曹源　曹弋

【摘 要】近年來，國家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展越來越快。隨之而來的生活污水問題日益凸顯出來。實(shí)際上生活污水與工業(yè)污水兩者之間有著本質(zhì)上的區(qū)別，是完全不同的兩種概念，所以生活污水給生態(tài)環(huán)境所帶來的危害并不低于工業(yè)污水。因此，如何合理的處理并減少生活污水則成為當(dāng)今社會(huì)各界所高度關(guān)注的事情。而PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)的研發(fā)和利用能夠在一定程度上將生活中產(chǎn)生的廢水轉(zhuǎn)化成為再生水資源。因此，本文針對(duì)污水處理中PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)進(jìn)行一定的研究和分析，希望將PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)應(yīng)用到污水處理當(dāng)中能夠還給大家一個(gè)良好的生存環(huán)境。

【關(guān)鍵詞】生活污水;污水處理;PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)

前言

經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，給環(huán)境造成了極大的污染，而現(xiàn)如今生活環(huán)境的污染問題已經(jīng)成為了人們所不得不面對(duì)的重要問題，目前我國提出了“兩型社會(huì)”發(fā)展理念，在此背景之下，環(huán)境污染以及污水處理成為了亟待的解決的大事。目前我國的水資源急劇下降，且污染現(xiàn)象十分嚴(yán)重，但是由于國家對(duì)于水資源的保護(hù)意識(shí)開始不斷的增強(qiáng)，對(duì)于污水處理的自動(dòng)化程度要求越來越高，所以，利用先進(jìn)的技術(shù)和設(shè)備來進(jìn)行污水處理是滿足當(dāng)今需求的重要手段，但是如何促使水資源循環(huán)使用則成為了一個(gè)尤為重要的問題。而此時(shí)將PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)應(yīng)用到污水處理當(dāng)中就變得十分重要了。

一、污水處理工藝

污水處理的對(duì)象和環(huán)境不同所使用的處理工藝也不盡相同，所以在處理的污水之前需要充分的考慮實(shí)際情況和所處的環(huán)境來選擇合適的處理的工藝。

（一）常用的污水處理工藝

現(xiàn)階段進(jìn)行污水處理主要是以生物處理法為主，進(jìn)而以化學(xué)處理法和物理處理法為輔^[1]。一般普遍使用的就是傳統(tǒng)的活性污泥法。這種方式實(shí)際上也是最為古老的一種污水處理方法，這種污水處理方法的重要組成部分包括：沉淀池和曝氣池，具體的處理流程如圖1所示。

當(dāng)污水中的有機(jī)物停留在曝氣池時(shí)，曝氣池當(dāng)中的微生物就會(huì)將污水中的有機(jī)物吸附，并被氧化成為無機(jī)物進(jìn)入到沉淀池中沉淀濃度，在沉淀池中微生物會(huì)逐漸下沉，經(jīng)過一定的時(shí)間之后，就可以將池中的清水輸出，但是為了最大限度的保護(hù)沉淀池當(dāng)中污泥的濃度，就需要將沉淀池中所沉淀的活性泥回流到曝氣池當(dāng)中^[2]。

（二）污泥的處理工藝

在進(jìn)行生物處理的過程中會(huì)產(chǎn)生很多的生物污泥，這些污泥當(dāng)中的有機(jī)物含量非常高且不夠穩(wěn)定，不僅容易腐爛同時(shí)還極易滋生寄生蟲卵，如果不進(jìn)行妥善的處理就有可能造成二次污染，具體的污泥處理工藝如圖2所示。

一般的污泥處理工作都是利用機(jī)械脫水以及機(jī)械濃縮方案，這樣處理完成后污泥的含水率就能夠降低80%以下。但是一般穩(wěn)定污泥較為常用的工藝為：好氧消化、厭氧消化、熱處理、加堿穩(wěn)定以及加熱干化。后面三種處理工藝是較為直接穩(wěn)定的，但是投資與運(yùn)行費(fèi)用相對(duì)較高，在國內(nèi)很少會(huì)有污水處理廠使用。

二、污水處理中PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)的應(yīng)用

（一）進(jìn)水泵的自動(dòng)控制

進(jìn)水泵是控制水的進(jìn)量以及速度的一種控制型裝置，而進(jìn)水泵采取自動(dòng)化控制的首要任務(wù)就是在測(cè)量水位數(shù)值的時(shí)候需要充分的借助水位測(cè)量設(shè)備來完成，因?yàn)樵谶@個(gè)過程中如果水位升高，就會(huì)致使設(shè)備自動(dòng)的觸發(fā)控制按鈕，啟動(dòng)水泵。但是水泵的啟動(dòng)的正常程序則需要根據(jù)水泵累積的工作時(shí)長(zhǎng)來確定，從大到小進(jìn)行排列。如果水位下降，水泵就會(huì)按照順利逐一停止工作，這個(gè)順利與啟動(dòng)的順序是剛好相反的。對(duì)水泵的工作時(shí)間進(jìn)行自動(dòng)累積，能夠在一定程度上更好的完成水泵的主動(dòng)輪值，以此來確保水泵在工作時(shí)的狀態(tài)為最佳。如果說污水處理系統(tǒng)中的水位降到最低時(shí)，水泵便會(huì)停止工作。

（二）旋流沉砂池的自動(dòng)控制

旋流沉砂池時(shí)處理污水過程中能夠有效實(shí)現(xiàn)污水沉淀的裝置，并且該裝置是自動(dòng)控制，該裝置的攪拌葉處于工作狀態(tài)時(shí)，能夠利用控制系統(tǒng)來定時(shí)開展排沙工作，并且能夠有效的將水和沙進(jìn)行分離，例如：沖洗水、排沙泵和排沙閥門等，都能夠通過控制柜當(dāng)中的PLC自動(dòng)化控制系統(tǒng)進(jìn)行連鎖的控制，在通過污水的處理系統(tǒng)進(jìn)行處理的時(shí)候，這些設(shè)備被自動(dòng)化控制，能夠在一定程度上確保設(shè)備處于運(yùn)行或者休息的狀態(tài)。

（三）氧化溝曝氣量的自動(dòng)控制

在進(jìn)行污水處理的過程中需要配備氧氣，這樣才能夠確保程序具備靈活性，所以應(yīng)該按照污水處理過程中所實(shí)際需要的氧氣含量以及系統(tǒng)站在負(fù)荷條件下完成氧氣輸入量的一個(gè)有效控制。但是選擇PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)能夠更好的去完成曝氣機(jī)在工作時(shí)轉(zhuǎn)速方面的自動(dòng)化控制，當(dāng)氧氣量較少的時(shí)候，應(yīng)該及時(shí)的去調(diào)整轉(zhuǎn)速，增加氧氣的供應(yīng)量;當(dāng)氧氣較多的時(shí)候，適當(dāng)?shù)恼{(diào)整轉(zhuǎn)速，減少氧氣的供應(yīng)量。系統(tǒng)的調(diào)節(jié)指標(biāo)是根據(jù)實(shí)際檢測(cè)當(dāng)中所得到的溶解氧的濃度和氧化的還原電位，以自動(dòng)化系統(tǒng)來促進(jìn)系統(tǒng)的充氧能力同實(shí)際氧氣需求量之間的匹配，從而實(shí)現(xiàn)節(jié)約能源的目的。

結(jié)論

總之，污水的處理工作是現(xiàn)如今保護(hù)生態(tài)環(huán)境的重要內(nèi)容。在科學(xué)技術(shù)快速發(fā)展的時(shí)代背景下，污水處理方面的技術(shù)和設(shè)備也得到了十分顯著的提升。將PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)引入到污水處理當(dāng)中，不僅能夠有效的提高污水處理的時(shí)效，同能更好的去實(shí)現(xiàn)污水的回收以及再利用。

參考文獻(xiàn)：

[1]郝佳， 劉軍. 基于PLC的污水處理自動(dòng)控制系統(tǒng)研制[J]. 自動(dòng)化技術(shù)與應(yīng)用， 2017（5）.

[2]馬洪濤， 張子良， 張福超， et al. 污水處理廠PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)應(yīng)用探索[J]. 山東工業(yè)技術(shù)， 2017（14）：25-25.

作者簡(jiǎn)介：

曹源（1999.8-9） 性別：男 籍貫：江蘇丹陽 單位：南京師范大學(xué) 學(xué)歷：2017級(jí)本科生 研究方向：電氣工程及其自動(dòng)化 ，郵編：210000。

通訊作者：曹弋 女 南京師范大學(xué) 副教授 研究方向 控制理論。

（作者單位：南京師范大學(xué)）