城市污水处理自动化技术探究

阴 敏

(山西汾西矿业(集团)有限责任公司生活服务总公司灵石管理中心，山西 灵石 031304)

城市人口数量不断增加，给城市各个方面的管理提出严峻挑战。城市污水处理是城市管理工作的重要内容，如何借助当前先进技术，提高污水处理自动化水平及污水处理效率，是城市管理职能部门关注的重点，要求污水处理厂做好城市污水来源分析，做好充分的论证、分析，保证污水处理自动化技术应用的合理性。

1 城市污水来源及处理流程

城市污水来源较多，生活污水、工业污水以及径流污水是主要来源。其中生活污水主要指市民日常生活产生的污水，如家庭洗刷、排泄物等形成的污水。这些生活污水并未进行处理，而是直接排入下水道，污染附近水体。工业废水主要是城市生产企业产生的冷却水、洗涤水等，部分工业废水带有一定毒性，因此，做好工业废水的处理尤为重要。另外，下雨、下雪的水冲刷地面，形成污水。径流产生的污水季节性较强，尤其长时间不下雨，一旦下雨，径流产生的水含有较高污染物。

城市污水处理专业性较强，需要严格按照一定的流程进行，流程如图1所示。

图1 城市污水处理流程图

2 城市污水处理自动化技术

2.1 城市污水处理自动化系统构成

城市污水处理自动化的实现基于自动化处理系统，以满足24 h时城市污水处理工作要求。一般情况下，城市污水处理自动化系统主要由PC、程序控制器PLC等构建而成的DCS集散控制系统，实现城市污水处理的三级控制。其中一级集中管理为自动化控制总站，由设置在污水处理厂的两台上位机负责；二级分散管理有分散的区域控制室PLC站负责；三级控制由设置在处理现场的控制设备负责[1]。

城市污水处理自动化控制的实现，需要不同部分之间信息的稳定传输，因此，需要构建专业的信息传输网络。如使用赫斯曼RS2系列交换机，负责主干网络信息的交换，使用屏蔽双绞线作为控制总线，构成现场总线控制形式。另外各PLC分控站信息的传输采用MPI全局数据通讯，分控站之间的运行相互独立，即便其中一个分控站出现故障，而不影响其他分控站的正常运行。另外，PLC分控站之间可共享独立的数据。

2.2 城市污水处理自动化的实现

城市污水处理自动化体现在很多方面，如液位差的自动化控制、鼓风机的自动化控制、污泥处理自动化控制等，接下来逐一进行研究。

1) 液位差的自动化控制

为实现对污水液位差的自动化控制，污水处理厂通常将超声波液位差计探头安装在一级处理的粗、细隔栅附近。同时，综合分析污水种类、污水处理要求，在上位机设置液位差计参数，当实际液位差超过设置的液位差时，由隔栅机自动运行，将液位差降低至设定数值。另外，还可分析液位差变化的时间间隔，对隔栅机的运行时间进行设置，隔栅机是否运行取决于液位差和时间联锁，完成对粗、细隔栅的自动控制。

2) 鼓风机的自动化控制

污水处理中鼓风机自动化控制的实现有两种形式：其一，在各个曝气池上安装适当数量的溶解氧测量仪，对污水的DO值进行在线、实时监测，将测量值与实际值进行对比。其二，在鼓风机出风管道位置安装流量计，实现对污水曝气值的在线监测。测得的数据经传输，和中心控制室中设定的参数进行对比，根据对比结果系统自动对鼓风机转速加以调整，保证污水中的DO值满足处理工艺要求[2]。

3) 污泥处理自动化控制

城市污水中的污泥为大颗粒固体杂质，需要在污泥泵站进行集中处理，在污泥泵站中将污泥杂质进行分离、抽取，避免出现二次污染。为实现污泥处理的自动化控制，需要将超声波液位计安装在合适位置，中控室能够实时显示水位情况。当水位≥2 m时，可开启水泵。当水位不足0.7 m时水泵停止运行，并且自动化控制设备自动报警。管理人员接到报警信号后，对系统控制指令进行调整[3]。

3 城市污水处理自动化技术应用策略

城市污水处理自动化技术降低人工劳动量，提高城市污水处理效率，因此，污水处理厂应结合污水处理工作要求，积极采取有效策略，合理应用自动化技术，充分发挥自动化技术优势，保证城市污水处理工作的圆满完成。

3.1 做好科学规划

城市污水处理自动化技术应用时，要求污水处理厂，根据污水处理规模及污水处理要求，做好科学的规划，具体应注重以下内容的落实：一方面，做好污水处理自动化技术应用可行性分析。污水处理厂应认真分析各污水处理环节与自动技术的契合点，从经济、技术角度对自动化技术应用的可行性进行分析，尤其应正确处理投资与收益之间的关系。另一方面，确定最佳的应用方案。污水处理厂应组织业内专家，对污水处理自动化技术进行充分的论证分析，从施工投入、施工便利程度等评估不同实施方案，保证构件方案的合理性。同时构建污水处理自动化系统时，应严抓硬件、软件质量关，应用知名常见生产的硬件产品，开发完善的软件系统，为自动化系统的正常、稳定运行奠定基础。

3.2 完善管理制度

为保证污水处理工作的顺利进行，污水处理厂应结合自动化系统实际，积极完善管理制度，明确各人员职责，确保各负责人各司其职，具体应注重以下内容的落实：首先，完善上岗制度。污水处理厂应明确自动化系统运行要求，完善上岗制度，对上岗内容加以细分，以规范管理人员不良行为；其次，规范岗位考核制度。为保证管理人员认真完成各自工作，污水处理厂应规范不同岗位考核制度，明确考核指标，定期开展考核工作，激励管理人员再接再厉。最后，实施工作责任制。为提高管理人员自觉工作认识，污水处理厂应实施工作责任制，每项工作都应落实到具体个人，避免出现问题相互推诿情况的出现[4]。

3.3 提高应用水平

为提高污水处理自动化应用水平，污水处理上应注重提高管理人员专业水平，应注重以下内容的落实：一方面，定期开展专业知识培训。污水处理厂应聘请业内专业认识，组织管理人员开展专业知识培训工作，为广大管理人员讲解污水处理自动化知识，讲解自动化设备性能及工作原理，以及日常工作中应注意的问题。另一方面，积极开展管理工作研讨会。为及时解决污水处理自动化技术应用中出现的问题，污水处理厂应注重开展管理工作研讨会，鼓励管理人员分享成功经验，以及遇到问题时的解决方法，相互讨论、相互学习，促进整体专业技能水平的提升，为污水处理自动化系统的正常运行做好铺垫。

4 结论

城市污水处理自动化技术专业性强，处理流程复杂，对管理人员专业知识要求高，因此，污水处理厂应提高认识，加强污水处理自动化技术的研究与应用。本文通过研究得出以下结论：

1) 城市污水来源主要有市民生活污水、工业生产废水以及地表径流产生的污水等，污水处理中应针对不同的污水，采取针对性自动化处理技术，提高污水处理效率。

2) 污水处理自动化的实现基于完善的自动化处理系统，其自动化功能体现在液位差的自动化控制、鼓风机的自动化控制以及污泥处理自动化控制等诸多方面。

3) 为充分发挥污水处理自动化优势，要求污水

处理厂，根据污水处理实际，做好科学规划，构建科学的自动化处理系统。同时，完善自动化管理制度，保证自动化系统各个设备处于最佳的工作状态。另外，还应加强管理人员专业技能培训，提高污水处理自动化应用水平。

参考文献：

[1] 李春辉.污水处理中自动化仪表设计及运用实践微探[J].自动化与仪器仪表,2017(1):149-151.

[2] 孙旭.关于城市污水处理自动控制系统的研究[J].电脑迷,2016(7):54.

[3] 康健.刍议城市污水处理自动化技术[J].城市建设理论研究(电子版),2017(20):158.

[4] 王建国.自动化技术在城市污水处理中的应用[J].山东工业技术,2015(19):10.