自动控制在污水处理中的应用

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自动控制系统在污水处理中的应用

作者：赵利梅 赵利君

来源：《电子技术与软件工程》2016年第23期

摘 要

在污水处理过程中实现自动控制化，具备高效能和高效率等优势，对污水处理工作具有明显的促进作用，当前自动控制技术存在的问题，均能通过完善自身系统进行有效调节，如有效控制污水的pH值、曝气池、厌氧系统和混凝剂的投加量等方面，以不断提升自动控制系统的操作功能；对自动控制的处理工序实行有效监控，能保证反馈数据的准确性，促进自动控制系统的发展和完善。鉴于此，本文主要分析自动控制系统在污水处理中的应用。

【关键词】污水处理 自动控制系统 应用

1 自动控制系统的组成

自动控制系统的组成较为复杂，一般由自动控制、数据采集以及信号处理等方面的内容组成。在进行污水处理时，只有这几个部分协调配合，各尽其能，才能使污水的处理的效果达到最好。自动控制部分主要负责系统的运行，使得系统在无人控制的情况下，也能够按照原有设定的系统进行运行，将人从繁重、危险的工作中解救出来；数据采集部分主要负责系统的监控，当系统属于运行状态时，数据采集部分能够对污水处理的状况进行检测，保证系统的正常化运行；信号处理部分是对采集的数据进行处理，当发现系统出现异常状况时，就会及时的对系统进行修复，确保污水处理的效率与质量。自动控制系统是一个整体化的设施，只有各部分之间相辅相成，才能实现污水处理的高效化。

2 自动控制技术在污水处理中的主要表现

2.1 对过程的控制

通过自动控制技术能够对污水处理过程中的流程、工艺参数等实现实时的监控并且还可以采集分析相关的数据，最后依照分析所得的结果对处理现场中设备的运行情况进行控制，这也就是自动控系统对污水处理过程的有效控制。

2.2 进行在线监视

自动控制系统在污水处理中的应用

摘要:本文以天津港南疆污水处理厂为背景,介绍了自动控制系统在污水处理中的应用,主要包括污水处理厂污水处理工艺流程、自控系统方式、设备控制方式、工艺自动控制要求、自控系统实际运行效果及产生的效益等内容。

关键词:plc自动控制污水处理

中图分类号：u664.9+2 文献标识码：a 文章编号：

1引言

港口吞吐量的日益增加,必然伴随着大量工业和生活污水的产生，因此高效的完成污水处理工作是保证港口持续稳定发展的基础。建立高度自动化的污水处理厂是污水处理的发展趋势。为确保污水处理工艺和设备能够长期安全可靠地运行,自动控制系统在污水处理中得到了越来越广泛的应用。

2处理工艺流程及自控方式

2.1处理工艺流程

从当前污水处理工艺和技术研究、开发和应用的情况看,mbr膜处理工艺普遍地应用于污水处理中,例如天津港南疆污水处理厂,处理工艺采用的为mbr膜处理工艺。天津港南疆污水处理厂主要处理的工艺流程见图2.1。

图2.1 污水处理工艺流程图 2.2自控方式

天津港南疆污水处理厂设计规模3600m³/d，为了保证污水处理过程的安全可靠和生产的连续性，提高自动化水平，自控系统遵循“集中管理，分散控制，资源共享”的原则，采用目以plc为主的集中和分散相结合的控制系统。并根据mbr（膜生物反应池）污水处理工艺的需要，对自控系统进行了合理优化配置。

天津港南疆污水处理厂自控系统以计算机集中自动控制为主导、上位机手动控制、就地手动控制三结合控制方式，保证系统安全、可靠、灵活、自动高效地运行。系统以中控室工业控制机为主导，通过以太网与厂内的现场可编程控制器组成的现场工作站实现通讯，将厂内各系统的仪表、设备及工艺参数等集中到中心控制室进行数据处理，对全厂处理工艺实行统一管理和调度。上位机系统对全厂的工艺运行参数、电气运行参数、设备运行信息等进行计算、处理并通过打印机定期记录进水水量、水质、气量、溶解氧、混合液污泥浓度等报表。中控室工业控制机将检测计算结果及中控室操作人员发出的指令，通过交换网络向现场工作站发出命令，优化控制现场各设备的运行，以实现自动控制。

DCS系统在污水处理中的作用

近年来，随着城市化进程的加速和人口的快速增长，污水处理成为了重要的环保任务。为了有效地处理污水并保护我们的环境，DCS（分散控制系统）被广泛应用于污水处理厂。在这篇文章中，我们将探讨DCS系统在污水处理中的作用，并说明其重要性。

一、DCS系统的定义和原理

DCS系统是一种基于电脑控制技术的自动化系统，用于监测和控制污水处理流程中的各个环节。它由一系列传感器、执行器和控制器组成，可以实时收集和分析污水处理过程中的数据，并根据预设的条件进行相应的处理操作。

相较于传统的PLC（可编程逻辑控制器）系统，DCS系统具有更高的可靠性和灵活性。它可以连接多个子系统，实现集中控制和管理，并通过与外部设备的通信接口实现远程监控与调控。

二、DCS系统在污水处理中的应用

1. 监测和调节水质

DCS系统可以通过传感器实时监测污水的PH值、悬浮物浓度等关键指标。当污水质量超出限制范围时，DCS系统会自动调节添加相应的化学剂，以维持水质在合理范围之内。

2. 控制和优化处理过程 DCS系统通过实时数据采集和分析，可以对污水处理过程中的温度、氧化还原电位等参数进行监控和调节。根据污水的实际情况，DCS系统可以智能地控制搅拌器的转速、曝气系统的气泡大小等，以达到最佳处理效果。

3. 报警和故障诊断

DCS系统可以监测和判别污水处理中的异常情况，并发出相应的报警信号。例如，当搅拌器停止工作或者氧化槽压力过高时，DCS系统会立即向操作员发送警报，以便及时处理故障。

4. 数据记录和分析

DCS系统可以将处理过程中采集的数据自动保存，并生成报表和统计图表。这些数据可以为运维人员提供有价值的参考，并对处理过程进行分析和改进。

三、DCS系统的优势和意义

1. 提高处理效率和节约资源

DCS系统通过实时监控和智能控制，可以快速响应污水处理过程中的变化，并调整设备工作状态，以提高处理效率。同时，它可以根据实际情况精确控制化学剂的添加量，减少资源的浪费。

北方环境第２３卷第７期２０１１年７月　

自控技术在污水处理中的应用　

潘龙　

（江苏龙腾工程设计有限公司，江苏宜兴２１４２０９　

摘要：自控技术在污水处理中的应用具有广泛的前景，本文以某城市污水处理厂为例，简要阐述了污水处理系统设计方法，　

通过一年多的运行显示，系统具有良好的性能。　

关键词：自控技术：污水处理：ＰＬＣ　中图分类号：Ｘ７０３．１　文献标识码：Ａ　

随着现代自动化控制技术、计算机技术以及各种继电器、传　

感器等电气设备的改进和发展，自控技术在污水处理领域得到了　

广泛运用，使得污水处理整个过程实现了计算机监测、控制和管理，　不仅提高了污水处理的质量，同时也降低了运行成本，提高了安　

全性与稳定性，并且也为环保部门完善在线监控管理提供了技术　

上的保障。　

但由于受资金以及技术水平等方面因素的制约，目前我国污　

水自动控制系统中所采用的一些自动化检测设备、仪表、阀门在　

功能和精度上还存在着一定的缺陷，因此，在实际应用中难以达　

到预期效果，误差很大，因此，如果单纯依靠这些检测设备来判　

断污水处理情况并实施自动控制，往往很难达到处理水质达标排　

放和节约能源的目的。　

为此，在实际设计中，既要以污水厂的规模、工艺复杂程度　

为依据选择合适的控制系统，同时也要积极地引入新的控制方法　

和控制设备，并且从技术可靠性和经济合理性方面综合考虑，应　

合理地平衡进口设备和国产配套设备的比例。同时，系统的整体　

设计，要最大程度地减少控制变量，简化控制模式，降低技术的　

复杂性，通过简单可靠的方法提高控制效果，从而提高系统的可　

靠性。　１污水处理过程　

城市污水的处理，目前比较盛行的处理工艺有氧化沟法、ＡＢ　

法、ＳＢＲ法、ＢＩＯＬＡＫ法、生物膜法等多种工艺，选择何种工艺　

应以污水量、污水水质和环境容量为依据。以某城市为例，其污　

水处理厂主要任务是净化城市生活污水，并对产生的污泥进行相　

应的处理。由于城市生活污水主要含有悬浮固体、微生物和有机