自動控制在污水處理系統(tǒng)中的應(yīng)用及優(yōu)化

朱磊 吳愛紅

摘要：基于生態(tài)文明建設(shè)，我國在環(huán)境工程治理方面逐漸突破傳統(tǒng)思想和技術(shù)的限制，致力于打造優(yōu)質(zhì)環(huán)境，由于城市化進(jìn)程以及人口的增長，工業(yè)化規(guī)模不斷擴(kuò)大，城市污水排放問題不僅嚴(yán)重影響生態(tài)環(huán)境，對人們的日常生活也帶來一定危害，因此有關(guān)于污水治理的研究十分重要。本文立足于自動控制系統(tǒng)的角度解決以往污水治理中存在的部分問題，分析各項(xiàng)技術(shù)在處理過程中的具體應(yīng)用，不斷提升監(jiān)管的有效性，落實(shí)精細(xì)化數(shù)字管理。

關(guān)鍵詞：自動控制;污水處理;數(shù)字化;監(jiān)測

引言：目前社會各個(gè)領(lǐng)域的生產(chǎn)力在自動化、機(jī)械化技術(shù)的引導(dǎo)下普遍都得到提升，并發(fā)揮重要作用，長期以來，污水處理工作始終都是環(huán)境工程中的難題，加之污水產(chǎn)量和類型的不斷提升，導(dǎo)致處理效果不盡人意。而自動控制系統(tǒng)的運(yùn)用為環(huán)境工程污水處理工作帶來轉(zhuǎn)型契機(jī)，能夠讓處理流程脫離人為控制，以計(jì)算機(jī)為主導(dǎo)落實(shí)精細(xì)化管理，有效節(jié)約成本提升處理質(zhì)量。

1自動控制系統(tǒng)具體應(yīng)用

自動控制系統(tǒng)在污水處理廠的投入引起社會各界人士的關(guān)注，尤其在推行綠色環(huán)保理念之后，針對污水的治理效果儼然已經(jīng)成為城市文明程度的決定性要素，在傳統(tǒng)模式的限制下，我國環(huán)境工程方面已經(jīng)建立起完備的自動化控制體系，有效降低風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生率，確保污水治理的安全性、科學(xué)性，這里詳細(xì)介紹自動控制系統(tǒng)在整個(gè)治污流程中的部分應(yīng)用。

1.1粗格柵控制

粗格柵是進(jìn)行污水處理自動控制系統(tǒng)中的第一道工序，若這一環(huán)節(jié)落實(shí)不到位會直接影響后續(xù)工作，具有去除固體廢料的作用。對于格柵機(jī)的控制主要利用科技手段檢測機(jī)器中兩側(cè)液面差，再根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)來判斷下方疏導(dǎo)位置的阻塞程度，一旦超出預(yù)設(shè)范圍，自動控制系統(tǒng)會根據(jù)檢測結(jié)果選擇開啟清污機(jī)，直至?xí)惩鲿澈笸Ｖ惯\(yùn)作，在這一過程中以液面水位情況為條件;在一般情況下（即水位在預(yù)設(shè)值以下）清污機(jī)不工作，從而有效降低設(shè)備損耗和用電問題[1]。目前關(guān)于格柵機(jī)的控制已經(jīng)引入時(shí)間系統(tǒng)，能夠定時(shí)進(jìn)行清渣工作。

1.2加藥自動控制

在污水處理過程中治理要求相對較高的工序在于污水加藥，為了提升污水中污染物的沉淀效果和脫水性，可以在對應(yīng)的池水中加入一定量的藥物，以此來實(shí)現(xiàn)泥水分離。在此過程中需要自動控制系統(tǒng)根據(jù)終沉池的進(jìn)水量和雜志濃度進(jìn)行測算，從而制定用藥比例方案，避免資源浪費(fèi)現(xiàn)象。

1.3污水提升泵控制

污水提升泵在運(yùn)作過程中能夠?qū)崿F(xiàn)密閉排放，將污水與雜物分離有效規(guī)避二次污染，主要采用變頻自動控制系統(tǒng)，在污水處理過程中運(yùn)用超聲波液位計(jì)來獲取信號，控制泵的運(yùn)轉(zhuǎn)。系統(tǒng)會在此過程中記錄各個(gè)提升本的運(yùn)作時(shí)間，確保其頻率、使用時(shí)間等保持一致。水泵運(yùn)作設(shè)有低液位保護(hù)，在系統(tǒng)程序中將信號傳輸帶PLC中，再根據(jù)數(shù)量進(jìn)行校對，及時(shí)給出反應(yīng)，確保水泵聯(lián)鎖。

1.4pH儀表自動控制

在污水處理系統(tǒng)中，pH值自動控制是重要的指標(biāo)參數(shù)，在處理過程中需要將pH值傳感器安裝到各個(gè)工藝的處理單元中，由PLC控制系統(tǒng)控制化學(xué)藥品的投放量，而pH值傳感器在自動控制系統(tǒng)中發(fā)揮監(jiān)測功能，在中控系統(tǒng)中顯示數(shù)據(jù)，一旦超出定值及時(shí)報(bào)警。

2污水出路系統(tǒng)中自動控制優(yōu)化方式

2.1自動控制方面的優(yōu)化

目前在環(huán)境工程污水處理工作中，自動控制系統(tǒng)已經(jīng)逐漸普及和推廣，大部分操作都能脫離人工干預(yù)，但仍有一些部分存在粗放性特點(diǎn)，尤其一些遠(yuǎn)程操控的部分有待提升。具體來講，污水處理廠運(yùn)作過程中可以根據(jù)設(shè)備、相關(guān)系統(tǒng)以及操作流程等需求進(jìn)行智能管理，只需在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中輸入完整的編程程序即可執(zhí)行，為了進(jìn)一步加強(qiáng)自動控制系統(tǒng)在污水治理中的覆蓋率，需要相關(guān)技術(shù)人員積極探索當(dāng)前系統(tǒng)的提升空間，不斷優(yōu)化指令，同時(shí)需要確保每道工序之間的順利銜接，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)控制。例如在格柵機(jī)自動控制系統(tǒng)中，除了定時(shí)和預(yù)期值外，還可以設(shè)置手動開啟模式，當(dāng)相關(guān)人員在檢查過程中若發(fā)現(xiàn)定時(shí)不精準(zhǔn)或系統(tǒng)失靈而造成的堵塞時(shí)，可以開啟手動模式來啟動格柵機(jī)，從而避免由于廢渣過大、過多而造成的堵塞問題。

2.2提高監(jiān)測效果

污水處理廠運(yùn)作過程中經(jīng)常會由于設(shè)備故障而發(fā)生一些事故，在集成化、流程化較高的自動控制系統(tǒng)中造成嚴(yán)重影響，未完成的工序被迫停工停產(chǎn)，造成一定的社會經(jīng)濟(jì)損失。以往操作者會通過聲音、氣味或直觀觀察等方式進(jìn)行檢測，而對于一些集成性較高的機(jī)械設(shè)備則無從取證，且時(shí)效性不高。因此，在優(yōu)化自動控制系統(tǒng)時(shí)務(wù)必加強(qiáng)故障檢測系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)全天候覆蓋，具體應(yīng)用可參考pH值傳感器，當(dāng)設(shè)備到達(dá)一定荷載后，系統(tǒng)會根據(jù)相關(guān)信息來判斷是否需要做出反應(yīng)，若是，則會在系統(tǒng)中記錄異常數(shù)據(jù)鎖定故障位置，并發(fā)出對應(yīng)的警報(bào)[2]。在優(yōu)化過程中可以多設(shè)置一項(xiàng)參數(shù)用于預(yù)警，當(dāng)前的自動控制系統(tǒng)普遍會在數(shù)據(jù)極值時(shí)發(fā)出警報(bào)，而對于預(yù)防方面的內(nèi)容相對較少，相關(guān)設(shè)計(jì)者可以在臨界點(diǎn)之前輸入一部分即將到達(dá)臨界點(diǎn)的參數(shù)，從而及時(shí)預(yù)防，避免措手不及，有效降低故障所帶來的危害。

2.3落實(shí)精細(xì)化數(shù)字管理

新時(shí)期，環(huán)境工程污水治理工作逐漸邁向智能化、數(shù)字化，已經(jīng)取得顯著成效，其中最具代表性的便是自動控制系統(tǒng)。通常情況下污水處理廠的規(guī)模很大，設(shè)備齊全流程復(fù)雜，在各個(gè)工序運(yùn)作過程中會產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)信息，用于后續(xù)研發(fā)與相關(guān)工程的拓展和優(yōu)化。為了進(jìn)一步落實(shí)自動控制系統(tǒng)，可以建立與之匹配的數(shù)據(jù)信息平臺，用于記錄一些重要數(shù)據(jù)，由于數(shù)據(jù)量過大，需要更多的人力資源進(jìn)行分析和匯總，因此可以進(jìn)一步優(yōu)化該存儲平臺，根據(jù)實(shí)際情況設(shè)置多種分類，以及數(shù)據(jù)參數(shù)在某一時(shí)間內(nèi)的平均值、誤差值等，生成報(bào)表文檔，將其保存下來為日后的污水治理系統(tǒng)升級或擴(kuò)建提供理論依據(jù)。環(huán)境工程污水處理對技術(shù)的要求很高，需要相關(guān)人員不斷完善自動控制系統(tǒng)，降低人工成本提升工作效率，突破以往限制，針對現(xiàn)存問題進(jìn)行精細(xì)化管理。

結(jié)束語：水是人類賴以生存的重要資源，基于當(dāng)前我國所倡導(dǎo)的可持續(xù)發(fā)展理念，主張水資源的二次利用與循環(huán)使用，污水處理工作的創(chuàng)新與優(yōu)化是落實(shí)該項(xiàng)主張的重要途徑。為了達(dá)到預(yù)期效果，滿足人口的用水需求，需要在現(xiàn)有自動控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上不斷完善數(shù)字化建設(shè)，加強(qiáng)對各項(xiàng)流程的監(jiān)管，創(chuàng)新技術(shù)，提升處理效率，在消除水污染的同時(shí)帶動城市實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]張哲.PLC自動控制系統(tǒng)在污水處理中的應(yīng)用[J].現(xiàn)代鹽化工，2021，48（04）：83-84.