自動(dòng)控制技術(shù)在污水處理中的應(yīng)用研究

1、 自動(dòng)控制技術(shù)在污水處理中的應(yīng)用研究 摘 要 隨著我國(guó)城市化進(jìn)程的不斷推進(jìn)，污水的排放量也在大幅度增加，在此情況下，必須加強(qiáng)自動(dòng)控制在污水處理中的運(yùn)用研究，有效提升污水處理的效率?；诖?，對(duì)污水處理中的自動(dòng)控制展開(kāi)研究，從污水處理以及自動(dòng)控制系統(tǒng)運(yùn)行的特點(diǎn)出發(fā)，對(duì)自動(dòng)控制的運(yùn)用成效以及問(wèn)題進(jìn)行討論，并提出了完善系統(tǒng)運(yùn)行、擺脫限制因素及打造高素質(zhì)人才隊(duì)伍等優(yōu)化策略，為提升污水處理的生產(chǎn)力奠定基礎(chǔ)。關(guān)鍵詞污水處理;自動(dòng)控制;運(yùn)用在傳統(tǒng)的污水處理模式下，通常以半自動(dòng)化處理與人工處理為主，但這兩種方式在實(shí)際運(yùn)行的過(guò)程中都存在著一定弊端。隨著科技水平的不斷提升，自動(dòng)控制系統(tǒng)逐漸在污水處理中投入使用，進(jìn)而

2、有效地避免了傳統(tǒng)污水處理模式所引發(fā)的弊端。同時(shí)，自動(dòng)控制系統(tǒng)在污水處理過(guò)程中的運(yùn)用還可以大幅度提高工作效率，進(jìn)一步降低相關(guān)環(huán)節(jié)所需要的成本，因此加強(qiáng)對(duì)自動(dòng)控制系統(tǒng)的研究有著很強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義。1 污水處理及自動(dòng)控制系統(tǒng)運(yùn)行的特點(diǎn)1.1 污水處理特點(diǎn)在污水處理的過(guò)程中主要存在三方面的特征;（1）所需要的周期較長(zhǎng)，整個(gè)污水處理流程一共需要經(jīng)歷機(jī)械處理、生物處理以及深度處理三次處理，因此有必要對(duì)處理工藝做出進(jìn)一步優(yōu)化。（2）相關(guān)參數(shù)的離散性較強(qiáng)，導(dǎo)致設(shè)備在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)很難獲取溶解氧、ph值等參數(shù)的系統(tǒng)線性關(guān)系。（3）傳統(tǒng)的污水處理方式主要依靠經(jīng)驗(yàn)開(kāi)展，不僅耗費(fèi)了大量的人力物力，對(duì)自動(dòng)控制系統(tǒng)的發(fā)展也會(huì)造成阻礙

3、。1.2 自動(dòng)控制系統(tǒng)運(yùn)行特點(diǎn)自動(dòng)控制系統(tǒng)的發(fā)展不僅對(duì)污水處理有著強(qiáng)烈的現(xiàn)實(shí)意義，同時(shí)也是污水處理必然的發(fā)展方向，自動(dòng)控制系統(tǒng)的運(yùn)行需要大量的自動(dòng)化技術(shù)得以實(shí)現(xiàn)，在污水處理的過(guò)程中，自動(dòng)控制系統(tǒng)的運(yùn)行體現(xiàn)出了較強(qiáng)的復(fù)雜性，而其中涉及到的各類模擬量、數(shù)字量也大大提升了自動(dòng)控制系統(tǒng)的運(yùn)行難度?，F(xiàn)階段，自動(dòng)控制系統(tǒng)主要包括開(kāi)環(huán)、閉環(huán)以及時(shí)間控制等多種控制方式，同時(shí)由于污水處理對(duì)城市發(fā)展的重要影響，各個(gè)環(huán)節(jié)的參數(shù)與指標(biāo)必須嚴(yán)格符合污水處理的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，這也進(jìn)一步提升了自動(dòng)控制系統(tǒng)的運(yùn)行難度。2 污水處理中自動(dòng)控制的運(yùn)用成效2.1 酸堿度的控制污水與普通生活用水在酸堿度上會(huì)存在著一定的差異，并且還有可能呈

4、現(xiàn)出一定的波動(dòng)趨勢(shì)，為進(jìn)一步提升對(duì)污水的處理效果，就需要借助自動(dòng)控制系統(tǒng)加強(qiáng)對(duì)酸堿度的控制。對(duì)酸堿度進(jìn)行控制的主要流程為：系統(tǒng)會(huì)先對(duì)污水的酸堿度進(jìn)行檢測(cè)，如果污水的酸性較強(qiáng)，系統(tǒng)會(huì)對(duì)相應(yīng)的數(shù)據(jù)加以記錄，并標(biāo)記出其中的誤差與錯(cuò)誤率。接著再根據(jù)之前的數(shù)據(jù)分析結(jié)果打開(kāi)堿液閥，對(duì)污水的酸堿度進(jìn)行調(diào)整，這樣根據(jù)污水的酸性強(qiáng)度控制堿液閥進(jìn)而有效實(shí)現(xiàn)了污水處理的自動(dòng)控制。另外，系統(tǒng)還可以針對(duì)污水的酸堿度加以計(jì)算，針對(duì)其非線性部分提供相應(yīng)的增益補(bǔ)償，最大限度地提升污水處理工作的有效性。2.2 曝氣池的控制在污水處理的過(guò)程中因?yàn)槲鬯泻兄^多的微生物，而且其中一部分微生物的代謝需要消耗氧氣，因此有必要開(kāi)展對(duì)污

5、水的曝氣工作。相關(guān)工作的完成主要涉及到以下重點(diǎn)環(huán)節(jié)：首先要對(duì)污水進(jìn)行好氧處理，通過(guò)將曝氣池中污水與活性污泥混合的方式加速其中有機(jī)物的降解。其次，在第一步完成之后污水里面的有機(jī)物會(huì)附著于細(xì)胞上，從而進(jìn)一步提升曝氣池中的好氧成分，這樣的環(huán)境給污水中微生物的代謝提供了良好的條件，幫助微生物可以處在一個(gè)最佳的儲(chǔ)存狀態(tài);最后，要針對(duì)污水處理的曝氣量加以模糊控制，完成曝氣池氧氣濃度的檢測(cè)工作以及有機(jī)物的評(píng)估工作，進(jìn)而準(zhǔn)確計(jì)算出污水處理需要的各項(xiàng)信息數(shù)據(jù)。2.3 厭氧系統(tǒng)的控制在污水有機(jī)負(fù)荷程度比較高的情況下原有的處理方式就不再適合對(duì)其進(jìn)行處理，而這時(shí)厭氧處理方法成為了最為主要、有效的處理方法。在此過(guò)程中，

6、應(yīng)先對(duì)污水的主要構(gòu)成成分以及污水濃度加以檢測(cè)，如果各個(gè)因素的變化幅度較大則需要開(kāi)展更為有效的厭氧控制。針對(duì)厭氧系統(tǒng)的控制需要對(duì)厭氧消化池的情況加以檢測(cè)，得出污水中各類物質(zhì)的含量并控制產(chǎn)物的酸堿度關(guān)系，使其可以更好地發(fā)揮出線性控制作用，推動(dòng)系統(tǒng)的協(xié)調(diào)有機(jī)負(fù)荷，提升污水處理的穩(wěn)定性。2.4 混凝劑的控制針對(duì)污水中分散的膠體物質(zhì)，在進(jìn)行污水處理的過(guò)程中需要使用到混凝劑。為了可以更好地讓混凝劑在污水處理的過(guò)程中發(fā)揮作用，需要事先在凈水中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，分析反應(yīng)池中的絮凝現(xiàn)象，并結(jié)合分析數(shù)據(jù)得出最為合理的混凝劑投入量值，進(jìn)而最大限度地降低污水的渾濁度，保證污水處理的合理性。另外，還需要通過(guò)建立化學(xué)氧化模型對(duì)污

7、水酸堿度與吸附劑效果進(jìn)行評(píng)價(jià)，進(jìn)而在后續(xù)的處理過(guò)程中提升控制效果。3 污水處理中自動(dòng)控制運(yùn)用的問(wèn)題與建議3.1 自動(dòng)控制系統(tǒng)的運(yùn)行問(wèn)題3.1.1 穩(wěn)定性不強(qiáng)隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，各個(gè)領(lǐng)域都受到了明顯的影響，各行各業(yè)都開(kāi)始將信息化技術(shù)引入其中，其中也包括污水處理的自動(dòng)控制系統(tǒng)。污水處理的相關(guān)技術(shù)經(jīng)過(guò)快速的革新與發(fā)展，plc、dcs等技術(shù)也得到了顯著的提升，在這部分因素的影響下，自動(dòng)控制系統(tǒng)較之前也產(chǎn)生了明顯的轉(zhuǎn)變，功能運(yùn)行的系統(tǒng)性與穩(wěn)定性都發(fā)生了不同程度上的提升，污水處理的效率與質(zhì)量也隨之進(jìn)步。以現(xiàn)階段的發(fā)展情況來(lái)看，在污水處理過(guò)程中自動(dòng)控制系統(tǒng)的運(yùn)行仍然存在著一些問(wèn)題，由于污水處理自動(dòng)控制的

8、過(guò)程非常復(fù)雜，其中需要涉及到大量的專業(yè)技術(shù)與數(shù)據(jù)參數(shù)，同時(shí)這部分?jǐn)?shù)據(jù)參數(shù)的不斷變化也給污水處理自動(dòng)控制系統(tǒng)的運(yùn)行帶來(lái)了巨大難度。因此在當(dāng)前的污水處理過(guò)程中并不能完全依靠自動(dòng)化控制來(lái)實(shí)現(xiàn)，其中的一部分環(huán)節(jié)仍然需要依靠工作人員完成，并根據(jù)處理過(guò)程中的變化進(jìn)行人工調(diào)整，進(jìn)而導(dǎo)致了污水處理效果的不穩(wěn)定性。3.1.2 限制因素過(guò)多由于污水處理的過(guò)程非常復(fù)雜，進(jìn)而對(duì)其中的設(shè)備運(yùn)行情況與基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)情況都有著較高的要求，其中所涉及到的專業(yè)技術(shù)也要達(dá)到一定的應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)。這樣的嚴(yán)格要求使得很多地區(qū)在進(jìn)行污水處理時(shí)面臨著不容樂(lè)觀的局面。其中主要的影響原因有很多，例如污水處理設(shè)備的先進(jìn)性以及運(yùn)行效果難以滿足當(dāng)前自動(dòng)控

9、制系統(tǒng)運(yùn)行的需求等，而像這樣的污水處理廠設(shè)備問(wèn)題將會(huì)對(duì)污水處理效果與效率產(chǎn)生直接的影響，對(duì)自動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)行與發(fā)展也會(huì)產(chǎn)生一定程度的阻礙。3.2 自動(dòng)控制系統(tǒng)的優(yōu)化措施3.2.1 完善系統(tǒng)運(yùn)行在原有的自動(dòng)控制模式下仍存在著較多限制與弊端，因此為進(jìn)一步提升污水的處理效果，有必要對(duì)系統(tǒng)加以改進(jìn)。就當(dāng)前采集與輸出的數(shù)據(jù)來(lái)看，主要包括脈沖量、開(kāi)關(guān)量與模擬量，但對(duì)于污水處理的進(jìn)一步發(fā)展來(lái)說(shuō)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，因此還要對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，進(jìn)而完成對(duì)圖片、音頻以及視頻的采集與輸出。同時(shí)，對(duì)系統(tǒng)的各個(gè)功能還應(yīng)完成進(jìn)一步的拓展，其中包括對(duì)信息的邏輯處理功能;整數(shù)、實(shí)數(shù)、二進(jìn)制等各類信息數(shù)據(jù)的運(yùn)算功能;以及對(duì)時(shí)間的運(yùn)算功能，進(jìn)

10、而有效實(shí)現(xiàn)對(duì)延時(shí)與定時(shí)的有效控制。另外，在原有的基礎(chǔ)上進(jìn)一步提升高速計(jì)數(shù)的頻率，保證輸入和輸出過(guò)程中的反應(yīng)速度與精細(xì)化程度。最后是增加系統(tǒng)的存儲(chǔ)容量，保證數(shù)據(jù)生成與儲(chǔ)存的安全性;完善開(kāi)放式網(wǎng)絡(luò)通訊模塊的調(diào)節(jié)，以保證遠(yuǎn)程控制的穩(wěn)定性。3.2.2 擺脫限制因素就現(xiàn)階段的發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看，加強(qiáng)污水處理的技術(shù)創(chuàng)新、提升自動(dòng)化控制效果才是推動(dòng)污水處理水平提升的唯一出路。由于我國(guó)在自動(dòng)化技術(shù)的研究上起步較晚，因此在當(dāng)前污水處理領(lǐng)域中自動(dòng)控制系統(tǒng)的運(yùn)行情況仍與發(fā)達(dá)國(guó)家相比存在著較大的差距。這樣的情況就會(huì)導(dǎo)致我國(guó)進(jìn)行污水處理的相關(guān)技術(shù)仍然受制于其他國(guó)家，部分污水處理設(shè)備還需要從國(guó)外進(jìn)口。通常情況下，這部分設(shè)備的內(nèi)

11、部結(jié)構(gòu)與維修程序都非常復(fù)雜，如果我國(guó)工作人員不能有效處理則會(huì)對(duì)污水處理工作產(chǎn)生嚴(yán)重的阻礙。因此，我國(guó)應(yīng)該進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)自動(dòng)化技術(shù)的研發(fā)，更好地將自動(dòng)化技術(shù)引入到污水處理中，最大限度地減少技術(shù)層面所帶來(lái)的限制。同時(shí)，相關(guān)自主研發(fā)設(shè)備維修與應(yīng)用的簡(jiǎn)易程度大大提升，這對(duì)于污水處理的發(fā)展也具有著至關(guān)重要的意義。3.2.3 打造高素質(zhì)人才隊(duì)伍相關(guān)專業(yè)人才是推動(dòng)污水處理發(fā)展的重要?jiǎng)恿?，?shí)際上，污水處理對(duì)人才需求量非常大，其中還包括了污水處理設(shè)備操作人員以及自動(dòng)化控制人才等。因此為了進(jìn)一步提升污水處理效果，應(yīng)加強(qiáng)人才的培養(yǎng)力度，進(jìn)而通過(guò)發(fā)揮人才隊(duì)伍的積極作用滿足污水處理行業(yè)的發(fā)展需求，從而更好地為城市化建設(shè)提

12、供動(dòng)力。同時(shí)，對(duì)于人才培養(yǎng)還要注重自動(dòng)化知識(shí)與污水處理工程的結(jié)合，不斷提升人才的實(shí)際操作能力。4 結(jié)束語(yǔ)綜上所述，自動(dòng)控制在污水處理中的普及不僅可以有效避免傳統(tǒng)污水處理方式，還對(duì)污水處理質(zhì)量與效率的提升起到了至關(guān)重要的作用。為進(jìn)一步提升自動(dòng)控制系統(tǒng)的運(yùn)行水平，有效滿足國(guó)家的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，在實(shí)際的運(yùn)行過(guò)程中，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)其的研究力度，有效掌握自動(dòng)控制系統(tǒng)的運(yùn)行特點(diǎn)并針對(duì)現(xiàn)存的運(yùn)行問(wèn)題加強(qiáng)系統(tǒng)的完善與限制因素的解決，進(jìn)而使自動(dòng)控制系統(tǒng)的作用可以得到最大限度地發(fā)揮。參考文獻(xiàn)1 王世海.自動(dòng)控制系統(tǒng)在污水處理中的應(yīng)用j.大眾標(biāo)準(zhǔn)化，2020（15）：199-200.2 曾懷宇.自動(dòng)控制在污水處理中的應(yīng)用研究j.低碳世界，2019（12）：42-43.3 郝雯.自動(dòng)控制系統(tǒng)在污水處理中的應(yīng)用分析j.住宅與房地產(chǎn)，2019（12）：270.4 戴勇進(jìn).淺談自動(dòng)控制技術(shù)在垃圾焚燒發(fā)電廠飛灰處理中的應(yīng)用j.數(shù)碼世界，2019（4）：273-274.5 國(guó)洪巖.自動(dòng)化控制技術(shù)在煤化工廠污水處理中的實(shí)踐應(yīng)用分析j.山東工業(yè)技術(shù)，2019（11）：33.6 顏智慧.除磷加藥自動(dòng)控制技術(shù)在污水處理廠的應(yīng)用分析j.科技經(jīng)濟(jì)導(dǎo)刊，2019，27（11）：1