我國污水處理廠自動化控制技術的現(xiàn)狀和前景

我國污水處理廠自動化控制技術的現(xiàn)狀和前景摘要：污水處理是目前我國大力開展環(huán)境保護治理工作的一項重要內容，對保護我國的生態(tài)環(huán)境起著非常重要的作用。隨著社會的發(fā)展和科技的進步，自動化控制技術在污水處理廠的運行維護中至關重要。本文分析國內外污水處理廠自動化控制系統(tǒng)的現(xiàn)狀，并對我國污水廠自控技術在本行業(yè)的應用和發(fā)展展開探討。關鍵詞：自動化控制；污水處理；數(shù)據(jù)1、概述隨著社會的發(fā)展和人類生活水平的提升，污水排放量也在快速增加。改革開放以來，環(huán)境污染問題不斷增大，國家和地方對于污水排放標準也在不斷提高，這也就要求污水治理企業(yè)對污水處理工藝、污水處理能力的要求也越來越高，其中一個非常重要環(huán)節(jié)就是優(yōu)化污水處理的自動化控制系統(tǒng)，從而實現(xiàn)對污水處理廠的半自動乃至全自動控制，這樣不僅能保證出水水質，而且可節(jié)省能耗與運行費用，有利于達到國家節(jié)能減排的要求，這也是污水處理行業(yè)的發(fā)展趨勢。2、先進國家污水處理廠自動化控制歷史及現(xiàn)狀污水處理自動控制技術在西方發(fā)達國家發(fā)展的比較早，其技術上也具有明顯的優(yōu)勢，西方很多國家的污水處理廠在多年前就實現(xiàn)了污水處理的計算機控制，甚至有的國家已經在污水處理過程中實現(xiàn)了無人化管理，具體通過計算機程序設計和網絡技術對整個過程進行控制［1］。在20世紀70年代，西方發(fā)達國家的一些污水處理廠已經實現(xiàn)了利用計算機控制構筑物加藥、流量監(jiān)測、液位測量、視頻監(jiān)控等技術，從而使水質大為改善，管理效率大大提高。西方某些國家污水處理控制系統(tǒng)發(fā)展到現(xiàn)在已經取得了很大的成就，控制系統(tǒng)的自動化程度相比以前更高，如美國的許多大型污水處理廠在整個廠區(qū)范圍設置了整套的集散控制系統(tǒng)，實現(xiàn)了對污水處理過程的多環(huán)路控制［2］。3、我國污水處理廠自動化控制現(xiàn)狀及存在問題我國污水處理自動化控制起步較晚，在20世紀70年代，我國的水行業(yè)開始逐漸將自動化技術應用到污水處理廠的生產運行中去，但發(fā)展較為緩慢，直到20世紀90年代，自動化、信息化在水行業(yè)受到了普遍重視。進入90年代中期以后，污水處理廠才開始廣泛引入自動控制系統(tǒng)，但多是直接引進國外成套自控設備，國產自動控制系統(tǒng)在污水處理廠應用很少。雖然近20年來，我國水行業(yè)在自動化技術和信息化技術應用方面得到了長足的發(fā)展，創(chuàng)造了良好的經濟效益和社會效益，但是與國際水平相比，我國的自動化和信息化技術還相對滯后，整體上還處在國外八九十年代的水平。主要體現(xiàn)在發(fā)展的不平衡和應用水平方面。以智能決策為目標的信息化技術則相對遲緩，自動化技術和信息化技術缺乏融合，而沒有發(fā)揮其應有的作用。4、我國污水處理廠自動化控制前景展望自動控制系統(tǒng)采用通訊技術、自動化技術、網絡技術、計算機技術、圖形顯示技術、數(shù)據(jù)庫技術構建成等綜合技術以實現(xiàn)自動化遠程監(jiān)控。我國對于污水處理廠自動化控制，當前必須做好以下幾方面。（1）設備自動化控制現(xiàn)代污水處理自動控制系統(tǒng)通常設置有中央控制站、現(xiàn)場控制子站、現(xiàn)場控制操設備3個級別，中央控制站是指廠級的計算機系統(tǒng)，大多設于廠區(qū)辦公區(qū)域的中控室，現(xiàn)場控制子站指的是現(xiàn)場級的計算機系統(tǒng)。中央控制子站的計算機系統(tǒng)主要是對污水處理廠的運行管理情況進行集中監(jiān)測，對全廠所有工藝設備的控制和監(jiān)測主要通過對PLC的管理來實現(xiàn)。自動控制系統(tǒng)的現(xiàn)場控制子站則主要包括以下幾個：鼓風機控制子站、污泥回流泵房控制子站、加藥間控制子站、污泥脫水間控制子站、配電控制子站、各構筑物控制子站等［3］，從而控制現(xiàn)場控制操設備（包括水泵、閥門、閘門、潷水器、格柵機、風機、刮泥機、脫水機、加藥設備、配電設備等）的運行狀態(tài)，必要時通過計算機手動開關或大小切換各類設備儀器。（2）數(shù)據(jù)自動化采集將動態(tài)的工藝流程圖顯示在中控室的計算機屏幕上，同時現(xiàn)場的重要工藝參數(shù)的變化情況及儀表監(jiān)測數(shù)據(jù)等也可以很清楚地顯示在總站和子站界面上。以此實現(xiàn)運行狀態(tài)下自動采集流量、液位、污泥量、各類水質指標等數(shù)據(jù)的功能，并對數(shù)據(jù)超標時自動報警，便于管理者分析控制。（3）視頻監(jiān)控及自動報警建立完善的視頻監(jiān)控，對污水處理廠各重要建筑、設備進行視頻監(jiān)控，防止故障造成損失擴大。有設備出現(xiàn)故障時，首先預先設定的操作命令會對故障進行初次處理，并且系統(tǒng)會顯示報警畫面，來提示操作人員對故障進行處理。5、總結自動控制系統(tǒng)與傳統(tǒng)的人工控制方式相比，大大提高了污水處理自動化水平和管理水平，同時也大大提高了污水處理的質量、減少了有害物質的排放，產生了很好的經濟效益和社會效益。由于污水處理的自動化技術在起步比較晚，相對于西方發(fā)達國家應用于污水處理廠的自控系統(tǒng)，我國的自動化控制技術還有相當大的差距。目前對于我國污水處理行業(yè)的自控發(fā)展，還是盡可能的引進先進的自控硬件設備和自動化控制理念，同時加大自控系統(tǒng)的自主研發(fā)投入，將這些先進的硬件和軟件進行完善改進，應用到各不相同的污水處理行業(yè)及污水處理工藝當中。從而避免或減少人為因素帶來的隱患或事故，能夠安全、可靠的完成復雜的工藝、流程，保證污水處理的效果，減輕工作者的勞動強度，從而提高勞動效益和效率，并有效的節(jié)約資源。參考文獻：［1］翟立絨．水處理自動控制系統(tǒng)的應用現(xiàn)狀及前景展望