自动控制系统在污水处理中的应用探讨

杨梅

光大水务运营（新沂）有限公司 江苏徐州 221400

1 污水处理中自动控制系统总体设计分析

1.1 污水处理特征分析

①污水处理周期长。污水处理周期主要是由污水本身参数和水处理工艺共同决定的，现阶段应用最广泛的水处理工艺，需依据环境和水质变化实时调整污水处理参数，处理周期较长。②污水处理参数离散型较强。分析污水处理过程的主要参数，溶解氧、温度、酸碱度、COD、BOD 等参数存在较明显的离散性，与处理设备的匹配性有待提升。③难以实现无人值守。传统的污水处理厂或者污水处理设备能够实现一定时间范围内的自动控制，但是难以满足长时间无人值守的要求[1]。

1.2 自动控制系统设计目标

在污水处理自动控制系统设计过程中，应遵循规范性、可扩展性、技术成熟性和先进性等原则，保证污水处理的高性价比、高可靠性和高自动化水平。具体来看，自动控制系统设计目标中的高自动化要求主要的设备能够实现自动控制，在提升处理效率的同时，降低劳动强度；高实时性目标指的是能够实时采集污水处理参数，并及时反馈到中央控制单元；高可靠性要求处理流程和设备能够承受一定环境因素变化的影响，保持系统可用性；高性价比目标指的是污水处理能够在较低投资的基础上实现最高的污水处理处理收益。

1.3 自动控制系统工艺流程设计

本文研究自动控制系统在污水处理中的应用，是基于应用最为广泛的A/A/O 生物反应池工艺进行的。可将该过程的工艺划分为污水预处理、水解酸化、生物池、中间提升池、絮凝沉淀池、过滤消毒和污泥脱水等过程。

2 自动控制系统在污水处理中的应用

2.1 自动控制系统基本情况

自动控制系统可实现以下几方面的工作：①实时信息收集和传输。针对于污水处理过程的关键节点，通过设置水质监测仪器，采集污水处理中间过程的参数波动情况，并借助于有线和无线两种方式进行数据的传输。②数据处理。自动控制系统的数据处理主要包括异常数据筛选、简单的数据运算、数据比对等。借助于高性能的计算机能够在较短时间内处理大量的数据。③系统控制。通过数据的处理和比对，自动控制系统能够依照内部设置的处理方法，控制设备开关，调节子系统的运行情况，始终保持污水处理过程在设定区间内。

2.2 自动控制进水泵房

进水泵作为自动控制系统中的重要装置，能有效控制污水处理过程中的进水速度、进水量等参数。进水泵在开展自动控制时，按以下流程进行：首先借助于水位测量仪器，检测水位值情况，在水位高于设定范围时，自动触发控制开关，启动水泵进行排水，水泵的启动顺序可按照运行时间来排序，运行时间较短的水泵优先启动。一旦液位低于设定值，控制排水水泵停止或降低功率[2]。

2.3 自动控制污泥回流量

针对现阶段污水处理过程中造成的污泥污染问题，可借助于污泥浓缩脱水系统减少污染物。分析污泥回流过程，在自动控制框架下，可实现基于时间控制的自动调整。根据污泥回流控制系统特点严格设定控制系统内部设备的启动时间，最后启动脱泥机房加药泵和进泥泵，在系统停止时，各设备的停止顺序正好相反。当系统检测出进泥量低于设定值，加药装置中液位较低时，会自动停止设备运行，在进泥量在设定范围内时重新启动。

2.4 自动控制氧化曝气量

在污水处理的部分工艺流程中，需保持有氧环境，提升反应的速度。借助于自动控制系统，工作人员可设定实际需氧量及负荷条件，并通过含氧量测量装置采集实时的反应环境参数，控制系统的氧气输入。在氧气含量较少时，提升曝气机的转速，增加系统的氧气供应量；在污水含氧量过大时，反向操作降低氧气的供应量。针对不同的污水，可通过调节系统指标实现含氧量的科学、精准控制，即根据溶解氧浓度和氧化还原电位控制相应指标，协调充氧能力和实际需氧量。

2.5 自动控制旋流沉砂池

在对污水进行处理的过程中，应充分发挥旋流沉沙装置的作用，实现污水的快速沉淀。在旋流沉沙池工作过程中，搅拌叶轮长时间处于运行状态，借助于自动控制系统能够实现自动排沙功能。进一步的，将沙水分离器等相关设备纳入到自动控制系统中，通过对排沙阀门，排沙泵及旋流沉沙池内部设备的连锁控制，提升沉淀的工作效率。

2.6 加药系统自动控制分析

在污水处理过程中，时常需要添加各类的化学试剂，化学试剂的添加量应结合水流量和污水中的各项参数确定，如流量较小或者是加药速度过快，会破坏水体中的化学成分平衡。借助于自动控制系统，在上游及下游设置两个精准度相同的检测装置，依据上游和下游同类数据的差异，不断修正加药量和加药速度，实现加药和污水处理量之间的平衡关系，尽量维持水体化学结构的稳定[3]。

3 结语

水资源的安全直接影响日常的生活和工农业生产，必须高度重视污水处理工作，保护自然环境和生命健康。我国污水处理技术虽然起步较晚，但是发展迅速。与欧美等国家相比还存在能耗高、效率低、处理不彻底等问题，但是整体的水处理能力增长迅速。借助于自动控制系统，我国污水处理的信息化、自动化和智能化水平得到显著提升。综合利用自动化仪表、自动控制系统，结合计算机和网络技术提升污水处理能力，进一步降低污水处理的单位能耗和处理成本，提升我国水资源利用效率，实现我国经济的绿色长期发展。