wěn)定性。

（2）為了保證自動控制處理過程的穩(wěn)定性，需要成立操作生產(chǎn)專家系統(tǒng)，從而能夠自動修正生物處理過程中存在的問題。建立起完整的模糊邏輯診斷系統(tǒng)，以準確估算出污水厭氧發(fā)酵的具體的狀態(tài)，保證整體控制系統(tǒng)的有效運行。

3.4 有效控制混凝劑的投加效果

（1）在凈水中做檢測，利用計算機的計算系統(tǒng)對反應(yīng)池中的絮凝現(xiàn)象進行有效采集和分析，從而確定混凝劑的投加值，并設(shè)定出一定的投加范圍，主要以污水的渾濁程度進行相應(yīng)的調(diào)整，讓系統(tǒng)以污水的渾濁程度為準，根據(jù)設(shè)定的投加值范圍規(guī)定出準確的投加量，從而起到穩(wěn)定沉淀污水渾濁度的作用。

（2）有效成立化學(xué)氧化模型，該模型主要針對污水中的pH值和吸附劑的吸附效果進行測定，使用在線自適應(yīng)控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制器，從而起到有效的自動控制效果，當(dāng)前大部分的污水處理廠均使用該處理方式應(yīng)用于污水處理中。

4 結(jié)語

總之，近年來，隨著我國環(huán)保力度的逐步加大，對污水的處理上逐漸由點到面，實行全方位的覆蓋。由于我國幅員遼闊，各類工廠分布較為分散的狀況給我國的污水處理增加了難度。而污染的水資源如果處理不當(dāng)而直接排放進江海湖泊，不僅給我國的生活用水帶來影響，也會阻礙工業(yè)等相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，所以對污水的處理已經(jīng)成為一件急需解決的問題。電氣自動控制系統(tǒng)的應(yīng)用，將提高污水處理的效率，為我國的經(jīng)濟發(fā)展奠定一個良好的發(fā)展平臺。

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作者單位

邯鄲市市政排水有限責(zé)任公司東污水處理廠 河北省邯鄲市 056008