污水处理厂智慧控制技术研究现状
2021-12-07贾澍
贾 澍
（辽宁省生态环境事务服务中心，辽宁 沈阳 110000）
随着污水处理厂出水质量的提升和新技术的不断发展，污水处理厂在控制平台方面正在发生着改变。以往的生产管理技术、理念已经难以满足新时代的需求，而软件工程和电子技术正在驱动污水处理厂的控制平台向智慧化方向发展。智慧控制是污水处理过程的驱动力，在新的平台中，计算机将模仿人类的思维模式进行数据信息分析和调度决策执行，大部分的脑力劳动将被计算机替代。未来的控制平台将是以智慧设备为主导、人工作操作为补充的模式。
二、ICA技术的研究
随着污水处理量的增长，污水水质的复杂程度增加，排放标准越来越严格，运行成本不断增加，污水处理厂方面正面临更多的问题和更大的挑战。1974年，在美国Clemson市召开了主题为“需要进行污水处理厂自动化的研究”的讨论会，会议提出了一种仪表、控制和自动化技术——ICA技术，并对未来传感器的可靠高效性、信息收集处理设备的时效性等方面进行了展望。随着对N、P等污染物排放标准的提高，进一步加速了ICA技术的发展。同时，新的控制方法也在单元控制和全厂自动控制中发挥了巨大优势，如模糊控制、专家系统等。目前，ICA技术已在美国、日韩、欧洲等发达国家和地区中进行了广泛应用。随着监测技术的不断提升，在污水处理厂中的自动监控指标也在增多。
我国污水处理行业在ICA技术方面的研究和应用相比于发达国家要晚一些也少一些，即使在我国经济较为发达的地区也与其存在较大差距，不仅实现过程监测的环节较少，而且已经监测数据的利用也不足。在操控策略方面，依然主要停留在人工调节阶段。有些地区还存在直接引进的外国先进设备操作不当、维护不到位的现象。
三、CPS技术的研究
进入21世纪，信息与通信技术取得了迅猛发展，尤其是互联网技术对传统的工业发展带来重大影响。2006年美国科学家Helen Gill提出了信息物理融合系统（CPS）概念，它是将网络世界与智能物理世界融合起来的下一代智能系统。借助于网络通信和网络控制技术，可以实现全方位的信息感知和精密的数据计算，实现了在通信、计算、控制、协作等多方面的智能化。
德国工业4.0将CPS应用于制造和物流方面，创新性地融合了物联网和服务网打造出智慧工厂(Smart Factory)。德国在CPS的基础上进一步创新，让每个工厂企业都拥有一个“数字企业平台”，并借助于开放的接口连接在一起形成一个完整的虚拟环境和基础架构，称为网络物理融合生产系统。智慧工厂完全不同于传统工厂的自动化系统，是人、机器、产品互联互通的智能网络，能够实现全方位的智能。
四、结语
污水处理厂的智慧控制正在成为国内外的研究重点和发展方向，ICA、CPS等综合技术的应用让污水处理厂的管理迈上新台阶。
