电气自动化技术在污水处理过程中的应用研究

董奕男，张帅博，侯易辰

（辽宁工程技术大学，辽宁 葫芦岛 125100）

化工系统污水的排放量非常大，污水治理产业承受着巨大的压力。把电气工程自动化控制工艺融入到污水治理系统中，能够显著提升污水治理的运作能力。怎样把自动化控制工艺更有效地运用到当前的污水治理系统之中，是眼下亟待妥善处置一些难点问题。文章就依照目前国内在污水净化流程现场使用过程中出现的一些问题情况，对其做出系统化的分析，以期为当前参与污水治理工作的业内实用技术从业人员以及智能型管控的业内劳务人员提供某些有意义的指导意见。

1 工程自动化操控工艺

自动化控制工艺可划分为全面自动化和半自动化两种类型。全面自动化类型的控制装置总体上是不需要人工来参与操控过程的[1]，只需要对装置中的中枢机构进行操控，拟建相关操作的控制标准，以及借助于既定的软件程序来控制相应的生产装备并完成装备的现场操控。此款智能型的操控工艺降低了企业的用工成本，在具体操控阶段只需完成适当动作，因此具备简便易行的操作特征。当某一操作要反复实施，然而又表现出显著差别性的条件下，借助于中枢功能机构既可以省去大部分的工作细节，也可以依托自主的劳务系统随时调节或即刻关闭，彻底杜绝了框外生产问题的出现。半自动式控制即是指其中一部分操作程序是需要人工介入的。此款自动化操控工艺一般应用于某些需要专门的技术人员对具体运行状况做出判定的情况，人脑对相关问题的思考能力总是比智能机器要更加全面、深入。

2 污水净化常出现的问题

目前，我国仅有少数污水净化企业安装了自动化控制装置，且依然处于初期探索阶段。常见问题如：① 核心操作机构运行效能暴露出不可靠，一些机器装备的精确程度和可靠性也要连续性的强化，在具体操作环节中很可能出现一些极端化问题，污水净化方面表现出了更大的困难性，而且至今依然没能真正实现可完全由微机设备来实施整体性自动化控制过程；② 污水净化的操作工艺现在仍处于开发、持续性修正的完善阶段，还为构建出一整套成熟高效的程序控制系统；③ 电气工程自动式控制工艺还未走向成熟，自控成效较差，相较达到智能型自动控制模式还隐含着较大的差距，也需进行持续性的开发、革新、改进。

3 我国污水净化厂自控工艺发展近况

现阶段，我国盛行的新型自动化工程控制工艺包括有若干个不同种类，此类技术的快速发展给微机信息参数集中化调配、数据整合梳理以及智能化操作管控的新式生产流程带来了很大的技术促进[2]。自动化控制工艺的快速发展使得我们国家的工业化生产迎来了新的发展生机，同时也在现实的工业化生产进程中为机械装备的高效、快捷、精准控制创建了难得的机遇，为工业高效化发展提供了巨大的支持。FCS系统作为现实的较完善的系统性网络，为当前国际水平最高的自动型污水治理工艺。此系统依托其稳定性强、高品质的操作顺序基站和带领世界智能化趋势的最好控制机构。

4 电气作业自主化生产工艺在污水处置流程中的具体运用

电气作业自主化管控机构性能深度影响着自主机构的有效运作。让电气操控自主性控制流程中控制好现实的污水处置作业，电气操控设施在实际操作环节中首当其冲会引发某些特殊性的情况。依照现实表现出的一些问题，参照现实生产中的具体情况和污水净化的工艺设施实施优化，使操控过程顺利进行。

4.1 对格栅装置展开自主化操控

对于具体格栅设施的自主化操作，重点划分为两项内容，也就是粗式格栅及细式格栅。粗式格栅，重点是处治大直径的悬浮颗粒，使之避免堵住管路及水泵。细型格栅，重点是用来处治小直径的悬浮颗粒。粗型格栅及细型格栅一起发挥作用，可以圆满实现污水净化工作。借助于液位感应器测试的水位讯息之差及顺序编排时间便可以对格栅组件做出操控行为，通常条件下是依托PLC管制工艺。传入水泵通常是选用雷达式高度指示计对相关水位实施自动式监测和管控。变频机构会依从液位的涨落情况展开自动化的调试过程，剩下的水泵整体由工频软件管控；可编程感应控制装置会依照液位的涨落情况进行针对工频泵的开关操作。为了达到对抽水泵房作业的自动化管控，即应事先编写好程序，且使用PID做出适当调节，如此方能够消除针对电机设备的频繁重复性操作情况，避免产生电能无功消耗情况。

4.2 改进作业装备

改进作业装备应结合生产装备之间的电路设置问题。如果要在污水净化流水线上加设一台脱水装置及PLC控制柜，且让其运转信息传送到中枢操纵室和其他运行装备一起采用统一化的集中控制，应当选取交换装置来连接这两个运行装备，省略二次布线过程以降低现实工作的繁杂等级。调整现场设备的配线格式，消除设置线路上的新添要求，同时消除了中控机构对于设备的管控内容。还应当借助氧化器自身的变频型曝气机构。在变频器件传送量5～26 mA电流传输的情形下，电路切断这时变频式曝气装置的控制机构功能失灵且不能进行正常运行。变频装置的频率讯息不能转换成为运行机构的信号并输送给PLC控制柜，导致上位装置不能判别曝气设施可否稳定运行。基于所实施的改良过程，只要发出变频装置的频谱信号，即可确保作业装备稳定运行。

4.3 改进PLC操控程序

在这一进程中发生的状况、难题需检测人员依照具体情况、报警信息对相关代码做出全面的修正，其对于PLC程序控制机构的技术要求非常高。对其中的源程序做出修正和编译，对污水净化作业过程的管控，以及流量、液位等相关问题做出优化和改进。其不但整体满足了污水净化工艺程序的控制要求，而且促使运转设备的平稳性以及稳妥性也获取到明显的提升，在此番过程中易发生问题逐渐减少，运转功效逐步提升。

4.4 加设自控装备

引入现代化的自控机构并运用自动污水净化厂有助于提升我国现有的污水净化能力。比如德国制造的威德高控制系统，此机构的操控模式选取液位管控来实施紫外光杀菌，电动式阀门体的运作由出水层的液位参数来调控，在液位一直维持在1.8 m状态时，紫外线光灯开启±6%上下[3]。此为一款极好的对紫外线灯光的自动操控模式，亦可参考对加药间的自动控制设备的优化。加药间包括溶解池和溶液池，在溶解池中加入物料与水，再利用搅拌机进行搅拌，当搅拌机工作完成时，溶液池的液位发生改变，此时开始报警，然后溶液池的阀门打开，FeCl3溶液按照上文所提到的出水流量信号自动调节出液率。

5 自控系统的使用效果

污水排放过程可利用电气自动化系统随时查到哪一个步骤出现问题或者没有达到预期标准，又或者哪一处设备出现了故障，并及时报警，同时记录相关设备的故障情况，方便设备故障的排除、管理和维护，使自动化污水排放的效率更高。

6 结论

我们了解到将电气自动化技术应用于污水处理过程具有很大的优势。污水问题的可变性因素有很多，而自动化技术在很大程度上可以随时灵敏准确地应对这些变化。但仍需要一个更完善的系统可以解决污水水量、浓度、微生物状态等问题，来控制好污水处理的全过程。