基于废水处理角度的水环境保护策略

邱晓艳

（内蒙古大唐国际克什克腾煤制天然气有限责任公司内蒙古赤峰025350）

基于废水处理角度的水环境保护策略

邱晓艳

（内蒙古大唐国际克什克腾煤制天然气有限责任公司内蒙古赤峰025350）

随着社会的不断发展，工业化进程的脚步在加快，对环境污染也越来越严重。工业企业排放大量的污水和废水，使得城市水资源受到严重的污染，相关部门应该对其进行重视，并且将废水的处理工作列为首要任务来进行。因此，相关部门需要积极的建立一套对废水处理和管理的体制，有效的对废水进行二次处理，对水资源进行保护，确保人们用水的安全性。基于此，本文主要在废水处理角度下的水环境保护策略进行了探讨。

废水处理；水环境保护；措施

社会的发展，促进了工业化企业的发展，但是，大量的生活污水和工业废水的数量也在迅速增加。现阶段，我国一些城市和工业园区并没有建立废水处理厂，使得生活废水和工业废水未经处理就直接排出，直接对水体产生严重的影响，污染了水资源。因此，相关部门需要对废水处理厂的运营情况进行深入细致的分析，并且根据废水处理系统的原则，设计出科学合理的管理系统，从而有效的对水资源进行保护，确保人们用水的安全性。

1　我国废水处理厂的处理现状

随着改革开放政策的实施，我国逐渐的对废水处理工作进行重视，已经在城市水环境的保护工作中取得了很大的进展，目前，已经建立200多座大、中型城市废水处理厂。废水处理厂可以对生活废水和工业废水进行二次处理，有效的控制水资源污染现象的发生，并且有效的保护了水环境。随着时间的推移和社会的影响，废水处理厂在建设和运营过程中，采用计划经济背景下的管理方式，政府单位负责建设和运营方面的费用，造就了政府承包一切的局面。长期下去，政府单位的财政负担加重，并且废水处理厂有可能由于缺乏资金难以进行正常的运作。因此，对我国现阶段废水处理厂的运营情况进行分析和调查，大部分废水处理厂在建设初级规模较大，但是由于缺乏水量，设备无法进行满负荷工作，出现入不敷出的现象。随着环境保护部门开始对污染源进行治理，使得废水处理厂的水质浓度下降，废水处理厂的设备难以满负荷进行运作，无法有效的发挥废水处理厂的功效。

以某废水处理厂举例说明。首先，原始建立的规模较小，1998年在进行二期扩建之后，该废水处理厂对污水处理的能力已经高达16.5×104t/d。但是，随着环保部门对污水源的处理力度加强，使得该废水处理厂的实际水量逐渐下降，难以确保设备满负荷进行工作，废水处理厂的作用也难以进行发挥。其次，由于政府单位投资监理废水截留工程，使得水量也在逐步减少。从废水处理厂的运营情况来进行分析，由于环保部门对污染源的处理力度加强，使得点源治理工作取得了很好的成绩，大大降低了水质的浓度，并且CODcr含量仅仅为250mg/L，与设计相差甚远，废水处理厂的作用难以进行有效的发挥。由以上种种原因可以看出，在现有的废水处理厂中，大部分废水处理厂会受到各方面的原因，使得着水量和污染物总量严重不足。政府部门为了确保能够接纳更多的废水，开始从多方面来进行工作，严重影响了废水处理厂的工作。

2　点源污染治理现状

由于生活污水和工业废水未经处理直接排放，对水体造成了严重的影响，污染了水环境。因此，为了更好的对废水污染现象进行控制，需要当地政府部门和环保部门从废水的排放阶段进行控制，将多方面的手段进行结合，有效的对水污染现象进行控制和治理。工作的重点需要放在“防”上，从污染的源头进行入手，对污水的排放量进行有效的控制。随着改革开放以来，我国工业化建设进程在不断加快，逐渐的开始对无污染工艺进行研究，已经取得了一定的成绩。在污水源头的控制工作中，需要大力发展封闭系统，对废水进行二次利用，这不仅仅提高了废水的利用率，而且还减少了废水的排放量。封闭系统也可以称之为无废水系统工艺是指将一切对环境有可能造成污染的物质封闭在生产系统中，杜绝排放污染物质。对废水中有利的物质进行回收，将原材料的废杂和污水进行有效的分离，以便于回收，这样不仅仅降低了回收的成本，而且使得废水的浓度大大降低，减轻设备对废水的处理负荷，延迟设备的工作寿命。在“治”的方面，政府部门需要强制企业单位必须按照规定废水排放要求，才能对废水进行排放，对不按照规章制度执行的企业单位，严查不待，令其停止工作，立即进行整改。由于政府部门的强制要求，企业为了能够生存下去，积极的修建废水处理设备，使得排放的废水符合要求。现阶段，我国大多数企业在污水的排放工作中能够达到国家规定的一级标准。但是，大部分的工业企业虽然建立了废水处理设施，效果并不尽人意。主要的原因是，（1）企业的主要工作是生产，在废水处理方面缺乏专业性的人才和技术手段，在管理方面缺乏经验；（2）工业化企业对废水处理的能力较小，无法保证水质量，运营状态不良，因此，需要投入的资金量较大，难以有效的对废水进行处理；（3）由于环保部门在对工业化企业的监督和管理工作中存在漏洞，使得部分企业不按照要求来进行工作，严重影响了环保工作的进行。因此，对于工业化企业来讲，无法做到及时的对污染进行治理，所以，政府部门需要积极的引进废水自动处理控制系统，有效的废水进行处理。

3　废水处理厂自动控制系统设计原则

废水自动控制处理系统能够有效的提高生产效率，提高工业要求。在对控制系统进行设计时，需要遵守以下几点原则：（1）可靠性原则：废水处理工作与人们的生活情况、身体情况息息相关，在进行设计时需要对其进行重视。（2）技术成熟性原则：在对控制系统进行设计时，不仅仅需要符合设计的基本要求，并且还需要借助科学、先进、成熟的技术，前沿的设备，确保系统正常工作和日后维护工作的顺利进行。（3）技术经济型原则：在对技术方案进行选择时，需要具备前瞻性，选择具有高性价比、强实用性等特点的方案和设施。

4　整体方案设计

4.1 WINCC组态

废水处理厂所需要的设备占地面积较大，并且信号的种类较多，控制点比较分散，一般使用继电器和各种类型的控制开关来进行控制，设备出现故障的概率较大，很难对其进行统一的监督和管理。为了确保水质量和生产效率，废水自动控制处理系统使用DCS方式来对设备进行总控制，并且对各个设备进行实时监督、发布指令，各个工序独立进行工作。自动系统借助以太网来进行设备的连接，中央控制室来对各个控制站进行远程控制，并且有三种方案可供选择，使得各个工艺独立进行工作，并且实时的进行数据信息的交换。中央控制室借助WINCC形成上位机监控系统，对搜集到的数据信息进行实时处理，并且对设备的运行情况、故障情况等多方面的情况进行监督。自动控制处理系统由多个页面组成，详细的反映了各个设备的工作情况和对废水的处理情况。WINCC标准化页面，便于掌握和操作，使得人员的工作效率大大提高。

4.2 PLC控制系统

按照工艺技术的要求，PLC接上电源之后，系统自动进行检测，检测没有问题之后，按照上位机监控系统的信号来对设备进行测试。PLC控制系统对全部设备的数据信息进行搜集，借助计算机强大的数据处理能力对数据进行处理之后，传送给上位机监控系统。如果出现电路短路、断路或者超负载的现象发生之后，PCL控制系统在进行数据采集时，会超过预定的数值，并且发出停止指令给设备，设备停止进行工作，与此同时发送报警信号给上位机监控系统。PCL控制器的传感器按照在线仪表处，变送器对搜集到的数据信号进行转变，转变为电流型号，传入SM331、332模块中，经过处理之后会变成0～27648的数字量。

5　废水处理控制系统的PLC配置

5.1控制系统构成图

如图1所示，自动控制系统的结构图。PLC自动控制系统具有以下几方面的优点：具有较强的可靠性；便于进行操作和掌握；具有强大的数据集成功能；具有实效性；强大的数据信息传输能力。

图1　控制系统构成图

5.2模块功能

（1）CPU模块。集成的24V电源可以直接与传感器和变送器进行连接，将数据信息以电信号的形式进行输出；不同类型的CPU模块可以输出的电流值不同，比如CPU224可以输出280mA电流；CPU22可以输4400mA电流。（2）I/O模块。不同类型的CPU模块所含有的输入点和输出点的个数不同。比如，CPU 221含有6个输入点和4个输出点；4CPU 224XP含有14个输入点和10个输出点；CPU 224本机集成14输入/10输出共24个数字量I/O点，并且可以与7个扩展模块进行连接，将其扩展至168路数字量I/O点或35路模拟量I/O，具有13K字节的存储空间。

6　数据通信

自动控制系统借助光纤将中央控制室和分室进行连接。借助客户机操作站和CP1613通信卡与光纤链路模块进行连接，实现了数据信息的传递功能。在总控机上安装以太网卡，下位机带安装有CP340通信模块，对于一些无法进行线路连接的地方，可以借助无线通信设备来进行通信。为了确保上位工控机和下位机PLC进行通信，需要对CP340进行初始化，借助WINCC中具有标签归档的特性将上位工控机与PLC进行连接起来。借助以太网将上位计算机系统和现场监控系统进行有效的连接，并且安装PLC远程通信模块，使其成为一个完整的局域网，使用PLC控制系统具有的功能，对整个系统进行远程控制。

7　结语

总而言之，社会的发展促进了工业化企业的进一步发展，但是，大量的生活污水和工业废水的数量也在迅速增加，人们对水污染问题逐渐重视起来，严重影响了人们的生活和健康。因此，相关部门需要对现有废水处理厂的运营情况进行深入细致的分析，并且根据废水处理系统的原则，设计出科学合理的管理系统，从而有效的对水资源进行保护，确保人们用水的安全性。

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邱晓艳（1987—），女，汉族，内蒙古赤峰市人，本科，助理工程师，主要从事环保化学成品方面研究工作。