污水处理中PLC自动控制系统的应用

曹源　曹弋

【摘 要】近年来，国家的经济发展越来越快。随之而来的生活污水问题日益凸显出来。实际上生活污水与工业污水两者之间有着本质上的区别，是完全不同的两种概念，所以生活污水给生态环境所带来的危害并不低于工业污水。因此，如何合理的处理并减少生活污水则成为当今社会各界所高度关注的事情。而PLC自动控制系统的研发和利用能够在一定程度上将生活中产生的废水转化成为再生水资源。因此，本文针对污水处理中PLC自动控制系统进行一定的研究和分析，希望将PLC自动控制系统应用到污水处理当中能够还给大家一个良好的生存环境。

【关键词】生活污水;污水处理;PLC自动控制系统

前言

经济的快速发展，给环境造成了极大的污染，而现如今生活环境的污染问题已经成为了人们所不得不面对的重要问题，目前我国提出了“两型社会”发展理念，在此背景之下，环境污染以及污水处理成为了亟待的解决的大事。目前我国的水资源急剧下降，且污染现象十分严重，但是由于国家对于水资源的保护意识开始不断的增强，对于污水处理的自动化程度要求越来越高，所以，利用先进的技术和设备来进行污水处理是满足当今需求的重要手段，但是如何促使水资源循环使用则成为了一个尤为重要的问题。而此时将PLC自动控制系统应用到污水处理当中就变得十分重要了。

一、污水處理工艺

污水处理的对象和环境不同所使用的处理工艺也不尽相同，所以在处理的污水之前需要充分的考虑实际情况和所处的环境来选择合适的处理的工艺。

（一）常用的污水处理工艺

现阶段进行污水处理主要是以生物处理法为主，进而以化学处理法和物理处理法为辅^[1]。一般普遍使用的就是传统的活性污泥法。这种方式实际上也是最为古老的一种污水处理方法，这种污水处理方法的重要组成部分包括：沉淀池和曝气池，具体的处理流程如图1所示。

当污水中的有机物停留在曝气池时，曝气池当中的微生物就会将污水中的有机物吸附，并被氧化成为无机物进入到沉淀池中沉淀浓度，在沉淀池中微生物会逐渐下沉，经过一定的时间之后，就可以将池中的清水输出，但是为了最大限度的保护沉淀池当中污泥的浓度，就需要将沉淀池中所沉淀的活性泥回流到曝气池当中^[2]。

（二）污泥的处理工艺

在进行生物处理的过程中会产生很多的生物污泥，这些污泥当中的有机物含量非常高且不够稳定，不仅容易腐烂同时还极易滋生寄生虫卵，如果不进行妥善的处理就有可能造成二次污染，具体的污泥处理工艺如图2所示。

一般的污泥处理工作都是利用机械脱水以及机械浓缩方案，这样处理完成后污泥的含水率就能够降低80%以下。但是一般稳定污泥较为常用的工艺为：好氧消化、厌氧消化、热处理、加碱稳定以及加热干化。后面三种处理工艺是较为直接稳定的，但是投资与运行费用相对较高，在国内很少会有污水处理厂使用。

二、污水处理中PLC自动控制系统的应用

（一）进水泵的自动控制

进水泵是控制水的进量以及速度的一种控制型装置，而进水泵采取自动化控制的首要任务就是在测量水位数值的时候需要充分的借助水位测量设备来完成，因为在这个过程中如果水位升高，就会致使设备自动的触发控制按钮，启动水泵。但是水泵的启动的正常程序则需要根据水泵累积的工作时长来确定，从大到小进行排列。如果水位下降，水泵就会按照顺利逐一停止工作，这个顺利与启动的顺序是刚好相反的。对水泵的工作时间进行自动累积，能够在一定程度上更好的完成水泵的主动轮值，以此来确保水泵在工作时的状态为最佳。如果说污水处理系统中的水位降到最低时，水泵便会停止工作。

（二）旋流沉砂池的自动控制

旋流沉砂池时处理污水过程中能够有效实现污水沉淀的装置，并且该装置是自动控制，该装置的搅拌叶处于工作状态时，能够利用控制系统来定时开展排沙工作，并且能够有效的将水和沙进行分离，例如：冲洗水、排沙泵和排沙阀门等，都能够通过控制柜当中的PLC自动化控制系统进行连锁的控制，在通过污水的处理系统进行处理的时候，这些设备被自动化控制，能够在一定程度上确保设备处于运行或者休息的状态。

（三）氧化沟曝气量的自动控制

在进行污水处理的过程中需要配备氧气，这样才能够确保程序具备灵活性，所以应该按照污水处理过程中所实际需要的氧气含量以及系统站在负荷条件下完成氧气输入量的一个有效控制。但是选择PLC自动控制系统能够更好的去完成曝气机在工作时转速方面的自动化控制，当氧气量较少的时候，应该及时的去调整转速，增加氧气的供应量;当氧气较多的时候，适当的调整转速，减少氧气的供应量。系统的调节指标是根据实际检测当中所得到的溶解氧的浓度和氧化的还原电位，以自动化系统来促进系统的充氧能力同实际氧气需求量之间的匹配，从而实现节约能源的目的。

结论

总之，污水的处理工作是现如今保护生态环境的重要内容。在科学技术快速发展的时代背景下，污水处理方面的技术和设备也得到了十分显著的提升。将PLC自动控制系统引入到污水处理当中，不仅能够有效的提高污水处理的时效，同能更好的去实现污水的回收以及再利用。

参考文献：

[1]郝佳， 刘军. 基于PLC的污水处理自动控制系统研制[J]. 自动化技术与应用， 2017（5）.

[2]马洪涛， 张子良， 张福超， et al. 污水处理厂PLC自动控制系统应用探索[J]. 山东工业技术， 2017（14）：25-25.

作者简介：

曹源（1999.8-9） 性别：男 籍贯：江苏丹阳 单位：南京师范大学 学历：2017级本科生 研究方向：电气工程及其自动化 ，邮编：210000。

通讯作者：曹弋 女 南京师范大学 副教授 研究方向 控制理论。

（作者单位：南京师范大学）