邱曉艷

（內(nèi)蒙古大唐國際克什克騰煤制天然氣有限責任公司內(nèi)蒙古赤峰025350）

基于廢水處理角度的水環(huán)境保護策略

邱曉艷

（內(nèi)蒙古大唐國際克什克騰煤制天然氣有限責任公司內(nèi)蒙古赤峰025350）

隨著社會的不斷發(fā)展，工業(yè)化進程的腳步在加快，對環(huán)境污染也越來越嚴重。工業(yè)企業(yè)排放大量的污水和廢水，使得城市水資源受到嚴重的污染，相關(guān)部門應(yīng)該對其進行重視，并且將廢水的處理工作列為首要任務(wù)來進行。因此，相關(guān)部門需要積極的建立一套對廢水處理和管理的體制，有效的對廢水進行二次處理，對水資源進行保護，確保人們用水的安全性?；诖?，本文主要在廢水處理角度下的水環(huán)境保護策略進行了探討。

廢水處理；水環(huán)境保護；措施

社會的發(fā)展，促進了工業(yè)化企業(yè)的發(fā)展，但是，大量的生活污水和工業(yè)廢水的數(shù)量也在迅速增加?，F(xiàn)階段，我國一些城市和工業(yè)園區(qū)并沒有建立廢水處理廠，使得生活廢水和工業(yè)廢水未經(jīng)處理就直接排出，直接對水體產(chǎn)生嚴重的影響，污染了水資源。因此，相關(guān)部門需要對廢水處理廠的運營情況進行深入細致的分析，并且根據(jù)廢水處理系統(tǒng)的原則，設(shè)計出科學(xué)合理的管理系統(tǒng)，從而有效的對水資源進行保護，確保人們用水的安全性。

1　我國廢水處理廠的處理現(xiàn)狀

隨著改革開放政策的實施，我國逐漸的對廢水處理工作進行重視，已經(jīng)在城市水環(huán)境的保護工作中取得了很大的進展，目前，已經(jīng)建立200多座大、中型城市廢水處理廠。廢水處理廠可以對生活廢水和工業(yè)廢水進行二次處理，有效的控制水資源污染現(xiàn)象的發(fā)生，并且有效的保護了水環(huán)境。隨著時間的推移和社會的影響，廢水處理廠在建設(shè)和運營過程中，采用計劃經(jīng)濟背景下的管理方式，政府單位負責建設(shè)和運營方面的費用，造就了政府承包一切的局面。長期下去，政府單位的財政負擔加重，并且廢水處理廠有可能由于缺乏資金難以進行正常的運作。因此，對我國現(xiàn)階段廢水處理廠的運營情況進行分析和調(diào)查，大部分廢水處理廠在建設(shè)初級規(guī)模較大，但是由于缺乏水量，設(shè)備無法進行滿負荷工作，出現(xiàn)入不敷出的現(xiàn)象。隨著環(huán)境保護部門開始對污染源進行治理，使得廢水處理廠的水質(zhì)濃度下降，廢水處理廠的設(shè)備難以滿負荷進行運作，無法有效的發(fā)揮廢水處理廠的功效。

以某廢水處理廠舉例說明。首先，原始建立的規(guī)模較小，1998年在進行二期擴建之后，該廢水處理廠對污水處理的能力已經(jīng)高達16.5×104t/d。但是，隨著環(huán)保部門對污水源的處理力度加強，使得該廢水處理廠的實際水量逐漸下降，難以確保設(shè)備滿負荷進行工作，廢水處理廠的作用也難以進行發(fā)揮。其次，由于政府單位投資監(jiān)理廢水截留工程，使得水量也在逐步減少。從廢水處理廠的運營情況來進行分析，由于環(huán)保部門對污染源的處理力度加強，使得點源治理工作取得了很好的成績，大大降低了水質(zhì)的濃度，并且CODcr含量僅僅為250mg/L，與設(shè)計相差甚遠，廢水處理廠的作用難以進行有效的發(fā)揮。由以上種種原因可以看出，在現(xiàn)有的廢水處理廠中，大部分廢水處理廠會受到各方面的原因，使得著水量和污染物總量嚴重不足。政府部門為了確保能夠接納更多的廢水，開始從多方面來進行工作，嚴重影響了廢水處理廠的工作。

2　點源污染治理現(xiàn)狀

由于生活污水和工業(yè)廢水未經(jīng)處理直接排放，對水體造成了嚴重的影響，污染了水環(huán)境。因此，為了更好的對廢水污染現(xiàn)象進行控制，需要當?shù)卣块T和環(huán)保部門從廢水的排放階段進行控制，將多方面的手段進行結(jié)合，有效的對水污染現(xiàn)象進行控制和治理。工作的重點需要放在“防”上，從污染的源頭進行入手，對污水的排放量進行有效的控制。隨著改革開放以來，我國工業(yè)化建設(shè)進程在不斷加快，逐漸的開始對無污染工藝進行研究，已經(jīng)取得了一定的成績。在污水源頭的控制工作中，需要大力發(fā)展封閉系統(tǒng)，對廢水進行二次利用，這不僅僅提高了廢水的利用率，而且還減少了廢水的排放量。封閉系統(tǒng)也可以稱之為無廢水系統(tǒng)工藝是指將一切對環(huán)境有可能造成污染的物質(zhì)封閉在生產(chǎn)系統(tǒng)中，杜絕排放污染物質(zhì)。對廢水中有利的物質(zhì)進行回收，將原材料的廢雜和污水進行有效的分離，以便于回收，這樣不僅僅降低了回收的成本，而且使得廢水的濃度大大降低，減輕設(shè)備對廢水的處理負荷，延遲設(shè)備的工作壽命。在“治”的方面，政府部門需要強制企業(yè)單位必須按照規(guī)定廢水排放要求，才能對廢水進行排放，對不按照規(guī)章制度執(zhí)行的企業(yè)單位，嚴查不待，令其停止工作，立即進行整改。由于政府部門的強制要求，企業(yè)為了能夠生存下去，積極的修建廢水處理設(shè)備，使得排放的廢水符合要求?，F(xiàn)階段，我國大多數(shù)企業(yè)在污水的排放工作中能夠達到國家規(guī)定的一級標準。但是，大部分的工業(yè)企業(yè)雖然建立了廢水處理設(shè)施，效果并不盡人意。主要的原因是，（1）企業(yè)的主要工作是生產(chǎn)，在廢水處理方面缺乏專業(yè)性的人才和技術(shù)手段，在管理方面缺乏經(jīng)驗；（2）工業(yè)化企業(yè)對廢水處理的能力較小，無法保證水質(zhì)量，運營狀態(tài)不良，因此，需要投入的資金量較大，難以有效的對廢水進行處理；（3）由于環(huán)保部門在對工業(yè)化企業(yè)的監(jiān)督和管理工作中存在漏洞，使得部分企業(yè)不按照要求來進行工作，嚴重影響了環(huán)保工作的進行。因此，對于工業(yè)化企業(yè)來講，無法做到及時的對污染進行治理，所以，政府部門需要積極的引進廢水自動處理控制系統(tǒng)，有效的廢水進行處理。

3　廢水處理廠自動控制系統(tǒng)設(shè)計原則

廢水自動控制處理系統(tǒng)能夠有效的提高生產(chǎn)效率，提高工業(yè)要求。在對控制系統(tǒng)進行設(shè)計時，需要遵守以下幾點原則：（1）可靠性原則：廢水處理工作與人們的生活情況、身體情況息息相關(guān)，在進行設(shè)計時需要對其進行重視。（2）技術(shù)成熟性原則：在對控制系統(tǒng)進行設(shè)計時，不僅僅需要符合設(shè)計的基本要求，并且還需要借助科學(xué)、先進、成熟的技術(shù)，前沿的設(shè)備，確保系統(tǒng)正常工作和日后維護工作的順利進行。（3）技術(shù)經(jīng)濟型原則：在對技術(shù)方案進行選擇時，需要具備前瞻性，選擇具有高性價比、強實用性等特點的方案和設(shè)施。

4　整體方案設(shè)計

4.1 WINCC組態(tài)

廢水處理廠所需要的設(shè)備占地面積較大，并且信號的種類較多，控制點比較分散，一般使用繼電器和各種類型的控制開關(guān)來進行控制，設(shè)備出現(xiàn)故障的概率較大，很難對其進行統(tǒng)一的監(jiān)督和管理。為了確保水質(zhì)量和生產(chǎn)效率，廢水自動控制處理系統(tǒng)使用DCS方式來對設(shè)備進行總控制，并且對各個設(shè)備進行實時監(jiān)督、發(fā)布指令，各個工序獨立進行工作。自動系統(tǒng)借助以太網(wǎng)來進行設(shè)備的連接，中央控制室來對各個控制站進行遠程控制，并且有三種方案可供選擇，使得各個工藝獨立進行工作，并且實時的進行數(shù)據(jù)信息的交換。中央控制室借助WINCC形成上位機監(jiān)控系統(tǒng)，對搜集到的數(shù)據(jù)信息進行實時處理，并且對設(shè)備的運行情況、故障情況等多方面的情況進行監(jiān)督。自動控制處理系統(tǒng)由多個頁面組成，詳細的反映了各個設(shè)備的工作情況和對廢水的處理情況。WINCC標準化頁面，便于掌握和操作，使得人員的工作效率大大提高。

4.2 PLC控制系統(tǒng)

按照工藝技術(shù)的要求，PLC接上電源之后，系統(tǒng)自動進行檢測，檢測沒有問題之后，按照上位機監(jiān)控系統(tǒng)的信號來對設(shè)備進行測試。PLC控制系統(tǒng)對全部設(shè)備的數(shù)據(jù)信息進行搜集，借助計算機強大的數(shù)據(jù)處理能力對數(shù)據(jù)進行處理之后，傳送給上位機監(jiān)控系統(tǒng)。如果出現(xiàn)電路短路、斷路或者超負載的現(xiàn)象發(fā)生之后，PCL控制系統(tǒng)在進行數(shù)據(jù)采集時，會超過預(yù)定的數(shù)值，并且發(fā)出停止指令給設(shè)備，設(shè)備停止進行工作，與此同時發(fā)送報警信號給上位機監(jiān)控系統(tǒng)。PCL控制器的傳感器按照在線儀表處，變送器對搜集到的數(shù)據(jù)信號進行轉(zhuǎn)變，轉(zhuǎn)變?yōu)殡娏餍吞?，傳入SM331、332模塊中，經(jīng)過處理之后會變成0～27648的數(shù)字量。

5　廢水處理控制系統(tǒng)的PLC配置

5.1控制系統(tǒng)構(gòu)成圖

如圖1所示，自動控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。PLC自動控制系統(tǒng)具有以下幾方面的優(yōu)點：具有較強的可靠性；便于進行操作和掌握；具有強大的數(shù)據(jù)集成功能；具有實效性；強大的數(shù)據(jù)信息傳輸能力。

圖1　控制系統(tǒng)構(gòu)成圖

5.2模塊功能

（1）CPU模塊。集成的24V電源可以直接與傳感器和變送器進行連接，將數(shù)據(jù)信息以電信號的形式進行輸出；不同類型的CPU模塊可以輸出的電流值不同，比如CPU224可以輸出280mA電流；CPU22可以輸4400mA電流。（2）I/O模塊。不同類型的CPU模塊所含有的輸入點和輸出點的個數(shù)不同。比如，CPU 221含有6個輸入點和4個輸出點；4CPU 224XP含有14個輸入點和10個輸出點；CPU 224本機集成14輸入/10輸出共24個數(shù)字量I/O點，并且可以與7個擴展模塊進行連接，將其擴展至168路數(shù)字量I/O點或35路模擬量I/O，具有13K字節(jié)的存儲空間。

6　數(shù)據(jù)通信

自動控制系統(tǒng)借助光纖將中央控制室和分室進行連接。借助客戶機操作站和CP1613通信卡與光纖鏈路模塊進行連接，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)信息的傳遞功能。在總控機上安裝以太網(wǎng)卡，下位機帶安裝有CP340通信模塊，對于一些無法進行線路連接的地方，可以借助無線通信設(shè)備來進行通信。為了確保上位工控機和下位機PLC進行通信，需要對CP340進行初始化，借助WINCC中具有標簽歸檔的特性將上位工控機與PLC進行連接起來。借助以太網(wǎng)將上位計算機系統(tǒng)和現(xiàn)場監(jiān)控系統(tǒng)進行有效的連接，并且安裝PLC遠程通信模塊，使其成為一個完整的局域網(wǎng)，使用PLC控制系統(tǒng)具有的功能，對整個系統(tǒng)進行遠程控制。

7　結(jié)語

總而言之，社會的發(fā)展促進了工業(yè)化企業(yè)的進一步發(fā)展，但是，大量的生活污水和工業(yè)廢水的數(shù)量也在迅速增加，人們對水污染問題逐漸重視起來，嚴重影響了人們的生活和健康。因此，相關(guān)部門需要對現(xiàn)有廢水處理廠的運營情況進行深入細致的分析，并且根據(jù)廢水處理系統(tǒng)的原則，設(shè)計出科學(xué)合理的管理系統(tǒng)，從而有效的對水資源進行保護，確保人們用水的安全性。

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邱曉艷（1987—），女，漢族，內(nèi)蒙古赤峰市人，本科，助理工程師，主要從事環(huán)?；瘜W(xué)成品方面研究工作。