自动化技术在环保设备中的应用及发展

周井刚

重庆市生态环境工程评估中心 重庆 400000

引言

在保护环境、强化监管过程中，科学、合理的使用环保设备是十分有必要的，也是当前提高地区环保效率的唯一途径，因此，环保设备的先进行与质量能够决定环保工作的效果。而自动化技术，是一种适应性较强，可以广泛使用的一种先进技术，该技术一般应用于工业生产之中，可以实现无人监管状态自动工作，而该技术正在逐渐与大数据技术、AI人工智能技术、信息技术相结合，在真正意义上实现无人化操作。将该技术与环保设备相结合，可以有效提升环保工作效率，促使其能够应用于更加苛刻的工作条件。

1 自动化技术应用在环境设备中的意义

首先，节约成本。因为在环保设备中应用自动化技术，能够更好地减少人力成本的投入，能够为环境治理提供具体的数据参考，确保环境治理的准确，取得理想的治理效果，不仅节约时间，而且还能够保证治理的准确[1]。传统人力监测会受到设备、环境等因素的影响，并不能够实现实时监测，而自动化技术的应用，就能够自动、实时监测污染源，保证最终监测结果的准确，更好的减少成本支出。其次，风险低。针对环境设备使用中所需要接触到的污染源而言，在分析、收集等方面不仅要保证准确，而且还存在着一定的风险，如果利用人工采取的方法时间较长，还会容易出现偏差，影响工作人员自身的健康安全。而利用自动化技术应用，能够实现对污染源的自动收集、分析，还能够有效实现信息共享，降低工作人员在采集污染源中的危险，提高工作效率。最后，控制面广。当前互联网技术不断发展，使得资源共享成为现实。比如，将控制软件应用于环境设备中，这样就能更好的控制环境设备，相比于以往需要大量的终端设备需求，在网上控制不仅成本低，而且技术非常成熟，能够将数据、供应链体系等等储存到云服务器上，这样就能够扩大控制面，更好的实现资源共享，扩大对环境设备的控制范围。

2 自动化技术在环保设备中的具体应用

2.1 在污水处理设备中的应用

污水处理工作是当前国内环保最为重要的问题，因为污水处理工艺较为复杂，涉及的后续工作较多，生产成本也十分高昂。当下使用的污水处理设备是利用沉淀过滤的方法，将污水进行有效的净化。但是该设备在工作结束后会产生一定的垃圾废料，该废料需要进行二次加工处理，方才能进行安全排放，这种方式过于烦琐，所以传统污水处理设备只简单应用于学校、饭店、酒店等地区地下设施。无法得到广泛的应用。而利用自动化设备可以提高污水处理效率与质量，如图1所示，其设计处理系统的高梯度磁分离器，混合器以及PH调节箱，全程是通过机械自动化进行驱动，除去水中氨氮、磷、钾等物质成分，去除率可达到95%以上。通过这样的方法能够针对性的处理废水污水，而且还会根据废水污水中的具体情况来进行多次处理，保证处理后的污水能够达到一定要求。但是该设备最大缺点在于就是过于依赖消耗材料，需要设备之间的配合，无法单独进行系统化污水处理。

图1 污水处理流程

2.2 在空气治理设备中的应用

空气污染问题一直以来都是困扰人们主要难题，尤其是北京、上海、天津等发达地区，每到冬季就会有雾霾笼罩，不仅对当地人们生活环境造成了破坏，还严重威胁人们的身体健康。而将自动化技术在大吉环保设备中加以应用，有效防止空气中污染成分蔓延，包上人们生活环境的空气更加清新[2]。以常见污染物V0Cs为例，属于一种挥发性有机物，主要来源有汽车尾气排放、化工生产制造、电路涂料过程等，而将自动化技术应用于大气环境治理设备中，治理V0Cs方法主要有以下三种：

其一：低温冷却法。是一种较为简单的处理技术，其工作原理就是利用物质会随着热胀冷缩的变化而变化，从空气中吸收V0Cs，再利用压力系统进行分离，而V0Cs一旦离开冷凝器，其气体会随之上浮，设备其他装置将该气体进行收集，将其他无害气体进行排除，以此来做到环保净化的目的。该方法最大的优点是不需要大量的消耗品，但是只能在小范围内进行使用，无法在露天场地进行室外空气净化，所以一般在体育馆、健身房、写字楼、办公室等公共场合较为常见[3]。

其二，溶剂吸收法。该方法是利用特殊溶剂吸收有害气体，通过化学反应实现废气分离，工作原理就是将气体和液体放在同一气罐内，气体与溶剂相发生反应后，将有害气体进行处理。这种方法一般难以应用于正常室内环境或者是露天户外环境，只是利用其不挑剔环境的特点，可以在无氧密闭的条件下进行气体分离[4]。

其三，生物分离法。该方法一种较为先进的环保处理方法，原理是利用是微生物新陈代谢，将有害物质进行生物降解，形成二氧化碳与水，而后再排出到室外。生物法需要将环境机械设备变成生物过滤器，将自动化生产设备变成培养照顾装置，让微生物在短时间内可以实现快速繁殖，进而提高大气净化处理效率。这种方法最大的优势在于，可以将其独立固定于室外，利用自动化设备进行无人监管，只需要将机械状态发回至管理总部，进而实现无人化自动监管系统。但是值得注意的是，现阶段生物分离法尚处于试用阶段，微生物培养方法较为复杂，对于生长生存环境有着极为苛刻的要求，若无法利用自动化设备形成周期性、规范性培养实验，生物分离法很可能面临高失败的风险。但该方法也是现阶段较为理想的大气净化方法，利用微生物与人类进行共存，保证二者之间的生存关系[5]。

其四，活性炭吸附法。活性炭吸附法是一种常见的空气过滤法，它不仅能够有效净化掉V0Cs，还可以过滤掉其他有害物质。其工作原理是利用多孔碳结构物质拦截空气中的有害因子，进而完成空气净化的目的。该技术在我国已经拥有较长时间的普及，很多人民群众都对其有着深刻的了解，其最大的优势在于处理效果好，净化速度较快，可以谁先有机物回收再利用，其缺点也较为明显，如前期投资成本较高，后期维护较为复杂等[6]。

其五，建立空气自动检测维修站点。空气自动检测维修站是将采样分析、数据评估、空气总结为一体的大气污染检测装置，它可以24小时不间断地为城市大气污染与管理提供重要疏于依据。该系统连续性、稳定性好，在现阶段已经完成了自动化升级处理工作，为大城市空气污染治理工作起到了促进性的作用。在一般情况下，该系统可以对大气污染中的PM2.5、臭氧、一氧化碳等综合性污染物质检进行检查，最终通过仪器设备对检测数据进行显示。该系统还可以与大气遥感技术相互结合，提高大气污染监测数据精准度，各项数据误差不会超过8%。在实际运行方面，该设备可以自动进行自我修复、自我总结、自我报告，以及维修代码申报等一系列复杂工作，维修人员只需要定期对其进行系统检查，就保障设备长时间稳定运行。

以上五种将自动化技术应用都无法离开工作人员进行细致操作，或定期维修，且维修方法与维修过程各有不同，因此，使用单位必须对维修人员、操作人员综合素养进行提升，进一步保障环保自动化设备能够正常运转，并能够发挥其实际价值[7]。

3 自动化技术在环保设备中的未来发展趋势

自动化技术能够提升环保设备的使用效率，提升环保设备的应用性，使其可以为更多地区提供适当的服务，推动我国环保事业快速发展。自动化环保设备在兼备基础环保功能的同时，还需要具备信息处理、信息分析、信息筛选以及特殊信息上报等多功能，并且在日常工作过程中，形成系统的工作数据，依照这些数据内容，设备可以对工作状态进行调整，在发生设备故障时，自动化装置会将其工作信息上传至云端，通过云端电脑的分析，将分析结果制定成一个禁止命令，防止自动化环保设备再次因为自身操作失误，导致设备出现故障问题，进而完成自动学习、自主成长的最终目的[8]。

在未来科技的带动下，自动化环保设备将不再是一个单独个体，通过互联网连接，它们将实现有效的整合，逐渐成为一个整体环保系统，每一个设备都能够各司其职，各个设备之间可以自动拟定环保工作计划，消除人民生活中的安全隐患，为人民群众生活提供更多的可能性。此外，若能够实现自动化环保设备网格化工作，那么很多全新的技术也会加入其中，例如，无人机侦察技术。无人机可以代替人工对地区环保状态进行扫描，并且分析通过悬停技术，让无人机对土壤、水资源进行取样，检查该地区环保设备工作成效，若无法达到标准，则需要对该地区环保机器人工作状态进行有效调整，重新制定环保工作状态。而检测区域可以扩大到50公里范围内，而检测时间可以在3小时之内完成。科学技术的发展是为人民提供高质量生活的依据，自动化的转变知识智能化的开端。

4 结束语

总而言之，随着我国经济的快速增长，人民群众对于环保工作的日益重视，再加之我国可持续发展战略的实施，环保工作已经成为我国未来发展的必然选择，针对这种时代趋势，我国科研人员以及环保设备上市公司应该将工作的重点放在自动化技术与环保设备结合上，促使环保设备能够满足更多地区实际发展需求，以此来提升我国整体环保工作质量，为我们子孙后代留下一片碧海蓝天。