电气自动化技术在污水处理过程中的应用探讨

唐宇琛 董金松 葛鹏飞

摘要：随着经济化建设的不斷完善，人们的生活水平不断提高，环境保护意识不断加强，水资源的保护及污染问题逐渐受到广泛关注。水污染问题对人们的生产和生活都有相当大的危害，所以相关部门为了减少水污染，对污水的处理技术做了升级。电气自动化技术对污水的处理，在如今被广泛应用，该技术在污水处理中有减少人力成本、提高污水的处理效率、改善水环境等优势。因此电气自动化技术符合当今绿色环保的社会建设理念，该技术在污水处理过程中的应用有极高的现实意义。

关键词：电气自动化技术;污水处理;应用

一、电气自动化技术在污水处理中的优势

污水有很多种处理方式，其中包括离子交换的树脂处理技术、好氧生物的处理技术、厌氧生物的处理技术、电气自动化处理技术等。现在厌氧生物的处理技术已经有了第二代及第三代的升级，对高径比进行了增大，上升流速得到了加快，对污水的处理质量也有了一定提升。好氧生物处理技术是采用对空气中氧含量进行高负荷的转化利用，让微生物的代谢速率加快，起到对泥污量进行减少的作用。离子交换树脂处理技术可以处理污水中的重金属，它可以将污水置换为冷却水，起到回收利用的绿色环保效果。膜分离技术具有节省电量、流程清晰简单、操作方便的优势，可以分离浓缩和精华功能。而电气自动化技术相比较其它处理技术，最显著的优势就是它的全自动化。电气自动化技术的控制理论、电子技术、计算机科学与技术，都可以在污水的处理过程中有极好的应用，加上其极强的适应性，将该技术引用在污水的处理过程中无疑是一种极其正确的选择。

电气自动化技术在污水处理的应用最重要的优势就是自动化控制。当今水污染现象越来越严重，污水的合理有效处理是造成水污染的一个重要原因，传统的水污染处理方式相对落后，不但处理的效率极低，而且处理的质量也不高，所以处理效果不好。电气自动化技术在污水处理过程的应用，对污水处理自动化的发展相当有利。在污水处理过程中，电气自动化技术可以利用监视器、计算机、中央控制系统等设施对污水处理各个区域的机械进行控制，做到对计算好的任务高效完成，可以有效减少人为引起的误差、效率低等问题。

电气自动化技术具有极高的适应性，所以应用在污水处理中不需要太多的升级改造;电气自动化技术利用中央计算机系统完成污水处理，用监控系统控制处理过程，极大地减少了人力成本。对于工厂来说，电气自动化技术的引进不需要太多成本，还可以减少人力成本，同时又可以做到高效、有质量的对污水进行处理，选择电气化自动技术对污水处理是一种必然趋势。

二、污水处理自动控制系统应用

2.1格栅单元控制

格栅单元，作用是用来去除水中粗大的悬浮物和杂物，以保护后续处理设施能正常运行的一种预处理方法。一般根据水源情况分别设有出格栅和细格栅两个步序，粗格栅去除的是那些可能堵塞水泵机组及管阀门的较粗大的悬浮物，而细格栅用以去除粗格栅难以去除的呈悬浮物状的细小纤维。本项目中水源由泵站供应，泵站出水时已经经过了粗格栅的筛滤，所以只有两台细格栅和一台负责运输的螺旋输送机。

2.2进水泵房单元控制

进水泵房潜水泵属于整个污水处理厂用电大户之一，合理的控制效果能起到节能作用。传统的控制由人工根据液位及经验人为手动启动泵的台数，所以现场自动控制很常用的就是根据液位分段运行，在不同的阶段启动的台数不一样，交替使用，通常低中液位阶段液位差设置比较宽，高液位阶段液位差设置比较窄。

2.3改良SBR池单元控制

改良SBR池阀门及设备繁多，时段控制要求高，操作复杂，应采用全自动控制，尽量减少人为手动操作或者人为中控点动操作。改良SBR池设有4组SBR池。SBR池系统按一定的循环过程进行。每一循环可划分下列阶段：进水/曝气;沉淀;滗水。每组循环操作由PLC自动控制。整个过程中各阶段安排是预先编制的，但需要时，可在PLC系统中适当调整。

2.4鼓风机房单元控制

曝气系统是一个严重滞后的控制系统，所以采用一般PID控制算法在该系统中很难实现，结合实际情况，比如2mg/L的溶解氧要求，是最低限，不要求精确控制到目标值，同时DO检测仪也有一定的误差，只能作为近似参考，且鼓风机最低频率不能太低，否则会很容易造成热继故障以及很大的噪声，现场鼓风机最低频率不能低于25HZ。

2.5加氯间单元控制

加氯间设备共有两台轴流增压泵（一用一备），两套二氧化氯发生器。采用顺序控制方式，及先启动轴流增压泵，约30s左右再启动二氧化氯发生器，原因是消毒过程采用的是负压原理，只有在负压达到一定的程度之后二氧化氯发生器才能起作用将消毒液和水混合达到消毒的目的。停止时反顺序，两增压泵都发生故障或者两个二氧化氯发生器都故障时，系统自动紧急停止。

2.6脱水机房单元控制

脱水机房设有三台脓缩脱水一体机（远期两用一备）、一台螺旋输送机、两台加药泵（一用一备）、两台清洗泵（一用一备）、两台进泥泵（一用一备）、两台除磷加药泵、五台搅拌器。

其中进泥泵负责将浓缩储泥池的污水运输到脱水机;清洗泵负责清洗脱水机滤布，并消毒，水源来自加氯间单元的接触池;加药泵负责将PAM池中的药剂运输到脱水机;除磷加药泵主要用于改良SBR池在必要的时候进行化学除磷。搅拌器，其中一台负责聚合铝池（除磷），一台负责储泥池污泥搅拌，剩余三台负责PAM池。控制方式：系统整体按照一定的顺序启动，启动顺序为启动清洗泵和输送机一>启动脱水机和PAM池搅拌器一。启动进泥泵和加药泵。停止顺序相反。储泥池搅拌器在启动脱水系统前1个小时及以上人工点动，聚合铝池的搅拌器和除磷加药泵不属于脱水系统由人工点动。系统启动之后只受控于浓缩储泥池的液位。脱水机目前是只需投入一台设备，考虑到清洗阀、进泥阀及加药阀都是手动阀，基于管路无法自动控制。因此，脱水机的自控程序由人工选择启动设备，只要设备投入自动状态下，启动时就会运行，人工选择设备时组态界面有提示确认管路是否正确。远期的两用一备也适合，因为脱水机系统非常开运行的，只是在需要的时候才会进行适当排泥，采用该控制方案经济效果相对来说不错。PAM池搅拌器不影响系统的全自动运行，但只要处于自动控制状态下将和脱水机同时启动，也可以切入到点动或近控状态下由人工操作。

三、结语

综上所述，污水处理中使用电气自动化技术存在必然性，借助于电气自动化技术可以实现无污水处理过程的高效化和自主化。在今后的污水处理环节，需要进一步加强电气自动化技术的应用深度，进而提升污水处理的效率。

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