浅谈污水处理中自动控制的适用性与研究.doc

1、浅谈污水处理中自动控制的适用性与研究摘要：随着中国生产力的不断发展，人民生活水平的不断提高，国家和地方政府在环保方面的相关投人的不断加大，提高污水处理的自动控制程度已成为污水治理工程中一个广阔的拓展领域，实现污水处理自动化控制是提高污水处理的效果和管理的关键。本文对各单元自动控制系统进行详细介绍。 关键词：自动控制；污水处理；各单元 中图分类号：TU992.3 文献标识码：A 文章编号： 1、前言 污水处理是一门涉及化学、物理、生物等多门科学的综合性技术，其工艺机理复杂，操作要求十分严格，实现起来难度较高。如果只凭现场人员手动操作，往往操作繁琐，劳动强度大，处理效果差。加之我国水污染控制水平较

2、低，尤其是工业废水的污染控制，投入不足，给环境带来了严重的威胁。因此为了改变我国污水处理控制技术的这种落后现状，进行污水处理自动控制系统的研究，具有非常现实的意义。当前，污水处理控制领域将计算机技术、智能技术、网络技术等运用到过程中，实现优化控制，已成为研究热点。 2、自动控制理论的发展 在工业和现代科学技术的飞速发展的同时，控制理论的发展至今已有 100 多年的历史。各个领域中的自动控制系统对控制精度、响应速度、系统稳定性与适应能力的要求越来越高，应用范围也更加广泛。特别是自 20 世纪 80 年代以来，计算机技术的高速发展，推动了控制理论研究的深入发展。 3.各单元的自动控制系统 3.1

3、格栅自动控制系统 根据水位差测量仪检测的格栅前后水位差阈值自动控制机械格栅的运行。当机械格栅停止运行的时间超过设定值时，系统转由时间控制，自动启动机械格栅。PLC 系统还将按软件程序自动控制栅渣输送机、机械格栅的顺序启动、运行、停车以及安全联锁保护。水位差设定值，格栅的运行时间及格栅运行周期可调。3.2 水泵自动控制 在泵池设超声波液位仪表，根据水位测量仪测得的泵房水位值自动控制多台水泵的启停运行。当泵房水位高至某一设定的水位值时，PLC 系统将按软件程序自动增加水泵的运行台数；相反，当泵房水位降至某一设定的水位值时，PLC 系统将按软件程序自动减少水泵的运行台数。同时，系统累积各个水泵的运行

4、时间，自动轮换水泵，保证各水泵累积运行时间基本相等，使其保持最佳运行状态。当水位降至干运转水位时，自动控制全部水泵停止运行。在监控管理系统和就地控制系统的操作面板上可以设定水位值。 3.3 沉砂池自动控制 沉砂池的设备自成系统，随设备所带的就地控制箱将带有启动时序和停止时序，以及安全保护程序，自动控制整套沉砂池设备的运行。PLC系统将采集沉砂池全部设备的运行状态，上位监控管理计算机也可远控整套沉砂池设备的启动/停止。 3.4 分段进水多级 AO 生物池控制 现有 AO 或 AAO 生物池改造采用分段进水多级 AO 工艺。主要测控内容有： 各段进水流量检测、配水阀门/堰门监控，自动控制各段流量，

5、保证多级 AO 工艺进水流量分配比，实现合理利用各段硝化容量,充分利用原水中碳源进行反硝化, 达到有效降低出水 TN, 并降低运行费用。 厌氧池氧化还原电位监测，各级缺氧池入口溶解氧监测，各级缺氧池混合液浓度监测，搅拌器运行控制。 各级好氧池溶解氧监测、空气流量检测、曝气量自动控制。由于污水处理厂的实际运行中, 进水负荷实时变化，DO 串级控制策略可根据进水负荷实时调整 DO 的设定值, 有效地消除进水扰动。 生物池出水硝氮在线检测，作为甲醇投加的过程控制参数，及时调整外碳源的投加量，保证出水水质并节省碳源。 生物池出水氨氮在线检测，根据出水氨氮值及时调整曝气量满足和保证出水水质的要求。 分段

6、进水多级 AO 工艺对 C/N 比的敏感性，具体水质、水量的实时变化，使得分段进水工艺的运行和优化有很大的空间。利用在线监测及智能控制技术，根据进水水质、水量对系统进行实时控制, 提高污染物的去除效率, 降低运行成本，并可提高分段进水生物脱氮工艺的可操作性。 3.5 鼓风机房出口压力控制 通过压力变送器检测空气总管的压力，根据设定的压力值控制鼓风机的运转台数、调节鼓风机的导叶片角度，从而保证生物池对空气的需求量。在保证空气需求量的前提下，尽可能地节省能耗，压力控制系统和曝气量调节系统相互关联，相互影响，最终使生物池的生物处理过程处在最佳状态。通过监控管理系统和现场控制系统的操作屏，可以设定鼓风

7、机出口的压力控制值。 3.6 污泥回流量自动调节 回流污泥量的控制采用比例控制以保证污泥混合液浓度在一定的范围内。根据生物池的进水量、回流污泥浓度控制回流污泥泵（工频泵）的运转台数或变频泵的转速，保证生物池微生物的需要量。通过监控管理系统和现场控制系统的操作屏，可以设定回流污泥比例。 3.7 沉淀池排泥控制 沉淀池的排泥可以根据装在沉淀池内的泥位计来控制刮泥车的运行，指导排泥。排泥有二种控制方式：按泥位计设定值进行自动排泥，按定时实现自动排泥。 3.8 污泥浓缩自动控制 污泥浓缩机系统控制采用时间控制和手动控制。该系统中设备的启动顺序依次为输送机、浓缩机、加药泵、进泥泵、污泥切割机，停止顺序与

8、之相反。当药液制备段的溶液罐的液位低，进泥泵的进泥流量低、系统中任何一台设备发生故障时，系统停止运行。采用污泥流量比例投加絮凝剂，通过监控管理系统和现场控制系统的操作屏，可以设定每天允许的运行次数及每次运行的时间。 3.9 污泥脱水自动控制 污泥脱水过程按污泥脱水系统自身 PLC 预先编制的程序控制运行。污泥脱水的程序控制采用时间控制和手动控制。系统设计带有启动时序和停止时序，以及安全保护程序。在药液已制备完成的前提下，设备的启动次序依次为倾斜式输送机、水平式输送机、浓缩脱水一体机、加药泵、进泥泵，停止顺序与之相反。上位监控管理计算机可远程监测污泥脱水系统全部设备的运行状态和故障报警，但不可远

9、程控制污泥脱水系统的开停。 3.10 加氯的自动控制 根据进水流量和浊度控制加氯机按比例自动加氯，并根据出水余氯值进一步修正加氯量，使加氯量始终处于最佳值。 3.11 电动闸门的控制 重要的电动闸门，旁边设置的现场手动操作箱面板上设手动/远动转换开关。手动状态下，由操作箱面板上的按钮控制闸门的开闭；远动状态下，由中控室遥控闸门的开闭。闸门的状态和工况在中控室的模拟屏上显示。 4.结束语 污水处理运行过程任务要求重，特性复杂，运行管理难度大，目前水处理行业尚缺乏可靠的实时监测仪器，用传统的控制方式往往达不到精确的控制要求。先进控制理论实现了过程工艺参数的优化，可以改变污水处理厂人工调节操作处理不及时、效率低的现状。污水处理的社会意义巨大应用计算机控制技术实现污水处理工艺的半自动全自动控制提高污水处理的技术管理水平合理使用和配置处理设施设备具有非常现实的意义。 参考文献： 【1】汪吉鹏 工业控制技术的应用现状和发展方向期刊论文-潍坊学院学报 2002(02) 【2】王力骞;高乐;王嘉骏 自动控制在污水处理系统中的应用及优化期刊论文-工业安全与环保 2011(07) 作者简介：崔军虎，男，1986 年生人，2009 年毕业于天津工程师范学院测控技术与仪器专业，现为初级职称，就职于天津创业环保集团股份有限公司纪庄子污水处理厂。