污水处理厂自动化控制系统的设计研究

发表时间:2021/8/13   来源:《科学与技术》2021年第29卷3月9期   作者:张翔
[导读] 随着经济的快速发展,我国环境污染问题日趋严重,生活和工业污水排放量越来越多
         张翔
         天津创业环保集团有限公司津沽污水处理厂,天津
         300300
         摘要:随着经济的快速发展,我国环境污染问题日趋严重,生活和工业污水排放量越来越多。需要高度重视污水处理工作,减少污水排放,提高水资源利用率,在污水处理过程中应用自动化控制系统,可以提高污水处理效率,节约处理成本,促进污水处理领域的发展。
         关键词:污水处理厂;自动化控制;设计?
         引言
         污水水处理系统的运行质量不但关系着水资源的处理效率,同时也影响着生态环境保护水平。自动化技术在水处理控制系统中的应用,能够有效提升各级系统的运行质量和水处理效率,确保水排放达到国家规定标准。但系统控制当中难免会存在一些不足,必须要予以研究和及时处理,确保水处理系统的运行和水处理质量。
         1污水处理的意义
         (1)以本地水资源动物为角度看,若大量污水进入本地水资源系统,会催生更多水生植物,而此环境会挤压水生动物的生存空间,进而导致其数量减少,从而影响本地居民的渔业经济稳定,甚至在严重的情况下,还会导致某类生物灭绝。而利用环保污水处理技术则能有效打破这一藩篱,营造良好渔业生存环境,丰富水资源体系,提升其经济效益。
         (2)发展的角度看,国家和社会的持续发展离不开生态资源的支撑,而在环保工程污水处理作用下,能为本地发展注入更多活力因子,让本地相关单位的发展的同时,降低污水对比本地生态系统的破坏,稳定本地水资源生态系统,进而有利于本地资源可持续发展的实现。
         2污水处理运营过程中自动化控制系统的特点
         自动化控制技术是现代社会中发展最为迅速的技术之一,其可以有效降低人力劳动程度,提高工作效率,已经在各行各业中获得了极为广泛的应用。智能化信息技术是多种技术的统称,其主要包括了大数据技术、物联网技术、通信技术、数字技术、计算机技术、自动控制技术以及人工智能技术等。将智能化信息技术应用到污水处理之中可以有效提高污水处理的数据收集、分析、处理、存储以及控制等能力。提高污水处理效率,降低人力成本与物力成本。
         2污水处理方法的综述
         2.1污水的化学处理方法
         要做好污水处理,首先就需要从实际情况出发,有效去除污水中所含有的有害化学物质,把一些化学物投入污水中,使其发生反应,然后进行污染物分离甚至消除。生产应用中,絮凝剂是一种常见的处理污水的化学物质。絮凝剂和污水中的物质发生化学反应后可以生成与水不相溶的化合物,然后,工作人员可以用离析或者沉淀的方法,来进一步的清除污染物,最后做到水质净化。另一方面,相关的工作人员还可以用酸碱中和的方法来做污水处理工作,也可以利用臭氧之类的强氧化剂来促使污染物氧化。相关单位还可以用电解法来促进污水发生氧化还原反应,进一步达到净化水质的目的,提升污水处理的效果。
         2.2污水的物理处理方法
         首先一定要重视物理的处理方法,很多污水的表面都存在着体积大的悬浮物,工作人员可以通过筛选的方法来清除表面的污染物,做好初步的过滤,将悬浮物分离出来,做好节流工作。作为污水处理的第一步,相关单位需要做好筛网和过滤装置的设置,从实际情况出发,把污水中悬浮物截留与离心技术、沉淀技术结合在一起,保证悬浮物可以被成功截流分离下来。实际应用中气浮法使用效果最好,可以很好地应用在含油污水隔油后的补充处理上。技术的发展催生了其他的一系列的方法,将气浮法和先进的电气、生物、化学等一系列技术结合起来,可以增加技术应用效果。


         3污水处理厂自动化控制系统的设计
         3.1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,目前,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。
         3.2运营管理平台主要功能
         运营管理平台针对污水处理的实际运营需求,应包含针对污水处理站的站点管理,包括站点基本信息、站点位置、站点设计处理量、站点设计水质目标等;针对运营人员的人力管理,包括人员名称、工号、工种、联系方式、负责的站点等;针对站内设备的管理,包括设备名称、设备编号、设备类型、厂家、重点参数等;以及针对站点内日常运营事务的管理,包括工单名称、工单类型、工单流程、工单责任人等。其中,针对站点内日常运营事务的管理是业务运营管理平台的核心流程,是站点在无人化管理的情况下,能够保障事务得到高效执行的重要手段。平台以工单为单位对运营事务进行管理,以工单的流程化处理来约束事务的有效执行,以工单各环节信息的标准化管理保障事务内容的全面和可追溯。在以上流程和数据管理的基础上,系统还应基于告警策略进行智能告警,便于运维人员远程掌握现场情况。
         3.3对格栅的自动化控制
         格栅是水处理技术中常用的设备,主要对进水中颗粒较大的物质进行分离,以保证后续处理工艺的稳定运行,尤其是避免管道和水泵受大颗粒物质的影响,导致效率降低或者损坏。通常格栅分为粗格栅和细格栅,根据不同水质以及不同工艺选择不同型号的格栅。传统的格栅主要是依靠人工来控制、清扫,导致格栅运行效率低下,进而影响整个水处理工艺的运行效率。而电气自动化技术可以实现格栅完全自动化运行,既减少了人工操作,还可以保证24小时不间断连续的运行。电气自动化过程中主要的设备有液位传感器、PLC等,在制定工作时间以此来控制和检测水位的变化,进而控制格栅的运行。
         3.4加氯控制
         在给水处理工艺中,对水体的消毒必不可少,而通常可采用加氯消毒方式,因此加氯量的控制非常重要。在保障水体消毒的同时,还需保证一定的余氯量,余氯量太多会影响人体的健康。电气自动化技术可以实现对水体氯投加量的有效控制。在设计氯化控制时主要有两个内容,一个是过滤前氯化,另一个是过滤后氯化。在进行氯消毒时,首先要清除水体中的藻类等杂物,然后氯消毒以流量比的模式来释放氯,也就是根据水流速度和加氯速率进行调节。而针对滤后消毒,采用的是复合环路加氯的方式,在加氯过程中主要控制过滤后的流量,相比滤前,滤后控制更为复杂,更需要有效的自动化控制。
         结语
         在目前形势下,在污水处理中具有较多的影响因素,污水处理单位应用自动化控制技术,能够确保人对污水处理设备进行简单操作,完成控制系统智能化。
提高污水处理自动化水平,保障污水处理工作的顺利实施,减少水污染问题对环境的影响。
         参考文献
         [1]葛玉菁.污水处理工程的网络通讯系统设计[J].智能建筑,2019(05):57-59.
         [2]沈森尧,刘忆非.基于自动化控制水处理系统探讨[J].河南建材,2018(11):206-207.
         [3]高益峰.污水处理厂自动化控制系统的设计与实现[D].西安:西安建筑科技大学,2017.
         
         
        
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