上海乾玛环保工程有限公司 上海市 200540
摘要：随着工业技术水平进程的加快，工业污水的排放问题也被提上了日程．污水排放问题直接影响着环境、人们健康及可持续发展，是工业生产中亟待解决的问题，也是绿色生产、可持续生产必备的环节。工业污水处理与控制的效果如何，直接决定着人类生存环境健康与否。工业污水处理不仅耗资巨大，而且处理范围广阔，需要花费较长的时间和较大的人力物力，但有效借助工业污水处理自动监控技术，不但能提升工业污水处理效率，还能带来可观的经济效益。所以，强化工业污水处理自动监控技术的开发与应用已经成为工业治污领域的重点话题之一。
关键词：工业污水；自动化；智能化；监控处理技术
工业的快速发展可以带动国家社会与经济的发展，从而成功实现国家的现代化目标。诚然，我国的工业之所以能够在短时间内得到飞速的发展，是因为最初采用计划经济体制，举国上下全力搞工业发展。与此同时，大量未经处理的工业污水排放严重破坏了生态环境，甚至在一些地区频繁出现了雾霾、酸雨等自然灾害。随着国家将保护环境作为一项基本国策，人们对生态环境的保护越来越重视，在这一趋势下，如何科学处理工业污水，减少工业污水的排放成为亟待解决的关键问题。自动化监控技术为有效处理工业污水提供了解决措施，它可以随时监测工厂生产的污水是否达到了排放的标准，从而可以对工业污水进行针对性的处理，降低对生态环境的污染。
一、工业污水自动监控处理系统发展与应用现状
我国的污水处理自动化控制水平研究与应用起步较晚，直至上个世纪九十代后期我国的污水处理厂才开始尝试引进自动化监控处理系统，并且多是直接引进的是国外成套的自动控制系统或者设备，国产自动化监控处理系统研发与应用却较少。对更深入的研究与 应用工业污水自动监控系统分析当前我国工业污水自动监控处理系统发 展与应用现状，是很有必要的。目前，我国使用的各种污水自动监控处 理系统或者自动监控处理策略能在一定程度上解决工业污水处理过程中所遇到的一些问题，较传统手动控制操作有了很大的很多，但是依然不能及时、明显、发现与解决以下问题，系统仍有进一步改进提高的余地。第一，当前工业污水自动监控处理系统中涉及、使用的部分自动化检测设备、仪器、仪表性能欠缺稳定，实际检测过程中与预期效果有较大差距，即误差较大；完全依靠这些性能不是很稳定的检测设备来检测、检验污水处理情况及实施自动控制，处理后的污水很难达到直接排放和节能减排要求。第二，部分污水自动监控处理方法本身存在缺陷或者问题，比如控制出水水质、减小曝气量时使用 ORP 值作为控制参数就很不科学，因为 ORP值在“硝化－反硝化”过程是很难被准确测量的，测量过程中容易出现较大误差，以污水处理过程产生影响，导致达不到处理要求和预期效果。第三，传统的工业污水处处理系统工作过程中涉及大量的阀门、泵、鼓风机、刮泥机和搅拌器等机械设备的控制执行，目前国产系统、阀门等设备多数在质量上不能满足要求，比如精度不高、使用寿命短等，而完全靠国外进口成本又太高，对于普通污水处理厂是很难承受的，这就导致污水处理效果差、处理厂效益差无力提升 处理水平双重问题的存在。
二、工业污水处理自动化监控技术的实现原理
工业污水处理主要针对其中含有的大量重金属物质，由于它们的污染性极强，因此对处理技术的要求较高，并且耗时较长。采用工业污水处理自动化监控技术来处理工业污水的流程主要有预处理、升华处理以及沉淀。
实现原理为：首先将生产出的工业污水排放到固定的砂池中，然后进行搅拌，尽可能让砂水之间相互分离，等砂石完全沉淀之后，再将污水传输到中和池中进行酸碱钠的中和处理，并用提升泵将污水进行提升；随后将提升后的污水进入厌氧池中进行生物分解，可加入生物催化剂等加速污水的分解，待分解完成之后流入到调节沉淀池中进行沉淀、过滤，这样就完成了工业污水的净化处理，随后还要对污水进行气化微处理，去除水中的污染，并在沉淀池中采用固液分离装置来使固体与液体分离，之后在污水中加入药物，提升污水净化的纯度，最后将处理完成的液体进行排放或者二次循环利用，将固体凝固后再集中运出进行统一的处理。
三、工业污水处理自动监控技术
智能控制是现在最新的污水处理监控技术，它相对于自动监控技术来说，更加先进和高级。它涵盖了当今世界多种最为先进的技术，比如计算机信息技术、传感技术、纳米技术等多种技术，可以实现污水处理监控的人工智能化，高效化监控。近些年来，人工智能在各个行业的应用都非常广泛，已经成为各行各业的研究和应用热点。
1、集成智能控制。集成智能控制技术作为超过 2 种污水智能控制系统下进行排污处理的控制技术，其原理主要是结合了控制计算与网络控制系统优势，利用线上及线下的排污数据，实现对工业厌氧污水的处理 [1]。其技术核心为“模糊自适应推理（ANFIS）”，集成智能控制系统对工业污水的 COD 项目可实现精确的预测与评估，相对单一智能控制系统，且预测精度更高，稳定性较强，在国内外也有不少成功的研究和实践证实了集成智能控制系统突出的治污效果。
2、神经网络控制。神经网络控制技术是一种通过多种人工设计的神经元系统合并而成，有着较强的容错、非线性映射、自适应及学习能力的污水自动监控技术。当前，该技术通过不断的实践摸索与创新，获得了多项有意义的研究成果，例如工业污水 pH 值监控测试系统、DO 在线传感器污水监控系统等，都成功将人工设计的网络神经算法模型应用到其中，在对工业污水进行采样分析的基础上，获得污水信号点以 XML 方式进行存档，这些步骤为工业污水成分变化、分类处理奠定了重要基础，也为后续污水沉降处理信号变化及事故处理提供预判参考。这种建立在人工神经网路算法原理之上的污水自动监控技术可帮助实现污水监控中信号的辨别，在污水自动化监控系统运行中能起到良好的学习及监督作用。
3、模糊控制。模糊控制技术最早在 20 世纪 80 年代被应用于国外工业污水处理领域，指的是根据系统操作人员或技术专家的知识、经验，将操作流程转变为语言程序，以此指导工业污水自动化监控系统运作的一种自动监控技术。模糊控制技术对操作者的自身操作经验、技术有明显的依靠特征，根据这些操作经验，自动生成知识、语言形式，借助的非线性算法模型具有明显的复杂性、未知性特征。这种技术主要依靠的监测数据包括曝气池MLSS、污水 BOD 及污水中氨氮浓度，这些数据构成了污水处理自动化监控系统中一系列变量，由系统对这些变量进行“规则集”匹配后，自动生成污水的处理程序，以此实现污水的监控与处理。
结语：
工业污水处理由于其过程的非线性、时变、不确定性和高度滞后特点，传统的监控处理方法已经不能满足当前工业污水监控处理系统的 高稳定性、高精度和高效率要求，工业污水监控处理过程的智能化、自动化成为一种必然趋势；目前国内关于智能化、自动化工业污水监控处 理系统的研究还处于起步阶段，国产系统很多地方需要改进，有必要就其“智能”特点更多的借鉴、引进与应用国外更为先进技术、方法；但是单独的智能化、自动化控制方式还是有其缺陷，不可能解决所有问题，因此有必要尝试将两种或者两种以上的智能化、自动化控制方式、方法及与传统控制方式、方法结合起来共同建立“集成智能控制系统”， 以此大幅提高工业污水的处理效果和效率。
参考文献：
[1] 周国梁. 大型污水处理厂自动化系统的设计与应用 [D]. 大连海事大学 ,2019
[2] 庆先，李中华. 一种污水处理厂自动化控制系统的实现 [J]. 工业控制计算机 ,2018