刘夫生 陈玉凤 郑培清 邹松
金锣水务有限公司 山东省临沂市 276036
摘要：污水处理的主要目的是去除污水中的上述有害物质，或降低其浓度，改善污水的物理、化学和生物性质，并满足固体物质、pH值、大肠菌群数等指标的相应要求，可以满足人们生活和生产用水的需要。本文对污水处理厂自动化控制系统及控制功能实现进行分析，以供参考。
关键词：污水处理厂；自动化控制；功能
引言
水资源是经济、社会发展的重要基础，与人类的生存关系较为紧密。但各地水资源均受到不同程度污染，加之我国淡水资源分布不均，无法更好地应对经济发展和人口增长需求。为解决此类问题，必须采取有效措施解决水污染问题。在污水处理厂中借助自动化控制系统对运作系统进行智能化调整，使污水处理工作始终保持在最佳状态，达到相应的控制功能，进而实现一定的环保目标。
1污水处理厂自动化控制系统的发展现状
为了满足人们对水资源的要求，减少水资源的浪费，污水处理厂的建设规模在不断扩大，以前的自动化控制系统由于其中结构和流程比较复杂，它在实际污水处理过程中的应用已经不能满足当前污水处理的要求了。因此，要想在此背景下，提高污水处理的质量，改善环境，就要对其中的自动化系统进行科学设计。但是，在对目前我国污水处理厂自动化控制系统实际情况进行分析的过程中，发现我国污水处理行业与国外相比还较落后，自动化控制技术水平并没有提前有效提高。
2污水处理厂中自动化控制系统的设计
2.1控制模式的设计
在对自动化污水处理系统的内容进行分析时，发现其中有中央控制系统和PLC技术等多种系统，控制模式也比较复杂。这种系统能够对污水实现三级控制。一级控制就是集中控制模式，在此过程中自动化控制总站要为控制的基础，它主要是由上位机等部门所构成的。二级控制主要是指的是分散控制模式，这种模式主要是由分散到各个污水处理环节中的PLC站所构成，可以对各个生产过程中的污水进行有效处理。一般的污水处理厂会使用赫斯曼RS2系列的交换机，这种设备的主要作用是实现污水自动处理系统中的内部信息传递。在对系统控制线路进行设计的过程中，一般会使用屏蔽双绞线，实现对污水处理现场的实时控制，保障PLC站的独立运行，这种控制还可以对PLC站中的故障问题进行有效控制，让其他站点不会受到故障的影响，为污水处理的安全进行提供基础。
2.2系统的结构设计
首先技术人员要对污水处理厂的生产工艺流程进行分析，在掌握其总体分布情况的基础上，优化自动化控制系统的结构，合理设计分散控制系统。这种系统主要分为现场设备信号，控制站和操作站。如，在对某小型污水厂中的自动化控制系统进行设计的时候，发现处理厂系统结构主要是由控制台和两个操作台组成的，其中的一台系统还具备工程师站功能，此系统有报警打印机，增强了自动化控制系统运行的稳定性。
3污水处理厂运用综合自动化系统的实例
3.1综合自动化系统的控制
污水处理厂自动化系统要求对污水处理过程进行自动控制和自动调节，使处理后的水质指标达标。综合自动化系统具备控制操作、显示功能、数据管理、报警功能、打印功能等功能。以埌东污水处理厂为例，其综合自动化系统共设置有1个中心控制室、3个PLC控制站与其相匹配的I/O站点，分别安装在变配电房、大鼓风机房和脱水机房，能够自主形成3个子控制系统。
变配电房工作站的I/O站点设置在进水段与沉砂池中，借助I/O站点对污水开展有效的采样与物理化学分析，工作站能够实时监控整个装置的启动与停止装置，同时能够实时进行污水进水量调节、水样采集等相关操作，监控进水温度、悬浮物浓度、pH值等[5]。大鼓风机房工作站主要监控生化池溶解氧浓度、风机风量、阀门开关度、搅拌器运转情况等，具备进行风机风量调节、阀门开关度大小调节等操作。脱水机房控制站用于监控脱水机、进泥泵、加药泵等设备运转情况，科学合理控制污泥浓缩、加药量。3个控制站对污水处理的各项指标进行监控，然后将监控数据传输到中心控制室。
3.2综合自动化系统中的机械设备
构成污水处理厂整个自动化控制系统的元素是设备，一般机械设备主要包含专用、通用两种类型，潜水提升泵、鼓风机、污水处理阀门、管道等属于通用机械设备范畴，污泥处理设备（如污泥脱水机）、搅拌器、曝气设备、机械拦污设备（如格栅）、紫外消毒设备、刮/吸泥桥架、除臭装置等设备属于专用污水处理设备范畴。目前，埌东污水处理厂大部分机械设备均具备自动运行功能，可根据设定某些程序或者指令进行动作和运行，也可以与传感器等其他装置联动运行。同时，在鼓风机和潜水提升泵上已应用变频技术。变频器的软启动能大大减小电机启动时对电网的冲击，可根据工艺和参数适当调节电机转速来调节风量和流量，具有明显的节电效果。变频技术的应用不但免去许多烦琐的人工操作和安全隐患因素，使系统运行始终处于节能状态，延长了设备的使用寿命，更好地适应生产需求；而且，变频器丰富的内部控制功能可以很方便地与其他控制系统实现闭环自动控制。
4污水处理厂自动化控制系统及控制功能实现
4.1中央控制系统
集中控制不仅包括数据服务器，还包括相应的监控工作站。这是主数据服务器，并且监视工作站是冗馀的。客户端、服务器和交换机使您能够建立计算机局域网，连接到城市排水控制系统，并使用光纤、交换机和远程控制站进行数据传输。中央控制系统包括模拟信号、操控台、通信控制计算机、闭路电视监控系统、图像处理和打印系统等多个领域。
4.2安全系统
一系列保护系统，例如b .安的列斯和超压保护、接地保护等。，也包含在污水处理厂的自动化控制系统中。这些保护系统必须根据系统的实际需要保护各个系统的电源，以便能够进行排雷和排雷。用于通信端口、测量设备电源、模拟信号端口、摄像头端口等。在自动化控制中，必须设置有效的电涌保护器组件。接地产生的系统必须安装在各个接地电网的工厂中，除了自动化控制器系统在运行中或外部辅助系统中保护接地电网的实际原因外(e)。g .与拥挤的线路供应)。
4.3控制功能的实现
排气池中污垢和微生物的浓度必须通过基于微生物数量的自动化控制系统来保持。当微生物总量增加时，水中磷的积累会对污水处理质量产生不利影响，而多馀的微生物则需要消耗大量氧气，增加耗氧量。微生物总量低，可能导致产能过剩，污水处理减少，加工后的水质达不到标准。因此，将自动控制系统与污泥中微生物总量进行比较，以反映微生物总量的变化，从而实现污水排放系统的自动控制。
结束语
综上所述，自控技术的智能化将成为未来污水处理厂的发展方向，只有清楚认识到国内自控技术存在的问题，积极解决改变，开发创新的系统和配套设备，更好地满足污水处理的需求，切实做到改善环境的任务。
参考文献
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