朱峰

【摘 要】水資源利用直接關(guān)系到社會(huì)可持續(xù)發(fā)展，早期工業(yè)廢水、城市生活用水沒有經(jīng)過處理直接到河流中，利用自然的自我凈化功能來分解廢水。但是，隨著我國工業(yè)化的不斷發(fā)展，僅僅通過自然凈化能力已經(jīng)很難處理廢水，城市污水污水處理廠建設(shè)十分重要。為了提高污水處理效果，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化非常關(guān)鍵。文章將對(duì)自動(dòng)化控制系統(tǒng)在污水處理廠中的應(yīng)用進(jìn)行分析，并論述其未來發(fā)展趨勢(shì)，希望為相關(guān)人員提供參考。

【關(guān)鍵詞】自動(dòng)控制系統(tǒng)；污水處理廠；意義；應(yīng)用；發(fā)展趨勢(shì)

集中式污水處理方式一直是我國城市中最主要的污水處理形式，從實(shí)際應(yīng)用來看，集中式污水處理方式處理效果較好，便于管理，能夠形成一定規(guī)模，更有效的管理城市水環(huán)境。但是，隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，集中式污水處理方式的也暴露出了一些弊端，例如，污水處理廠建設(shè)周期長(zhǎng)、耗費(fèi)人力、物力、財(cái)力等資源較多，同時(shí)，由于城市的快速發(fā)展，污水處理存在一定滯后性，這樣一來，快速擴(kuò)張城市區(qū)域污水排放任務(wù)就變得非常困難，面臨更大的壓力。為此，積極探究自動(dòng)控制系統(tǒng)在污水處理廠中的應(yīng)用具有重要意義。

一、自動(dòng)控制及其在污水處理中應(yīng)用的意義

污水處理廠自動(dòng)控制系統(tǒng)可分為兩種情況：一種是使用數(shù)據(jù)監(jiān)控采集系統(tǒng)，另一種是全自動(dòng)的控制系統(tǒng)（即所謂的無人值守模式）。數(shù)據(jù)監(jiān)控采集主要是通過數(shù)據(jù)采集終端，對(duì)處理過程中的參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，及時(shí)觀測(cè)污水處理過程中的數(shù)據(jù)變化情況，其具體功能較為簡(jiǎn)單。全自動(dòng)控制系統(tǒng)是當(dāng)前污水處理過程中最先進(jìn)的技術(shù)，其通過數(shù)據(jù)采集實(shí)現(xiàn)污水處理自動(dòng)控制，能提高污水處理質(zhì)量和設(shè)備的運(yùn)行效率。

隨著城市化水平的不斷提高，環(huán)境問題已經(jīng)成為制約城市發(fā)展的主要問題，特別是城市水環(huán)境污染，城市水環(huán)境污染引起了相關(guān)部門的高度重視。現(xiàn)階段，我國污水處理方式主要是集中式處理模式，該模式自身存在的問題顯然無法提供給城市有效的污水處理支持，并且在其他方面也存在一些制約因素，限制城市水污染的改造和治理。文章通過對(duì)自動(dòng)控制處理模式進(jìn)行研究，對(duì)其特征進(jìn)行分析，并論述其具體應(yīng)用，為實(shí)際應(yīng)用提供指導(dǎo)。從另外一個(gè)角度分析，探討自動(dòng)控制污水處理技術(shù)在城市中的應(yīng)用是我國可持續(xù)發(fā)展的需要，是實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)又好、又快發(fā)展的重要基礎(chǔ)，積極研究自動(dòng)控制污水處理模式，對(duì)我國經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。

二、國內(nèi)外自動(dòng)系統(tǒng)應(yīng)用發(fā)展現(xiàn)狀

發(fā)達(dá)國家污水處理廠已經(jīng)廣泛應(yīng)用了自動(dòng)控制系統(tǒng)，能夠在污水處理過程中很好地實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制和記錄數(shù)據(jù)，個(gè)別地區(qū)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了污水處理廠的全自動(dòng)控制，在污水處理過程中執(zhí)行無人值守的方式，例如，美國某污水處理，運(yùn)用微機(jī)自動(dòng)控制投入藥劑，應(yīng)用直接數(shù)字式計(jì)算機(jī)控制自動(dòng)加釩，運(yùn)轉(zhuǎn)一年就降低釩消耗20%，并且提高了管理水平，穩(wěn)定了水質(zhì)。除此之外，美國加利福尼亞污水處理廠和日本的東京國立污水處理廠也先后采用了計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制技術(shù)，運(yùn)行效果也比較理想。

最初，我國在污水處理方面各種費(fèi)用表現(xiàn)出明顯不足，自動(dòng)控制系統(tǒng)配備不全面。近年來，隨著政府對(duì)污水處理工作重視程度不斷提高，污水處理工作中信息化和自動(dòng)化程度不斷提高，無論是生產(chǎn)還是污水管理等都進(jìn)入了快速發(fā)展時(shí)期，信息技術(shù)的快速發(fā)展也為污水處理行業(yè)的生產(chǎn)管理自動(dòng)化、信息化、智能化等提供了有力支持。當(dāng)前，從宏觀形勢(shì)上看，我國污水處理控制水平主要包括手動(dòng)操作、半自動(dòng)控制和全自動(dòng)控制3個(gè)層面，每個(gè)層面都有不同的適應(yīng)類型，發(fā)展方向也不盡相同。

三、自動(dòng)控制系統(tǒng)在污水處理廠中的應(yīng)用

（一）流量自動(dòng)控制系統(tǒng)在污水處理廠中的應(yīng)用

對(duì)于流量自動(dòng)控制系統(tǒng)來說，主要是對(duì)污水處理過程中的控制參數(shù)進(jìn)行初步了解，并且可以合理控制污水處理質(zhì)量，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題并及時(shí)更正。一般來說，污水處理廠增加表面水力負(fù)荷所帶來的沖擊力，就要準(zhǔn)確把握進(jìn)水量，這樣才能更好地進(jìn)行測(cè)量。而對(duì)于測(cè)量工作來說，人工測(cè)量難免會(huì)出現(xiàn)一些誤差，而采用自動(dòng)化測(cè)量裝置就可以進(jìn)一步減少誤差的存在，促進(jìn)測(cè)量精確度的提高，同時(shí)還可以為自動(dòng)控制技術(shù)的使用提供更多的有效數(shù)據(jù)。

（二）水泵自動(dòng)控制系統(tǒng)在污水處理廠中的應(yīng)用

污水處理過程中，通過使用水泵自動(dòng)控制系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)由水泵自動(dòng)更換成為氣動(dòng)泵與備用泵的控制。這樣一來，就可以進(jìn)一步控制污水處理廠的外部水流量，同時(shí)，還可以為污水處理提供一定的動(dòng)力，調(diào)整處理機(jī)器的工作狀態(tài)，減少人力的使用，促進(jìn)自動(dòng)控制水平的進(jìn)一步提高。

（三）鼓風(fēng)機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)在污水處理廠中的應(yīng)用

在污水處理過程中，需要針對(duì)一些懸浮物的濃度進(jìn)行測(cè)量，安裝鼓風(fēng)機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)，使其承擔(dān)著為反應(yīng)池加入曝氣的任務(wù)，保證所供給的氣量始終保持充足和穩(wěn)定狀態(tài)之后，就可以在一定程度上降低耗損量，不僅能夠延長(zhǎng)設(shè)備的使用期限，還能夠提升污水中的細(xì)菌分解能力，獲得一舉兩得的效果。因此，鼓風(fēng)機(jī)的設(shè)置，可以有效促進(jìn)自動(dòng)控制技術(shù)在污水處理廠中的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)對(duì)污水處理廠生產(chǎn)過程的實(shí)時(shí)控制和精細(xì)化管理，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)規(guī)范化管理、節(jié)能降耗、減員增效的目的。

（四）在線監(jiān)控

通過對(duì)運(yùn)行設(shè)備的數(shù)據(jù)采集，可以實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)控功能。中控室電腦界面能夠詳細(xì)、準(zhǔn)確的顯示現(xiàn)場(chǎng)智能儀表監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，通過分析數(shù)據(jù)變化情況和分析工藝參數(shù)的變化，使操作人員能夠及時(shí)、準(zhǔn)確掌握污水處理過程中參數(shù)和設(shè)備的運(yùn)行狀況，并有針對(duì)性的進(jìn)行調(diào)整和優(yōu)化設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)。

（五）采集數(shù)據(jù)檢修故障

通過自動(dòng)控制系統(tǒng)能夠及時(shí)采集設(shè)備運(yùn)行的數(shù)據(jù)，并能將采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行保存，只要能及時(shí)對(duì)保存的歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行備份，就能實(shí)現(xiàn)歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)的全面采集，便于生產(chǎn)運(yùn)行數(shù)據(jù)庫的管理和數(shù)據(jù)分析。另外，當(dāng)設(shè)備在運(yùn)行過程中出現(xiàn)故障時(shí)，通過自動(dòng)化程序的設(shè)置就能在中控室出現(xiàn)預(yù)警提示，以便操作人員及時(shí)發(fā)現(xiàn)污水處理過程中出現(xiàn)的故障，通過報(bào)警畫面及時(shí)提醒操作人員進(jìn)行相應(yīng)的處理，經(jīng)過和歷史曲線相對(duì)比和數(shù)據(jù)分析處理完畢后，進(jìn)行復(fù)位處理即能正常工作。

四、污水處理自動(dòng)控制系統(tǒng)未來發(fā)展趨勢(shì)

雖然污水處理自動(dòng)控制系統(tǒng)越來越被重視，但是該系統(tǒng)普及率較低，這也是與該系統(tǒng)自身缺點(diǎn)分不開的，例如，檢測(cè)工具有時(shí)會(huì)出現(xiàn)問題，可靠性、穩(wěn)定性不足；污水廠中的傳感線主要作用還是體現(xiàn)在檢測(cè)方面，投入費(fèi)用、維護(hù)成本都比較高；大多數(shù)污水廠建成時(shí)間比較久遠(yuǎn)，很難結(jié)合當(dāng)下的新技術(shù)在原有基礎(chǔ)上再造；自動(dòng)控制系統(tǒng)缺少專業(yè)的操作人員，操作人員缺少自動(dòng)控制系統(tǒng)方面的理論知識(shí)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，在操作過程中很容易發(fā)生安全事故。今后污水處理自動(dòng)系統(tǒng)安全性將更突出，更加注重人性化，系統(tǒng)自身存在的問題也會(huì)迎刃而解，將會(huì)大大推動(dòng)該系統(tǒng)的普及應(yīng)用。

五、結(jié)束語

隨著我國城市化進(jìn)程的不斷加快，城市人口數(shù)量不斷增多，再加上工業(yè)快速發(fā)展，污水排放量大大增加，在這一背景下，污水處理面臨著較大的壓力。為此，要加大自動(dòng)控制系統(tǒng)的應(yīng)用力度，實(shí)現(xiàn)流量自動(dòng)控制、水泵自動(dòng)控制、鼓風(fēng)機(jī)自動(dòng)控制、在線監(jiān)控以及故障檢修。同時(shí)，進(jìn)一步對(duì)其進(jìn)行研究，優(yōu)化其中存在的不足，促進(jìn)其智能化、自動(dòng)化、人性化發(fā)展，為污水處理工作提供支持。

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