电气自动化控制技术在污水处理厂曝气量控制中的应用

2018-02-21潘会友

现代工业经济和信息化 2018年16期

潘会友

（太原市排水管理处，山西太原 030006）

引言

随着我国社会经济的不断发展，在污水处理厂引进电力自动化控制技术是非常有必要的，可以实现对曝气量控制的有效优化，这对于企业的安全生产以及稳定发展非常重要。现阶段，我国的污水处理行业工艺技术有了很大的进步，污水处理领域对曝气量的控制策略研究也变得更加多样化，本文主要分析了以下五种常见的自动化控制解决策略，即：恒曝气量控制、分时段恒曝气量控制、溶解氧串级控制、恒溶解氧分布控制以及精准化曝气控制。

1 恒曝气量的控制

对于恒曝气量控制来说，主要是从曝气池供气量恒定的角度来制定控制策略，这种控制方式在我国现阶段的污水处理厂当中有非常广泛的应用。此种控制方式在实际应用的时候，其操作步骤并不复杂，主要适用于进水量以及生产工艺较为稳定的企业使用，这样才能够体现出更加理想的效果，恒曝气量控制主要是通过安装空气流量计来实施，其输出信号为PLC控制的反馈信号，这种控制器是非常重要的，可以对风机导叶或安装在空气管线上的电动阀门进行调节，从而使其状态更加理想，当曝气量达到设定值的时候，就会保持恒定状态。此种控制方法在我国已经应用了很长的时间，随着时代的不断发展，所涉及到的工艺技术也有了很大程度的改变，在实际应用的过程中，技术侧重点会与以往不同，在行业未来的发展过程中，一定还会实现更多方面的优化。

2 分时段恒曝气量的控制

分时段恒曝气量的控制技术主要是针对一天内不同时间段所制定出的优化策略，这种优化策略有很强的规律性，通常情况下，在城市的污水处理厂当中比较适用，在实际操作的过程中会涉及到较为复杂的环节步骤，并且分时段恒曝气量自动控制方式的应用与时间段有直接的关系，不同时间段的应用效果也有一定的不同[1]。同时，还应该注意对调节阀进行准确的调节，在调节的过程中应该注意遵循以下原则。首先，调节阀时间段的设定应该为整点调节，并且在实施调节的时候应该对区域进行硬性规划，从而避免出现设备运行损坏的情况。其次，在进行整点调节的时候，通常会将其分为24个时间段，并且设定与其对应的流量值，这是非常重要的。此外，此种控制方式其自身也存在一定的缺点，主要体现在曝气值的设定需要相关生产操作人员在实际工作当中进行探索，并且好氧区的工艺段也会经常出现一定的变化，会随着季节以及当地地理环境条件的不同发生一定的改变，因此，在对此项技术展开应用的时候，往往有一定的难度，从而导致其实际应用效果与预先的判断存在一定差别。在对最优曝气值进行设定的时候，要通过曲线数值来进行修正，这通常会消耗大量的时间，才能够实现曝气值运行控制的最优化。

3 恒溶解氧分布的控制

现阶段，我国科学技术的发展进入到了一个新的阶段，我国的仪表技术也有了很大的提升，其溶解氧检测仪表在污水处理工作中得到了广泛的应用。溶解氧是进行曝气值自动控制中最为重要的分析参数之一，在推流式的曝气系统中，溶解氧仪表的应用以及安装有很多需要特别注意的地方，通常会将其安装在反应器的末端，但是仅仅一台仪表是很难精准反映整个系统运行情况的，所以，通常会采用区域划分的方式对仪表进行安装，这样一来，不仅仅方便了仪表的整体运行，同时也方便了对仪表的定期检测工作[2]。仪表的定期检测是必不可少的，在对其进行检测的时候应该建立起溶解曲线的模型，然后对模型进行有效的分析，同时还要对各个区域曝气调节的时间机器情况进行精准把握。由于溶解氧分析仪具有滞后性的特点，在对其进行使用的时候会涉及到多方面的操作，因此，要对其滞后性特点进行精准研究，在设定参数的时候，要充分进行考虑，并且要对PID值进行调节，从而使其满足现阶段工艺生产运行的实际需求，这样一来，也可以在很大程度上避免调节阀出现频繁操作的情况。

4 溶解氧串级控制

在对溶解氧串级控制方法进行应用的时候，其主要思想是从控制器入手，从而实现溶解氧的动态参数设定，进而完成曝气值的自动调节。对于曝气值自动调节工作来说，对于污水处理厂的意义重大，同时也是保证污水处理厂整体运行质量的关键。主控制器是通过采集出水的氨氮信号来对曝气池的溶解氧进行定值分配，在进行分配的过程中来完成溶解氧定值的设定，然后对各个区域的曝气值进行较为全面的调节，出水口的氨氮作为主控制器以及输入信号，是由溶解氧串级来展开控制，由于生化系统发生了一定的变化，在实际应用的过程中可能会对污水处理产生一定的干扰，这种干扰是很难彻底清除的，从而会在今后的很长一段时间当中导致氨氮的波动量相对较大，从而影响了企业的正常运转。现阶段，我国在该技术方面的研究已经进入到了一个新的阶段，其发展方向渐渐有所改变，主要倾向于进水参数引入控制器的研究，在对其开展研究的时候，要以实现事前控制为主要目的，这样才能够保证水指标波动的范围在较为理想的幅度之内。

5 精准化曝气控制

在展开曝气值控制工作的时候，精准化控制是非常重要的，其涉及到多个环节步骤，对于相关操作人员的自身专业素质有较为严格的要求。精准化曝气控制是一种更加精准化、经济化的控制策略，其整体的自动化程度也有了很大的提升，这种提升是非常明显，同时，这对于行业的整体发展也会有很大的帮助。此种控制方法融合了污水处理工艺、自动化控制技术以及计算机技术三种技术，然后建立起精准的数学模型，这样一来，有效地实现了综合性以及智能性较强的控制，此种方法可以提前选择控制策略，并且对其稳定性进行精准把握，保证其实际操作效果更加理想。曝气控制主要是通过分配鼓风机的运行区域，然后将其导入变频器当中来完成的，这种压力信号会在一定程度上起到限制分配的效果，同时也会对其整体运行的安全情况造成一定的影响。在通过此种方式对参数进行控制的时候，主要是通过相关仪器或者仪表输入到PLC系统，然后应用计算机系统进行数学模型的建设，最后再通过分析计算下达有关调控指令。