自動控制在污水處理系統中的應用及優化

朱磊 吳愛紅

摘要：基于生態文明建設，我國在環境工程治理方面逐漸突破傳統思想和技術的限制，致力于打造優質環境，由于城市化進程以及人口的增長，工業化規模不斷擴大，城市污水排放問題不僅嚴重影響生態環境，對人們的日常生活也帶來一定危害，因此有關于污水治理的研究十分重要。本文立足于自動控制系統的角度解決以往污水治理中存在的部分問題，分析各項技術在處理過程中的具體應用，不斷提升監管的有效性，落實精細化數字管理。

關鍵詞：自動控制;污水處理;數字化;監測

引言：目前社會各個領域的生產力在自動化、機械化技術的引導下普遍都得到提升，并發揮重要作用，長期以來，污水處理工作始終都是環境工程中的難題，加之污水產量和類型的不斷提升，導致處理效果不盡人意。而自動控制系統的運用為環境工程污水處理工作帶來轉型契機，能夠讓處理流程脫離人為控制，以計算機為主導落實精細化管理，有效節約成本提升處理質量。

1自動控制系統具體應用

自動控制系統在污水處理廠的投入引起社會各界人士的關注，尤其在推行綠色環保理念之后，針對污水的治理效果儼然已經成為城市文明程度的決定性要素，在傳統模式的限制下，我國環境工程方面已經建立起完備的自動化控制體系，有效降低風險發生率，確保污水治理的安全性、科學性，這里詳細介紹自動控制系統在整個治污流程中的部分應用。

1.1粗格柵控制

粗格柵是進行污水處理自動控制系統中的第一道工序，若這一環節落實不到位會直接影響后續工作，具有去除固體廢料的作用。對于格柵機的控制主要利用科技手段檢測機器中兩側液面差，再根據相關數據來判斷下方疏導位置的阻塞程度，一旦超出預設范圍，自動控制系統會根據檢測結果選擇開啟清污機，直至暢通流暢后停止運作，在這一過程中以液面水位情況為條件;在一般情況下（即水位在預設值以下）清污機不工作，從而有效降低設備損耗和用電問題[1]。目前關于格柵機的控制已經引入時間系統，能夠定時進行清渣工作。

1.2加藥自動控制

在污水處理過程中治理要求相對較高的工序在于污水加藥，為了提升污水中污染物的沉淀效果和脫水性，可以在對應的池水中加入一定量的藥物，以此來實現泥水分離。在此過程中需要自動控制系統根據終沉池的進水量和雜志濃度進行測算，從而制定用藥比例方案，避免資源浪費現象。

1.3污水提升泵控制

污水提升泵在運作過程中能夠實現密閉排放，將污水與雜物分離有效規避二次污染，主要采用變頻自動控制系統，在污水處理過程中運用超聲波液位計來獲取信號，控制泵的運轉。系統會在此過程中記錄各個提升本的運作時間，確保其頻率、使用時間等保持一致。水泵運作設有低液位保護，在系統程序中將信號傳輸帶PLC中，再根據數量進行校對，及時給出反應，確保水泵聯鎖。

1.4pH儀表自動控制

在污水處理系統中，pH值自動控制是重要的指標參數，在處理過程中需要將pH值傳感器安裝到各個工藝的處理單元中，由PLC控制系統控制化學藥品的投放量，而pH值傳感器在自動控制系統中發揮監測功能，在中控系統中顯示數據，一旦超出定值及時報警。

2污水出路系統中自動控制優化方式

2.1自動控制方面的優化

目前在環境工程污水處理工作中，自動控制系統已經逐漸普及和推廣，大部分操作都能脫離人工干預，但仍有一些部分存在粗放性特點，尤其一些遠程操控的部分有待提升。具體來講，污水處理廠運作過程中可以根據設備、相關系統以及操作流程等需求進行智能管理，只需在系統設計中輸入完整的編程程序即可執行，為了進一步加強自動控制系統在污水治理中的覆蓋率，需要相關技術人員積極探索當前系統的提升空間，不斷優化指令，同時需要確保每道工序之間的順利銜接，實現精準控制。例如在格柵機自動控制系統中，除了定時和預期值外，還可以設置手動開啟模式，當相關人員在檢查過程中若發現定時不精準或系統失靈而造成的堵塞時，可以開啟手動模式來啟動格柵機，從而避免由于廢渣過大、過多而造成的堵塞問題。

2.2提高監測效果

污水處理廠運作過程中經常會由于設備故障而發生一些事故，在集成化、流程化較高的自動控制系統中造成嚴重影響，未完成的工序被迫停工停產，造成一定的社會經濟損失。以往操作者會通過聲音、氣味或直觀觀察等方式進行檢測，而對于一些集成性較高的機械設備則無從取證，且時效性不高。因此，在優化自動控制系統時務必加強故障檢測系統，實現全天候覆蓋，具體應用可參考pH值傳感器，當設備到達一定荷載后，系統會根據相關信息來判斷是否需要做出反應，若是，則會在系統中記錄異常數據鎖定故障位置，并發出對應的警報[2]。在優化過程中可以多設置一項參數用于預警，當前的自動控制系統普遍會在數據極值時發出警報，而對于預防方面的內容相對較少，相關設計者可以在臨界點之前輸入一部分即將到達臨界點的參數，從而及時預防，避免措手不及，有效降低故障所帶來的危害。

2.3落實精細化數字管理

新時期，環境工程污水治理工作逐漸邁向智能化、數字化，已經取得顯著成效，其中最具代表性的便是自動控制系統。通常情況下污水處理廠的規模很大，設備齊全流程復雜，在各個工序運作過程中會產生大量的數據信息，用于后續研發與相關工程的拓展和優化。為了進一步落實自動控制系統，可以建立與之匹配的數據信息平臺，用于記錄一些重要數據，由于數據量過大，需要更多的人力資源進行分析和匯總，因此可以進一步優化該存儲平臺，根據實際情況設置多種分類，以及數據參數在某一時間內的平均值、誤差值等，生成報表文檔，將其保存下來為日后的污水治理系統升級或擴建提供理論依據。環境工程污水處理對技術的要求很高，需要相關人員不斷完善自動控制系統，降低人工成本提升工作效率，突破以往限制，針對現存問題進行精細化管理。

結束語：水是人類賴以生存的重要資源，基于當前我國所倡導的可持續發展理念，主張水資源的二次利用與循環使用，污水處理工作的創新與優化是落實該項主張的重要途徑。為了達到預期效果，滿足人口的用水需求，需要在現有自動控制系統的基礎上不斷完善數字化建設，加強對各項流程的監管，創新技術，提升處理效率，在消除水污染的同時帶動城市實現可持續發展。

參考文獻：

[1]張哲.PLC自動控制系統在污水處理中的應用[J].現代鹽化工，2021，48（04）：83-84.