【CN109739117A】一种应用于污水处理系统的电子控制单元的控制方法【专利】
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污水处理中的自动化控制技术随着城市化进程的不断加快,污水处理成为了一个重要的环保课题。
传统的污水处理方法需要大量的人力和物力投入,效率低下,因此迫切需要一种高效、智能的自动化控制技术来提高水处理的效率和质量。
本文将探讨污水处理中的自动化控制技术,介绍其原理、应用和发展趋势。
一、自动化控制技术的基本原理自动化控制技术是指利用计算机、传感器、执行机构等技术手段,通过对污水处理过程的监测与控制,实现对污水处理的自动化管理。
其基本原理可以分为传感器感知、信息传输、决策控制三个环节。
1. 传感器感知传感器是自动化控制系统中的关键组成部分,它能够将污水处理过程中的各种参数如水流速度、PH值、悬浮物浓度等转化为电信号,并通过电缆或者其他无线方式传输给控制系统。
2. 信息传输信息传输是指将传感器感知到的信号传输给控制系统,常用的传输方式有有线传输和无线传输两种。
有线传输一般使用电缆进行传输,速度快但受限于传输距离;无线传输可以通过蓝牙、Wi-Fi、GPRS等技术实现,具有传输距离远、灵活性高的特点。
3. 决策控制决策控制是指基于传感器感知到的信息,通过控制算法对污水处理设备进行控制,实现自动化运行。
常见的控制算法有PID控制、模糊控制、模型预测控制等,可以根据具体情况选择合适的算法。
二、自动化控制技术在污水处理中的应用自动化控制技术在污水处理中具有广泛的应用前景,可以实现污水处理的高效、稳定和可持续运营。
以下是自动化控制技术在污水处理中的几个典型应用案例:1. 污水处理厂运行控制传统的污水处理厂需要人工值班、监测和控制,工作量大且依赖于操作人员的经验。
而采用自动化控制技术,可以实现对污水处理厂全过程的自动化运行和监测。
通过安装传感器和控制设备,能够实时监测和调节污水处理过程中的各种参数,提高处理效率和质量。
2. 污水流量调节污水处理过程中,污水流量的波动会对处理设备的运行产生很大影响。
利用自动化控制技术,可以根据不同时间段污水流量的变化趋势,进行合理的调整和控制。
自动控制在污水处理中的应用污水处理是现代社会中非常重要的环境保护工作之一。
随着社会的发展和人口的增加,污水排放量也在不断增加。
为了保护环境和减少对水资源的浪费,自动控制技术在污水处理中得到了广泛应用。
自动控制技术是指利用电子、计算机和信息技术等现代科技手段,对污水处理系统进行实时监测和控制,以达到优化处理效果的一种技术。
它可以通过设备的自动启停、传感器的自动调节和控制参数的自动设定等方式,实现污水处理过程的自动化。
1. 水质监测和控制:自动控制系统可以通过设置水质传感器,实时监测污水的水质指标如悬浮物、COD、氨氮等,并根据监测数据自动调节处理设备。
当COD浓度过高时,系统可以自动增大曝气设备的运行时间,提高氧化效果。
2. 运行状态监测和报警:自动控制系统可以监测处理设备的运行状态,如泵的流量、压力、设备的温度等,并设定相应的报警阈值。
当设备出现异常情况时,系统会自动发送报警信息,方便工作人员及时处理。
3. 污泥处理控制:在污水处理过程中,产生大量固体废物——污泥。
自动控制系统可以设定污泥的浓度、滞留时间和曝气量等参数,实现污泥的自动处理。
根据流量的变化自动调节曝气量,提高氧化效果和固液分离。
4. 节能控制:自动控制系统可以根据实时监测数据自动调节处理设备的运行状态,以达到最佳能量利用效果。
根据进水水质的变化,自动调节曝气设备和搅拌设备的运行时间,减少无效能量消耗。
5. 数据分析和优化:自动控制系统可以将实时监测的数据进行记录和分析,通过建立模型和算法,优化操作参数和控制策略。
这不仅可以提高污水处理效果,还可以节省能源和维护成本。
需要指出的是,自动控制技术的应用不仅需要先进的设备和传感器,还需要可靠的通信网络和稳定的电源供应。
只有在设备和系统的全面配合下,自动控制技术才能发挥其最大作用。
自动控制技术在污水处理中的应用,可以提高处理效果、减少运营成本、节能减排,是实现污水处理系统自动化、智能化的重要途径之一。
自动控制在污水生物处理技术中的应用摘要:阐述了自动化控制在度水处理中的应用及其发展方向。
阐明了在污水处理行业实现自动化控制的必要性、可行性及给其行业所带来的社会效益。
关键词:自动控制系统;活性污泥法引言:目前。
用计算机信息技术、通信技术等高科技技术提升改造传统行业,使其朝着生产过程自动化、管理信息化、高质量、高效率、节能的方向发展已成为一种趋势。
污水处理行业也不例外,需采用计算机信息、通信、自动控制等高科技技术。
结合污水处理行业各种工艺。
提高污水处理厂的生产和管理水平。
其次,计算机软件技术、通信技术、各种传感器、智能仪器仪表的飞速发展,也为污水处理行业的生产管理自动化、信息化提供了强有力的技术和产品支持。
一、污水生物处理的基本理论目前,污水生物处理方法主要有活性污泥法、生物膜法、厌氧生物处理法、生物塘法等。
活性污泥法以其突出的优点。
广泛应用于城市污水处理中。
该法由曝气池、二沉池、曝气系统以及回流系统组成。
曝气池与二沉池是活性污泥处理系统的基本构筑物。
由初沉池流出的废水与二沉池底部回流的活性污泥同时进人曝气池,其混合物称为混合液。
在曝气的作用下,混合液得到足够的溶解氧,并使活性污泥与废水充分接触,废水中的可溶性有机污染物。
也被存活在活性污泥中的微生物所分解,使废水得到净化,部分剩余污泥从系统排除。
活性污泥处理法中除普通活性污泥法外。
还有在近几年兴起的阶段曝气法、渐减曝气法、吸附再生活性污泥法、完全活性污泥法、延时曝气法,它们各具特点,如出水水质好,运行稳定,能有效抑制污泥膨胀等,在城市污水处理中较受欢迎。
但各自又具有自身的缺点,使其应用受到局限。
例如阶段曝气法是一种高效的城市污水处理工艺。
能有效防止丝状污泥膨胀,保障系统的稳定运行。
而且具有良好的除磷脱氮效果,但其运行管理复杂,只有实现自动控制,才能充分发挥其优势。
工艺结构与形式简单,处理效果好,运行方式灵活多变,是城市污水处理中深受欢迎的一种系统运行方式,但其运行操作繁琐,通常在某种方法的运行周期中,至少需要开启关闭管路与电源等闸阀次。
污水处理系统的电气控制措施污水处理系统是一种关键的城市基础设施,其目的是将废水经过一系列处理,使其重新符合排放标准并达到保护环境的要求。
污水处理系统的组成部分包括机械设备、仪表设备、电气设备等诸多部分。
在其中,电气控制系统是至关重要的一部分,因为它是污水处理系统顺利运行的重要保障。
本文将从电气控制系统的角度,探讨污水处理系统的电气控制措施。
一、污水处理系统的电气控制系统组成污水处理系统的电气控制系统主要包括电气控制箱、电器元件、信号传输设备等多个部分。
电气控制箱一般位于场地合适地段,集中安装各种电器元件,以便于维护管理和操作;电器元件一般包括开关、接触器、继电器、变频器、PLC等;信号传输设备是涉及到传感器信号采集,控制指令、来自操作员的指挥信号等等。
二、污水处理系统的电气控制措施1、自动控制系统污水处理系统中的自动控制系统一般采用计算机控制系统和PLC控制系统。
在计算机控制系统中,计算机应该能够实现集中管理、集中控制、集中操作和自动检测等功能。
在PLC控制系统中,设备控制一般采用开关量逻辑控制,通过PLC编程实现控制逻辑。
2、信号传输系统针对污水处理系统中存在的现场信号采集问题,信号传输系统是至关重要的。
设备信号采集一般采用模拟量、数字量等信号形式,传输方式一般分为有线和无线,有线传输采用以太网通讯、RS232/485总线等,无线传输一般使用Wifi、Zigbee 等。
3、保护措施为提高污水处理系统的安全性能,必须加强设备的保护措施,避免因为不小心导致设备损坏或发生危险事件。
系统保护措施包括有过电流保护、接地保护、过热保护等。
数据存储保护方面,可采用数据备份方式,定期将重要数据备份至其他设备。
4、维护措施电气控制系统的维护,不仅是消除设备故障的关键,其对于设备长期稳定运作也是至关重要的。
为保证污水处理系统的电气控制系统长期稳定运行,应定期对系统进行维护和保养,包括设备的清洗、检查和更换电器元件。
PLC控制污水处理概述污水处理是指将人类生活、生产和医院等单位排放的废水,通过物理、化学或生物方法进行处理,使其达到排放标准并循环利用的过程。
现代污水处理中心中,往往采用PLC进行自动化控制,以确保处理过程的有效性和稳定性。
PLC的特点和应用PLC控制器是一种用于工业自动化控制系统中的可编程逻辑控制器。
它具有高可靠性、性能稳定、易于编程的特点,广泛应用于工业生产过程中。
在污水处理行业中,PLC可用于控制污水处理厂的各个单元,例如:1.污水处理系统中的曝气系统:通过PLC控制,可以自动调节风机的转速和曝气器的空气量,使曝气效果最大化,减少能耗。
2.化学加药系统:PLC可以精确地控制化学加药量,实现精准加药,并将药量调控到最小,减少化学成本。
3.污泥脱水系统:PLC可以根据污泥浓度进行控制,确保污泥脱水效果良好,节约能源成本。
4.污水系统的流量控制:通过PLC控制流量计和泵的启停,实现污水系统的均衡、稳定和可靠。
PLC的优势在于可以实现自动化控制,提高污水处理设备的效能和稳定性。
此外,PLC还可以实现远程控制和监测,即员工无需亲自前往处理站点,就能够在控制屏幕上实现诊断和控制,快速解决处理设备的异常情况。
污水处理中的PLC应用案例分析青岛污水处理工程青岛市南岭污水处理工程是一个集管道输送、固液分离、生化处理、除磷除氮、深度处理和中水回用的现代化污水处理厂。
它采用了先进的PLC自动化控制系统,以实现整个污水处理过程的自动化控制。
PLC系统内置的智能算法可以实现污水处理过程中各个单元间的优化协调,确保整个污水处理过程的顺利运行。
通过远程的监控和管理,减少了人工干预,使得整个污水处理过程更加可靠和高效。
深圳市南山污水处理厂深圳市南山污水处理厂规模较大,日处理能力高达35万吨,为了确保污水处理过程的稳定性和可靠性,其采用了Siemens公司的Simatic S7 PLC控制器,以实现整个处理流程的高度自动化。
污水处理PLC控制污水处理PLC控制1. 简介2. 工作原理污水处理PLC控制的工作原理是通过控制器根据预设的程序和条件来控制设备的运行。
它可以实现自动化的监测、调节和控制,使得整个污水处理过程更加高效和可靠。
具体的工作流程如下:1. 监测:PLC控制器会实时监测污水处理过程中的各个参数,如水质、水流量、氧化还原电位等。
它可以通过各类传感器获取这些数据,并将其输入到控制器中。
2. 判断:控制器根据预设的逻辑和条件来对获取到的数据进行判断。
例如,当水质超过一定的标准时,控制器会发出指令,启动相应的设备进行处理。
3. 控制:根据判断的结果,控制器会相应地发出控制信号,控制设备的开关、调节流量、改变处理方式等。
例如,当水质超标时,控制器可以发出指令,打开添加药剂的设备,从而降低水质。
4. 反馈:控制器还会实时获取设备的运行状态信息,并将其反馈回来。
这些反馈信息可以帮助控制器进行监测和判断,从而实现闭环控制。
3. 优势污水处理PLC控制相比传统的人工操作具有以下优势:自动化:PLC控制可以实现污水处理过程的自动化,减少人力投入,提高工作效率和精度。
稳定性:PLC控制器具有高可靠性和稳定性,不受环境和温度等因素的影响。
灵活性:PLC控制器可以根据不同的处理要求和工况进行设定和调整,具有较好的适应性。
数据处理:PLC控制器可以实时采集和处理各种污水处理参数的数据,提供更多的技术支持和决策依据。
4. 应用案例污水处理PLC控制在实际应用中已经取得了广泛的应用。
以下是一些常见的应用案例:1. 污水处理厂:PLC控制被广泛应用于污水处理厂的各个环节,如进水处理、曝气池控制、混凝沉淀池控制、消毒设备控制等。
2. 排水系统:PLC控制可以实现城市排水系统的运行控制,包括排水泵的启停、泵的流量调节、水位监测等。
3. 园林灌溉:PLC控制可以实现园林灌溉系统的自动化控制,根据不同的植物需求和天气条件来调节灌溉水量和频率。
污水处理系统的电气控制措施随着城市化进步和工业化的不断发展,污水排放问题愈发凸显,对环境和人民健康造成了广泛严重的影响。
为了遵循国家污水排放的标准,减少对环境的污染和保护人民的健康,各大城市的污水处理系统已成为必不可少的基础设施之一。
污水处理系统的电气控制技术是非常重要的,它能够高效地控制和管理城市的污水处理工作,更好地保护环境,为人民创造更多的福祉。
电气控制措施是针对污水处理系统中的各个方面而制定的。
它主要包括以下几个方面:一、污水处理系统的基本控制污水处理系统的基本控制是污水处理工作中最重要的控制措施。
在这种控制措施中,电气系统主要控制污水处理过程中的主要进程、污泥的浓度和流量等参数,从而保障系统的高效运作。
污水处理系统中,基于PLC控制系统的电气设计是最为普遍的,它允许系统通过控制器高度自动化地实现预测和控制。
在这种控制措施中,电气设备控制着污水处理系统中的电动阀门、泵和压力调节器等,以便实现精细调控。
二、污水处理系统的加药控制污水处理系统的加药控制属于更为特殊的控制方式。
在这种控制措施中,电气设备主要是为了控制添加药品的浓度和速度。
这样能够让药品被及时而准确地添加到污水中,从而达到最佳的净化效果。
在批量生产的污水处理设备中,这种控制措施是非常有必要的,能够有效地保证最大的经济效益。
三、污水生化处理控制由于污水处理系统中的很多过程都是生化工艺,因此对于污水生化处理的控制也是非常重要的。
在这种控制措施中,电气设备主要是用于监测生化过程中的各个参数,比如温度、酸碱度、氧化还原电位等等。
并通过控制器进行自动化调控,以使生化过程能够更加稳定和可控。
在一些大型工业污水处理中,在处理过程中采用的生物过滤技术、曝气生物膜技术及磷化预控等等都涉及到这种控制措施。
四、废气处理控制在污水处理系统中,除了废水处理外,还有废气处理控制的问题,废气污染和废水污染同样严重,也必须对其进行控制。
在这种控制措施中,电气设备主要是用于监测和控制废气处理的各个参数,比如温度、湿度、气量等等信息。
PLC技术在污水处理过程中的自动化控制方案污水处理是保护环境和人类健康的重要工作之一。
随着科技的进步和工业自动化水平的提高,PLC(可编程逻辑控制器)技术在污水处理过程中的自动化控制方案应运而生。
本文将针对这一主题,探讨PLC技术在污水处理中的应用和优势。
一、PLC技术在污水处理中的应用情况PLC技术在污水处理过程中可以应用于多个环节,如进料控制、搅拌控制、物料控制、水位控制、温度控制等。
这些应用主要体现在以下几个方面:1. 进料控制:采用PLC技术可以实现污水进料的准确控制。
通过传感器检测和PLC程序的控制,可以精确计算和控制进水量,保证污水处理装置按照设计要求运行。
2. 搅拌控制:PLC可以控制污水处理设备中的搅拌设备。
根据实际需要,通过PLC编程控制搅拌设备的启停、转速和时间等参数,提高搅拌效果和运行效率。
3. 物料控制:在污水处理过程中,常常需要添加化学药剂来促进沉淀和去除污染物。
PLC技术可以根据设定的逻辑程序,实现自动控制添加化学药剂的量和时间,提高处理效果。
4. 水位控制:污水处理设备中的水位控制是十分重要的环节。
PLC可以通过水位传感器实时检测水位,并根据设定的控制策略自动调节进水量、排水量和搅拌设备的工作状态,保持污水处理设备的水平稳定运行。
5. 温度控制:一些污水处理过程需要控制温度,以保证处理效果和设备安全运行。
PLC可以通过温度传感器实时监测温度,并通过控制程序自动调节加热或冷却设备的工作状态,使温度稳定在设定范围内。
二、PLC技术在污水处理中的优势PLC技术在污水处理过程中具有以下几个优势:1. 精确控制:PLC系统采用数字化控制,可以实现精确的控制和调节。
通过传感器的实时监测和PLC程序的运行,可以对处理过程进行精确控制,提高处理效果。
2. 自动化程度高:PLC技术能够实现全面的自动化控制。
通过编程设置,可以根据不同的工艺要求实现自动启停、自动调节和自动报警等功能,减少人工干预,提高工作效率。
污水处理工程中的自动化控制技术自动化控制技术是指通过电子、计算机等现代技术手段使工程设备、生产过程或工艺流程实现自动控制的技术。
在污水处理工程中,自动化控制技术的应用不仅提高了处理效率,节约了资源,还保护了环境。
下面将详细介绍污水处理工程中的自动化控制技术,包括其应用范围、主要技术手段以及带来的好处。
一、应用范围污水处理工程中的自动化控制技术可以应用于各个环节,包括进水口处理、污泥处理、水质监测等。
首先,进水口处理是污水处理工程中的第一步,自动化控制技术可以对进水量、进水质量进行实时监测和控制,确保处理效果。
其次,污泥处理是污水处理的关键环节之一,自动化控制技术可以实现污泥的浓度、干度等参数的自动控制,提高污泥的处理效率和质量。
最后,水质监测是污水处理工程中的常态化工作,自动化控制技术可以实现对污水的各项指标进行在线监测,及时发现并解决问题。
二、主要技术手段在污水处理工程中,自动化控制技术采用了多种技术手段,包括传感器、PLC 控制系统和远程监控系统等。
首先,传感器是自动化控制技术的重要组成部分,用于实时监测污水处理过程中的各项参数,如水位、浓度、温度等。
其次,PLC控制系统是污水处理设备中的大脑,负责对传感器采集到的数据进行处理和分析,并根据预设条件调整设备的工作模式。
最后,远程监控系统可以对污水处理工程进行全方位的远程监控和管理,通过互联网实现远程控制和故障排除。
三、带来的好处污水处理工程中的自动化控制技术带来了诸多好处。
首先,自动化控制技术可以提高处理效率,减少人工干预,降低运营成本。
其次,自动化控制技术可以提高处理质量和稳定性,减少人为因素引起的操作误差。
同时,自动化控制技术还提供了实时监控和远程管理的功能,方便工程人员对处理过程进行监测和调整。
此外,自动化控制技术还可以减少对环境的污染,保护生态环境。
总而言之,污水处理工程中的自动化控制技术应用范围广泛,包括进水口处理、污泥处理和水质监测等环节。
(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201810979112.4(22)申请日 2018.08.24(71)申请人 广州市环境保护工程设计院有限公司地址 510000 广东省广州市越秀区迴龙路增沙街20号(72)发明人 曹姝文 阳重阳 许嘉辉 李锐敬 王文静 周文栋 鲁坚伟 余春菲 陈俊涛 (74)专利代理机构 北京超凡志成知识产权代理事务所(普通合伙) 11371代理人 唐维虎(51)Int.Cl.C02F 9/14(2006.01)G05B 19/418(2006.01)(54)发明名称污水处理控制方法及系统(57)摘要本申请涉及污水处理领域,具体而言,涉及一种污水处理控制方法及系统。
污水处理控制方法包括:数据采集装置每隔预设采样周期获取所述污水处理设备组的污水状态信息,并将每个采样周期的污水状态信息发送给云处理平台。
云处理平台接收每个采样周期的污水状态信息,并根据预设净化指标和当前采样周期的污水状态信息生成污水控制策略,并基于所述污水控制策略生成针对每一个污水处理设备的控制指令,再将控制指令发送给对应的污水处理设备。
污水处理设备响应对应的控制指令进行污水处理。
由此,通过对污水状态信息进行实时监控,并生成对应匹配的控制策略,从而对整个污水处理过程中进行自动调节,提高污水处理效率同时也减少了人力资源投入。
权利要求书3页 说明书11页 附图4页CN 109081507 A 2018.12.25C N 109081507A1.一种污水处理控制方法,其特征在于,应用于污水处理控制系统,所述污水处理控制系统包括云处理平台、与所述云处理平台通讯连接的数据采集装置以及与所述数据采集装置和所述云处理平台通讯连接的污水处理设备组,所述污水处理设备组包括多个互相连通的污水处理设备,所述方法包括:所述数据采集装置每隔预设采样周期获取所述污水处理设备组的污水状态信息,并将每个采样周期的污水状态信息发送给所述云处理平台;所述云处理平台接收每个采样周期的污水状态信息,并根据预设净化指标和当前采样周期的污水状态信息生成对应的污水控制策略;基于所述污水控制策略生成针对每个所述污水处理设备的控制指令,并将所述控制指令发送给对应的污水处理设备,其中,所述控制指令包括回流重净化流量控制指令、内部流量控制指令、外部流量控制指令以及污水环境控制指令;所述污水处理设备响应对应的控制指令进行污水处理。