污水厂自动化运营的实现原理分析及应用

2021-01-26西安科技大学高新学院陕西西安市710000贾西宁姚怡

石河子科技 2021年5期

（西安科技大学高新学院，陕西西安市，710000）贾西宁姚怡

目前在污水厂的运行过程中，涉及到的设备类型较多，包括机械设备和电气设备，同时还有采集多种类型数据的仪表，对于设备的维护质量要求也较高。可以采用自动化运营方式，降低污水厂运维的成本和工作量，提高污水厂的运营效率。在自动化运营的实现过程中，需要采用自控PLC技术，将所采集到的数据信息通过PLC控制模块进行分析和处理。随着污水厂技术的发展，在污水厂的应用过程中，采用污水厂自动化运营系统和远程智能控制软件，可为污水处理生产过程中，提高管理技术水平，本文系统分析了污水厂自动化运营的实现原理及应用。

1 污水厂的自动化运营

1.1 污水厂的运营现状

对于污水厂的运营现状，目前污水厂的设备运维工作量也较大，主要是依靠人工进行维护和保养，但如果采取人工填写表格的方式进行设备的维护，首先维护的效率较低，其次当需要查找历史资料时，也需要反复找出纸质资料，较为麻烦。如果在污水厂设备维护中采取数据库管理系统，将各种运维数据信息录入到数据库系统中，则在查找的过程中，通过数据库搜索命令，即可以达到快速查找数据的目的[1]，为此本文介绍污水厂的自动化运营技术。

1.2 污水厂的自动化运营情况

目前，在我国大多数的污水厂中，都采用了自动化监控软件系统，能够实时监控污水厂中的基本运行情况和设备的运行状态。对于自动化监控软件的选取，可以采取组态王软件，组态软件的生产厂家也较多，需要根据污水厂的实际情况加以选择。通过该软件，可以将污水厂调度中心的指令下发到污水厂中的各个生产设备中，如进水泵房、生物池等，这些都是污水厂中的关键基础设施。通过对这些污水厂中的关键设备进行控制，可以管控好污水厂的安全。在污水厂的调控中心中，也可以将所采集到的污水厂运行数据信息展示在运维人员面前，包括设备的参数信息、历史数据、报警参数等。

2 污水厂自动化运营的实现原理

2.1 污水处理的方法分析

目前，国内外污水处理方法大都采用传统的活性污泥法，该方法具有工艺技术成熟，出水质量高，二次污染少，运行成本低等特点。但采用该方法也具有一定的条件，如在微生物反应的过程中，对于外部环境的要求相对较高，如水的温度、溶解氧的情况以及污泥的浓度等，都需要加以考虑，这样也能够降低污水处理的成本。目前在污水厂中所采用的污水处理方法中，有采用人工的方式或者是半自动的方式，这种方式难以保证处理之后的污水是否能够达到规定的指标要求，有必要采用全自动的污水处理技术。通过实现污水厂的自动化运营，也可以降低污水厂的运营成本。

2.2 污水处理厂自动化控制系统

在污水处理厂的运营中，采用自动化控制系统，可以将污水厂的各个环节进行数字化，如调度、监控、决策等环节。通过将数据采集系统中的数据信息进行加工处理之后，就可以传输给污水厂管理人员进行分析决策，这样可以降低运营成本，并具有节能环保的效果。

2.3 工厂生活污水全自动化处理装置

在生活污水的处理工厂中，可以采用自动化处理装置，这种类型的装置，具有较好的污水处理效果。自动化处理装置在工作的过程中，首先将污水进行过滤，去除掉污水中较大的杂质，之后将初步处理的污水进行二次处理，从而将污水中较小体积的污水进行进一步的吸附处理。再次，可以对精细化处理之后的污水进行消毒处理，最后将消毒之后的污水通过排水管排出，这样就可以实现自动化处理生活污水的目的[2]。这种污水处理方式的实用性较强，并且在污水处理的过程中也较为方便，可以在污水厂的实际应用中加以推广。

3 污水厂自动化运营的应用

3.1 污水厂的运营管理系统的应用

在污水厂的日常运营中，需要采用多种类型的电气设备以及机械设备，当这些电气设备和机械设备的运行时间变长时，则会产生较多的运行数据信息，如何对这些运行数据信息进行管理和优化利用，是在污水厂运营中需要面临的基本问题。对于数据信息的基本类型，主要包括水质信息、流量信息和在线监测系统所采集到的数据信息等。对于设备的类型，包括刮泥机、水泵等，应采集这些设备的启停时间和次数、电流、功率等数据。如果采取人工统计的方式进行处理，则效率较低，为此可以采用污水厂的运营管理系统。通过该系统的应用，可以降低污水处理厂在人工方面的投入，提高处理污水的效率，并且也会使得污水处理的流程和步骤更加规范化。对于该污水运营管理系统的组成，包括监控装置、管理装置、流程装置和服务器等。其中监控装置负责采集污水厂的各个终端设备的运行状态信息，并对这些终端设备进行实时监控[3]。在污水厂运营管理系统中，通过这些功能模块的协调运行，可以保证污水厂得到合理的自动化运营。

3.2 污水厂远程信息化管理系统的应用

污水厂要实现自动化运营，首先需要使得管理系统具备对污水厂的远程实时监控的能力，这样就可以在远方实现对污水厂的设备操作和控制。在远程管理系统中，主要是借助信息化技术，通过数据采集设备及服务器和污水处理厂中的多个不同类型的终端设备进行相互通信。在通信网络系统的构建中，可以采取VPN技术，保证网络通信系统中的数据传输的安全性和有效性。

3.3 污水处理厂自动化中控系统软件的应用

对于污水处理厂的管控系统，其功能的实现，需要依靠自动化软件。在控制软件中，需要和污水厂的硬件设备相互配合运行，才能保证软件系统所下发的命令，能够在硬件设备上得到执行。在系统软件的基本架构图中，包括了多个不同的数据采集设备、远程控制工作站和报表打印机等。污水处理厂的终端采集设备，通过无线或者有线通信网络，和主站工作站相互通信，实现对数据信息的分析和处理。在软件系统中，需要处理的数据类型包括污水的流量、污水池的液体位置、污水中所包含的泥土浓度，以及水质中的COD含量等。将采集到的这些数据信息传输到上位机中，并在软件中加以分析和出来，可以实现对污水处理厂运营的自动化。