探索污水处理中的自动控制

曹晓勇

摘 要：污水处理厂在进行污水处理时，会引进多种技术和设备提高污水处理效率。目前，自动化技术在污水处理中应用的频率越来越高，由于污水处理工作比较复杂，涉及到多个环节，因此，如果不能引进自动化技术，仅靠人工控制与仪表控制的方式会降低工作效率，也不能保证污水处理的质量，还会增大成本。因此，需要应用自动控制系统进行污水处理。本文就污水处理中的自动控制进行探讨，以期提高污水处理的效率和质量。

关键词：污水处理;自动控制;应用

1 引言

随着时代的不断发展，城市中的人口数量正在不断递增，由此带来的问题也日益多元化。最典型的问题就是污水的处理，许多污水处理厂会采取多种处理方式提高污水处理质量和效率，不过，其效果却不尽人意。因此，需要应用自动化控制系统进行污水处理，这样不仅可以保证污水处理更加全面，还可以实现自动化控制，提高污水处理水平。PLC技术是一种先进的自动化技术，能够实现对生产过程的有效控制。

2 污水处理流程

2.1 污水的三級处理

污水处理厂在进行污水处理时，通常要明确处理的流程。第一，要进行对污水的一级处理，这一级别的处理方式主要是利用物理处理方式对污水中的固态污染源进行去除。进行以及处理时，不能对污水进行直接排放。第二，对污水进行二级处理，去除其中存在的胶体或溶解状态的有机污染物，这样就可以保证污水能够符合排放的标准。在二级处理中，污水中的污染物可以得到几乎全部去除。第三，对污水进行三级处理，主要是去除水中很难降解的有机物和氮磷为主的可溶性无机物。

2.2 污水处理顺序

进行污水处理时，第一，要利用污水池收集污水，将所有的污水收集完毕后，格栅电机会提前对其进行处理，将水中的漂浮物和粒状固体进行过滤。第二，将污水输送到预曝气池，对污水进行沉积处理。第三，采用离心泵降水输送到生物接触氧化池，对污水进行氧化处理，这样就可以将其内部的污染物彻底去除。去除后就会得到两种物质，一是清液，二是污泥。将清液输送到斜管沉积池，污泥输送到脱水机。对污泥进行化学处理，使其迅速凝结。将污泥进行脱干处理，并做好消毒工作。

3自动控制系统在污水处理中的应用

3.1 进水泵自动控制

在整个PLC控制系统当中，进水泵在进水速度与进水量控制中发挥着关键作用，因此应该对其自动控制方式进行分析，增强系统整体控制效果。在检测水位信息时，则需要依靠专门的水位测量设备，控制按钮在水位升高的情况下可以实现自动触发，水泵启动。在此过程中需要明确累计水泵工作时长，实现对水泵启动顺序的控制。当检测到水位出现下降时，那么可以实现对水泵顺序停止的自动化控制。自动累计水泵的工作时间，达到水泵自动轮值的效果，对水泵的运行状态进行不断优化，保障污水处理的效率与质量。在该系统当中通常还会设置相应的最低保护水位值，在自动化检测水位值接近该数值时，控制水泵停机。

3.2 细格栅自动控制

在过滤污水时需要借助于细格栅，这也是PLC控制系统中的重要组成。水位差控制和时间控制，是细格栅自动化控制的两种主要方式。在应用除污耙时，可以自动启动螺旋式输送机以及栅渣压实脱水机，在细格栅停止工作后，螺旋式输送机和栅渣压实脱水机的停止要经过相应时间的延时。运用细格栅自动控制的方式，能够对监控系统和现场控制系统实现统一化管理，有效控制操作屏，使水位差值保持在规定范围之内。与此同时，能够保障细格栅运行时间与周期的合理性，污水处理的控制效果更佳可靠。

3.3 旋流沉砂池自动控制

在沉淀污水的处理过程中，则主要借助于旋流沉砂池，因此对其自动化控制功能进行分析与优化，也是增强PLC控制系统整体性能的关键。该设备在自动运行过程中，搅拌叶轮的运行时间较长，排砂处理在控制系统作用下可以实现自动化定时启动。排砂泵、排砂阀门、旋流沉砂池和冲洗水等设备的连锁控制可以有效实现，尤其是现场控制柜的应用优势可以得到充分发挥，砂水分离器的应用效果更佳。对企业污水处理过程进行监控，在分析其处理环节特点与实际情况的基础上，能够在上述装置进行自动化启停控制，降低设备运行能耗的同时，达到最佳处理效果。

3.4 氧化曝气量自动控制

为了增强PLC控制系统的灵活性和处理效果，还应该在处理过程中输入氧气，实现对氧气曝气量的自动控制，可以实现各个处理环节的有效协调。在PLC控制系统需氧量和负荷条件的设定过程中，需要对当前污水处理的实际要求进行综合分析，实现对系统氧气输入量的灵活控制。PLC自动控制系统在此过程当中的应用，实现了对曝气机转速的自动控制，当氧气量出现下降难以满足污水处理要求与标准时，则能够对转速进行控制，使得含氧量得到提升。因此，在应用PLC控制系统时应该设定合理的系统指标，确保氧气量始终处于合理范围之内。在指标的调节过程中，还应该对溶解氧浓度和氧化还原电位进行综合分析，实现资源优化配置与高效利用。

4保证 PLC 自动控制系统控制效果的措施

4.1 合理选择传感器设备

第一，要在粗格栅和细格栅位置各安装一台超声波液位差计，这样就可以对液位差进行测量和对比。采用 PLC 控制器对数据进行分析和计算，了解格栅的运行状态。如果液位差中的数值发生变化，格栅就会受到讯号而运行，及时将垃圾清理干净，保证过水环节得到有效的控制。

第二，要在进水泵的位置安装 2 台超声波液位计，这样就可以实现对进水提升泵的自动化控制。为保证水位的数据得到及时传递和接收，可利用 PLC 对数据进行精确分析。为保证提高泵运行质量，还要结合测量值的情况和 PLC 的分析结果对提高泵进行自动化控制。这种方式不仅可以对水量进行精确控制，还能够对进水泵的工作状况进行调节，如果存在异常现象，就可以进行及时有效的处理。

4.2 格栅电机电路设计

在进行格栅电机电路设计时，需要明确设计的目的，确保格栅电机可以有效对格栅状态进行控制，提高自动化控制能力，及时对悬浮物进行处理。应用格栅电机进行控制时，需要明确其控制原理。第一种是电控柜就地控制，第二种是利用 PLC 技术进行远程控制。根据双向开关做出选择，并结合具体选项进行相应操作。如果开关处在二档，就要进行启动。连接电路后，在交流接触器的带动下就可以通电，电机可以迅速运转。电机需要停机时，只需按下电气系统的开关，就可以直接进行断开，交流器也不会继续通电，没有电的作用后，电机就会停机。需要说明的是，如果电机处在满负荷运行状态下，则不能立刻执行命令，而是需要耗费一段时间后才能停机。而且，在超级负荷状态下，电机也不能进行自行启动。

4.3 曝气机电路设计

进行 KA1 曝气机电路设计时，要考虑到对曝气含氧量的控制，这样就能够发挥出微生物的降解效果，使有机污染物得到有效去除，达到污水处理的目的。通常要利用变频器对风机的运转频率进行调节，这样就可以有效开展后续工作。可根据按下或者松开的操作监测电机是否可以正常运行。

5结束语

总之，污水处理厂要高度重视自动控制技术的应用，采取有效的自动化控制系统，这样不仅可以达到更好的污水处理效果，还可以提高处理效率，降低成本，节能环保。由于 PLC操作比较方便，还可以提高水质，因此，越来越多的污水处理厂开始使用这一技术。随着时代的不断发展，PLC技术水平会不断提高，自动化控制系统功能也会不断完善，污水处理将会达到更加理想的效果。

参考文献：

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