劉忠祥，王俊杰，丁查明，劉 杰

（1.中國市政工程華北設(shè)計(jì)研究總院有限公司，天津 300381；2.天津叁目堂園境景觀規(guī)劃設(shè)計(jì)有限公司，天津 300021）

0 引言

近年來，城市的人口日漸增多，產(chǎn)生的工業(yè)污水以及人們?nèi)粘?shí)際生活污水隨之越來越多，對(duì)生態(tài)自然環(huán)境以及人們的生活居住環(huán)境造成非常不好的影響，更為嚴(yán)重的是這些污水會(huì)危害到人們的身體健康。國內(nèi)十分需要對(duì)工廠進(jìn)行一定的控制，從源頭上減少整體的污水排放量。而針對(duì)之前一貫所采用的污水處理模式而言，其不能滿足排污模式可持續(xù)發(fā)展所需要的條件。中國信息技術(shù)等現(xiàn)代科技發(fā)展迅速，自動(dòng)化控制技術(shù)也漸漸應(yīng)用到工業(yè)建設(shè)中，因此將自動(dòng)化控制技術(shù)應(yīng)用到污水處理生產(chǎn)中，建立全方位的監(jiān)控污水處理系統(tǒng)，既能保證污水處理全過程的效率，又能滿足排污系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展。

1 污水處理自動(dòng)化控制系統(tǒng)

隨著中國高科技信息時(shí)代的到來，污水處理也引進(jìn)了自動(dòng)控制化技術(shù)。在污水處理的過程中，將污水處理過程和自動(dòng)控制化技術(shù)結(jié)合在一起，既提高了污水處理的效率，同時(shí)還彌補(bǔ)了污水處理人工現(xiàn)場(chǎng)操作不足的缺陷。自動(dòng)化控制污水處理系統(tǒng)可以對(duì)污水處理進(jìn)行三級(jí)控制，自動(dòng)化控制污水處理的一級(jí)控制為集中控制模式，是由自動(dòng)化總服務(wù)臺(tái)操控，自動(dòng)化控制污水處理的二級(jí)控制為分散控制模式，分散在污水處理單位的各個(gè)區(qū)域，進(jìn)行分散式操控，自動(dòng)化污水處理的三級(jí)控制為實(shí)時(shí)控制模式，是由操作現(xiàn)場(chǎng)相關(guān)的設(shè)備組成。要保證自動(dòng)化控制污水處理系統(tǒng)正常運(yùn)行，要強(qiáng)化各級(jí)控制系統(tǒng)之間的信息傳遞的工作。

2 污水處理過程分析

污水處理過程是由多個(gè)不同的環(huán)節(jié)組建而成的，污水處理的每一個(gè)環(huán)節(jié)不僅可以獨(dú)立操作，也可以組建在一起統(tǒng)一操作，污水處理的每一個(gè)環(huán)節(jié)的構(gòu)建模式是依據(jù)污水處理過程的特點(diǎn)設(shè)計(jì)建造。污水主要是來源于工業(yè)廢水和生活污水，目前國內(nèi)處理污水的全過程是由預(yù)處理、一級(jí)處理、二級(jí)處理、三級(jí)處理這4個(gè)環(huán)節(jié)來完成。

2.1 預(yù)處理

污水處理過程中的預(yù)處理環(huán)節(jié)，首先是對(duì)水中較大的固體的污染物，利用格柵進(jìn)行攔截，接著是將水中較大的無機(jī)顆粒污染物通過沉砂池來進(jìn)行分離，是污水處理的最初級(jí)環(huán)節(jié)，目的是要保障污水的其他環(huán)節(jié)順利進(jìn)行。

2.2 一級(jí)處理

污水處理過程中的一級(jí)處理環(huán)節(jié)又稱物理法處理環(huán)節(jié)，這個(gè)環(huán)節(jié)是通過物理方法把初沉池水中的一些污染物再通過沉淀、泥水分離，處理掉水中固體懸浮物、生化需氧量以及化學(xué)需氧量等。通過一級(jí)處理之后，水中還是會(huì)殘留污染物，達(dá)不到污水排放要求，還要做進(jìn)一步處理。

2.3 二級(jí)處理

污水處理過程中的二級(jí)處理環(huán)節(jié)又稱生物法處理環(huán)節(jié)，這個(gè)環(huán)節(jié)是將一級(jí)處理環(huán)節(jié)已經(jīng)處理過的污水再通過高效沉淀等設(shè)施設(shè)備，將水中微小的有機(jī)物和可溶解的有機(jī)物等成分進(jìn)行再處理的環(huán)節(jié)。污水二級(jí)處理是整個(gè)污水處理過程中最為重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，處理程序也較為復(fù)雜，經(jīng)過二級(jí)處理之后基本上能夠達(dá)到污水處理的目的，但是不能重復(fù)再利用，因此還需要繼續(xù)處理。

2.4 三級(jí)處理

污水處理過程中的三級(jí)處理也是終極處理，三級(jí)處理環(huán)節(jié)是應(yīng)用化學(xué)方法將水中的雜質(zhì)、細(xì)菌等污染物通過中和、過濾、沉淀等過程來進(jìn)行加工、消毒。三級(jí)處理過后的水質(zhì)完全符合國家排放標(biāo)準(zhǔn)可循環(huán)再利用，起到維護(hù)生態(tài)自然環(huán)境的作用，并給人們生活居住創(chuàng)造優(yōu)質(zhì)的生活環(huán)境。

3 自動(dòng)化控制技術(shù)在污水處理過程中的應(yīng)用

自動(dòng)化控制技術(shù)在污水處理過程中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在進(jìn)水泵的自動(dòng)控制、沉砂池的自動(dòng)控制、氧化溝曝氣量的自動(dòng)控制、污泥回流量的自動(dòng)控制這4個(gè)方面。

3.1 進(jìn)水泵的自動(dòng)控制

污水處理過程中進(jìn)水泵是主要用來控制來水的水量與水的速度的設(shè)備，自動(dòng)化控制進(jìn)水泵處理污水時(shí)，進(jìn)水泵的自動(dòng)化控制主要是采用水位的測(cè)量裝置來監(jiān)測(cè)水位的變化情況，當(dāng)水位升到一定高度位置時(shí)，控制按鈕會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)進(jìn)水泵，自動(dòng)控制進(jìn)水泵一般需要3臺(tái)以上，由自動(dòng)控制系統(tǒng)控制水泵工作的時(shí)間以及順序。

3.2 沉砂池的自動(dòng)控制

在進(jìn)水泵對(duì)污水處理過程的分析后，再用沉砂池將水進(jìn)行沉淀處理。沉砂池自動(dòng)控制系統(tǒng)，既可以運(yùn)用自動(dòng)控制系統(tǒng)控制攪拌葉輪定時(shí)進(jìn)行排沙，還可以應(yīng)用自動(dòng)化控制系統(tǒng)控制排沙泵、沖洗水以及排沙閥門等設(shè)備來實(shí)現(xiàn)沙水分離的控制。

3.3 氧化溝曝氣量的自動(dòng)控制

污水進(jìn)行處理的過程中是需要氧氣供應(yīng)的，應(yīng)用自動(dòng)化控制系統(tǒng)來控制污水處理過程中的需求氧氣量以及相關(guān)設(shè)備的耗氧量，并進(jìn)行準(zhǔn)確控制，可以降低能源損耗。

3.4 污泥回流量的自動(dòng)控制

在污水處理過程中對(duì)污泥回流量的自動(dòng)化控制應(yīng)用，可分為時(shí)間控制以及手動(dòng)控制兩種方式進(jìn)行。污泥回流量自動(dòng)化控制系統(tǒng)，在污泥回流過程中，對(duì)污泥回流設(shè)備設(shè)施按照一定的啟動(dòng)順序發(fā)出相關(guān)的指令，如果相關(guān)的設(shè)備實(shí)施出現(xiàn)故障，自動(dòng)控制系統(tǒng)會(huì)發(fā)出停止工作的指令，清除所有故障后，污泥回流量自動(dòng)控制系統(tǒng)會(huì)恢復(fù)正常工作狀態(tài)。

4 污水處理自動(dòng)化控制技術(shù)應(yīng)用中應(yīng)注意的問題

4.1 做好科學(xué)規(guī)劃

在進(jìn)行污水處理自動(dòng)化控制技術(shù)應(yīng)用的過程中，要求污水處理部門先要從經(jīng)濟(jì)、技術(shù)、環(huán)境等方面綜合而科學(xué)地分析自動(dòng)化控制技術(shù)的可實(shí)行性，還要求污水處理部門聘請(qǐng)專家從成本投入、施工條件等多個(gè)方面進(jìn)行深入討論和分析，制定出適合自身情況的、科學(xué)的污水處理自動(dòng)化控制技術(shù)方案，并且在應(yīng)用自動(dòng)化控制技術(shù)時(shí)，要為自動(dòng)化控制系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行提供保障，必須嚴(yán)格把關(guān)自動(dòng)化控制系統(tǒng)的硬件、軟件的質(zhì)量。

4.2 建立相應(yīng)的管理制度

為了保證污水處理自動(dòng)化控制系統(tǒng)正常穩(wěn)定的運(yùn)行，污水處理部門要加強(qiáng)工作人員的職能責(zé)任使命感，并且建立以及完善相應(yīng)的管理制度。首先，污水處理部門要建立和完善上崗制度，對(duì)崗位的工作內(nèi)容要進(jìn)行合理的、詳細(xì)的規(guī)范；要健全工作考核制度，并鼓勵(lì)工作人員積極學(xué)習(xí)自動(dòng)化控制技術(shù)；為了提高污水處理工作人員的自覺性，必須制定并落實(shí)崗位工作責(zé)任制。

5 總結(jié)

目前，國內(nèi)污水處理部門基本應(yīng)用了自動(dòng)化控制系統(tǒng)，但是絕大部分的污水處理部門都只是使用了較為簡單的機(jī)械性能的操作，整體的應(yīng)用效果并不是很好。隨著中國工業(yè)改革的迅速發(fā)展，這種簡單的自動(dòng)控制污水系統(tǒng)模式的應(yīng)用不能滿足生態(tài)環(huán)境以及人們?nèi)粘Ｉ瞽h(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。同時(shí)，整個(gè)國家的污水處理的效率其實(shí)是受到了很多因素的影響，單純依靠人工預(yù)先設(shè)計(jì)好的程序來進(jìn)行全面控制污水處理是不現(xiàn)實(shí)也是不可能的。因此，要不斷提高自動(dòng)化控制技術(shù)的應(yīng)用水平，對(duì)污水處理過程中采集的數(shù)據(jù)以及相關(guān)的信息，進(jìn)行準(zhǔn)確的計(jì)算以及分析，逐步實(shí)現(xiàn)智能化自動(dòng)控制系統(tǒng)的污水處理模式。