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摘要：在城市现代化建设与发展的过程中，污水处理对城市的运转水平以及现代化建设水平产生了重要影响。这也无水处理的工艺在不断改进与发展，这使得整个污水处理过程变得越来越繁琐，在控制过程中所涉及到的控制指标也变得越来越多，传统的人工控制工作方式已经难以满足当前城市污水处理系统的运行需要。所以在本文论述内容中，将对电气自控系统在城市污水处理系统当中的应用设计与实现进行探讨。
关键词：污水处理；电气自控系统；设计实现
1.前言
在近年来我国实现城市现代化建设过程中，城市内部的人口数量激增，都是人们的生活水平及生活质量也在不断提升，但同时城市内的污染问题所引发关注越来越强烈，尤其是水污染问题，因为在城市日常运转的过程中不见的污染排放量大，而且污染物的成分也变得越来越复杂，这对污水处理造成了严重影响。对于城市污水来讲是水污染问题的最主要源头，对于整个城市环境及居民的身体健康都造成了严重威胁，所以针对污水处理问题加强研究是非常重要的。
2.城市污水性质及处理工艺
首先，是城市污水的性质。水是人们在生存及生活过程中迫切找的一项资源，在城市现代化建设进程不断加快的同时涌向城市的人口数量不断增多，所以城市污水的排放量变得越来越大，这也导致内部的污染物成分变得越来越复杂。如果从理化性质对污水进行分析来看，污水本身比较浑浊，拥有许多悬浮物和胶体状物质，而且大多数都伴随着异味，容易使管道堵塞或者是腐蚀。若是从物质组成来看，城市污水当中除了包含碳水化合物以及蛋白质和动植物脂肪等物质之外，还会有许多病毒以及细菌对生态环境以及人体和动物的健康都会造成影响。
再次，是污水处理过程中采用的主要工艺。污水处理的最主要目的，就是将上文所述的污水中物质进行清除，或者是降低污水当中的有害物质浓度，从而使污水的物理化学以及生物性质得到改善，满足正常的指标。对于城市污水处理来讲，根据处理过程以及处理程度可以分为预处理以及一级处理和二级处理，还有就是深度处理及污泥处理。经过深度处理的污水能够达到非常高的指标，这也是在现代化城市建设与发展过程中，城市污水处理的最主要发展方向。
3.控制系统电气设计
从现代化的污水处理来看，在污水处理过程中，所使用到的电气设备是非常广泛的，包括曝气机以及脱水机和水质监测以及监控设备等。对于控制系统的合理应用来讲，是确保电气设备能够实现可靠运行的最关键环节，对于整个城市污水处理效果的提升，拥有非常重要的作用。所以在城市污水处理系统实现电气设计的过程中，应当以各电气设备均能够实现自动化控制为标准，然后针对污水进行在线实时水质监测。
3.1预处理电气控制
上文所述城市污水处理分为预处理以及一级处理和二级处理等多个环节，对于城市污水的预处理环节来讲，在此过程中所涉及到的电气设备主要包括格栅电机以及刮泥电机电气设备实现自动化控制的原理是相同的，只是在控制过程中输出的功率会有所差异。这能够实现这一过程，同时还需要各种开关以及指示灯和继电器等等，这样才能够使整个控制过程得以实现。在预处理工作环节，电机的控制可以分为自动以及手动这两种手动大多数是有操作人员在现场进行操作，主要操作对象为控制柜，通过对控制柜开关进行控制，从而实现电机的启停控制。而自动化控制则是采用PLC进行远程控制，基于事先所设定好的程序实现自动控制，让电机的启动停止以及隔山开闭得到管控。除了针对电机进行启停控制之外，断路器以及热继电器等线路保护过程中，也可以通过电气自控系统发挥作用。
3.2曝气池段电气控制
对于曝气池段的电气控制来讲，主要是针对曝气机进行控制曝气机运行过程中是通过变频器进行电机运行转速的控制的，从而对曝气量以及曝气时间等进行控制。在曝气机设计的过程中，要拥有手动以及自动这两种控制模式，而这两种模式之间的切换也是依据主令开关完成的。曝气机的启动与停止是通过继电器触电断开和吸合来完成的，进行调速控制，主要是对电压柬进行调节，从而实现速度的控制。再曝气机运行过程中电压减的调节能够使控制线路当中的电压得到调控，然后在实现自动控制的过程中，则是根据PLC的模拟量输出端子对电压进行改变，实现自动控制。
3.3生物滤池段电气控制
所谓的生物滤池段，主要是指污水处理系统当中的泵房以及滤池这两部分，泵房拥有增压水泵和反冲水泵，而滤池则包括许多水闸门和蝶阀以及蓄排。无论是对于水泵还是对于叠法来讲，都拥有自动以及手动控制这两种控制模式，控制原理和预处理电机的原理是基本相同的，只是在控制电路当中增加了电流互感器。而对于手动和自动模式的切换来讲是有两个常开，而且常闭触点所实现的闸门与阀门之间是通过机械限位开关进行控制的，包括常闭以及常开触点。在阀门来到相应的位置，然后开关触点会自动断开，然后触点会通过模拟信号向PLC提供阀门的开闭状态，从而实现后续的自动控制。
4.城市污水处理电气自控系统的设计实现
自控系统的设计是基于当前城市现代化建设进程中城市污水处理工作的实际需求，确保在城市污水处理过程中，相关电气设备的自动化控制及稳定运行能够得到实现，所以应当以各环节的污水处理工艺要求为基础，实现自控系统的设计。并且在进行自控系统设计的过程中，需要对城市不同地区的污水指标进行收集和综合分析，然后制定统一而且综合的自控系统方案。一般情况下方案主要内容包括如下几点：首先需要对污水回收处理点进行采集及分析仪器设备的设计，然后将这些仪器设备与整个污水处理系统的中央控制系统进行联网，对水质进行在线实时监测，针对污水的温度以及酸碱度和其他的污染物等进行采集及数据分析，然后将最终所得信息汇总并传输到污水处理站。其次则是污水处理站的自控系统应当根据所获得的相关数据情况，选择好污水处理方式，然后设置相应的运行参数，对电气设备的运行按照参数进行控制实现自动运行。同时对于自控系统来讲，还需要依托各类监测设备，针对水质以及电气设备运行状况进行在线实时监控，从而能够对污水处理过程中的运行参数及设备隐患进行发现及调整，确保电气系统在使用过程中能够始终实现安全稳定运行，也能够使城市污水处理工作所取得成果，更加显著满足未来高标准的城市污水处理工作要求。
5.结束语
综上所述对于城市污水处理工作来讲，在城市现代化建设进程不断加快的过程当中，污水处理工作所面临的挑战越来越多，所以在城市污水处理系统运行过程中，应不断增强自控系统的应用，这样才能够不断提高污水处理的工作效率及质量。在本文论述内容中对城市污水处理电气自控系统的设计及实现进行了简要论述，主要是为了能够给电气自控系统的设计应用提供一定参考，使城市污水处理压力得到缓解，并推动水资源的循环再利用得以最终实现。
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