導(dǎo)語(yǔ)：污水處理控制與監(jiān)控系統(tǒng)研究一文來(lái)源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

【摘要】進(jìn)入本世紀(jì)以來(lái)，社會(huì)有了很大的發(fā)展，促使人們的生活質(zhì)量和水平有了很大提升，在各個(gè)行業(yè)中自動(dòng)化技術(shù)的作用越來(lái)越顯著，其中在污水行業(yè)國(guó)家建立了平臺(tái)，保證資源、數(shù)據(jù)等共同享受，運(yùn)用自動(dòng)化技術(shù)能夠?qū)?a href="http://www.eimio.cn/lunwen/gylw/wscllw/201902/691448.html" target="_blank">污水處理廠的整個(gè)過(guò)程進(jìn)行有效控制?；诖?，本文主要對(duì)污水處理控制與監(jiān)控系統(tǒng)中的自動(dòng)化設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)進(jìn)行分析。

【關(guān)鍵詞】污水處理；監(jiān)控系統(tǒng)；自動(dòng)化設(shè)計(jì)

1前言

我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶動(dòng)了工業(yè)化的快速發(fā)展，也帶來(lái)了負(fù)面影響，水資源污染越來(lái)越嚴(yán)重，特別是污水排放量不斷增加促使水資源的污染不斷加劇，嚴(yán)重的影響了人們的居住環(huán)境。所以一定要加強(qiáng)污水治理，將污水處理控制與監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)合在一起，促使各種類型的污水處理工藝達(dá)到最佳效果，確保設(shè)備正常穩(wěn)定的運(yùn)行，以便對(duì)污水處理中的水質(zhì)量和使用量進(jìn)行準(zhǔn)確檢測(cè)。

2污水的危害及防治的重要性

2.1污水的危害。人類在生產(chǎn)和發(fā)展中水資源是基礎(chǔ)，工業(yè)、農(nóng)業(yè)以及人類的生產(chǎn)和發(fā)展都離不開(kāi)水資源，所以要對(duì)排水進(jìn)行科學(xué)合理的規(guī)劃，這是城市發(fā)展的關(guān)鍵。同時(shí)隨著社會(huì)工業(yè)化的到來(lái)，污水和廢水以快速的發(fā)展趨勢(shì)增長(zhǎng)，這樣城市要想發(fā)展一定要對(duì)這些污水進(jìn)行有效處理，其既對(duì)生活環(huán)境造成影響，也危害著人們的身體健康，特別是住房問(wèn)題非常明顯，經(jīng)常長(zhǎng)時(shí)間的積累促使污水侵蝕房屋建筑的鋼結(jié)構(gòu)，進(jìn)而影響人們的正常生活和安全。從以上分析可以知道，污水處理與人們的生活有著密切關(guān)系，影響也是非常巨大的，所以要引起高度重視，對(duì)其進(jìn)行處理的過(guò)程中好對(duì)每一個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行認(rèn)真詳細(xì)的考察，一步一步來(lái)，進(jìn)而就能夠從細(xì)節(jié)方面開(kāi)展污水防護(hù)工作，也可以預(yù)防污水隱患的產(chǎn)生。2.2深層危害。不管是開(kāi)發(fā)商還是施工人員，要想方設(shè)法對(duì)污水污染和侵蝕進(jìn)行預(yù)防，盡可能減少受污水污染的面積和危害，相關(guān)數(shù)據(jù)顯示：良好的污水防治措施既可以預(yù)防污水長(zhǎng)時(shí)間的侵蝕，可可以很大程度延長(zhǎng)使用時(shí)間，從而對(duì)人們的生活帶來(lái)很大方便，也可以節(jié)約成本，還可以節(jié)約材料和資源。此外污水防治還可以對(duì)傳染病源進(jìn)行消滅，對(duì)細(xì)菌滋生進(jìn)行切斷，這樣就可以預(yù)防細(xì)菌和疾病的傳播，也可以為人們身體健康提供優(yōu)良的環(huán)境。因此對(duì)污水進(jìn)行有效處理是非常重要的。

3污水處理控制與監(jiān)控系統(tǒng)中的自動(dòng)化設(shè)計(jì)

3.1系統(tǒng)構(gòu)成。該系統(tǒng)是采用先進(jìn)的WebAccessSCADA軟件，可編程的自動(dòng)化控制器、APAX系列模塊以及EKI系列以太網(wǎng)絡(luò)交換器結(jié)合在一起的，這樣就讓污水處理系統(tǒng)形成了一個(gè)整體，既不需要對(duì)軟件和硬件的兼容問(wèn)題進(jìn)行擔(dān)心，還可以很好的做好污水處理系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)和建設(shè)工作。同時(shí)該方案還可以提供更加全面的冗余功能，所以具有很強(qiáng)的可靠性，就能確保系統(tǒng)能夠不間斷運(yùn)行，WebAccess因?yàn)榫哂袕?qiáng)大、功能豐富的特征，開(kāi)發(fā)人員從中獲取了很多好處，既可以非常輕松對(duì)數(shù)據(jù)資料進(jìn)行獲取，還可以將其與很多個(gè)節(jié)點(diǎn)或者平臺(tái)整合在一起，從而滿足項(xiàng)目需求，此外還可以大大降低系統(tǒng)開(kāi)發(fā)和維護(hù)的成本。該系統(tǒng)是由管理和監(jiān)控控制兩個(gè)層面組成的。①管理層。是由網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器、工作站以及打印機(jī)等部分組成的，網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸?shù)慕橘|(zhì)是光纖和雙絞線，數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸?shù)臅r(shí)候是采用高速以太網(wǎng)，傳輸?shù)乃俣仁?00Mbit/s。此外該系統(tǒng)具有很強(qiáng)大的功能，可以通過(guò)INTERNET網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行遠(yuǎn)程診斷和管理。②監(jiān)控控制層。是由PLC主機(jī)、工控機(jī)、打印機(jī)以及操作臺(tái)等幾個(gè)部分組成的，其中監(jiān)控設(shè)備PLC之間、PLC與工控機(jī)之間都是采用的工業(yè)以太網(wǎng)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行交換，從而對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。3.2設(shè)計(jì)方案。（1）水處理系統(tǒng)中自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)首先，將已配備各種模塊的控制器SIEMENS400模塊安裝在四個(gè)處理子站，系統(tǒng)就能采集各站的數(shù)位和類比訊號(hào)，并透過(guò)工業(yè)以太網(wǎng)絡(luò)交換器EKI-7659C傳送到控制中心。而雖然數(shù)據(jù)處于隨時(shí)可能變動(dòng)的狀態(tài)，但WebAccess都能實(shí)時(shí)顯示所收集來(lái)的資料，從而實(shí)現(xiàn)了集中式遠(yuǎn)端監(jiān)控管理。此外，WebAccess還能接收視頻訊號(hào)，透過(guò)GigabitPoE交換器EKI-9312P來(lái)連接攝影機(jī)或CCTV，使用者就能直接透過(guò)影像來(lái)監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備和設(shè)施。不同于市面上的其他同類型軟件，We-bAccess提供了更多優(yōu)秀又好用的功能。比如，作為核心平臺(tái)的WebAccess不僅能集中管理所有獨(dú)立運(yùn)行的SCADA節(jié)點(diǎn)，同時(shí)還提供冗余節(jié)點(diǎn)和通訊埠以確保任何故障都不會(huì)影響系統(tǒng)的整體運(yùn)行。支援多種開(kāi)放界面、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)連接和數(shù)百種裝置的驅(qū)動(dòng)程序（如Modbus協(xié)定）則使其具有卓越的整合能力。（2）水處理系統(tǒng)中自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)的詳細(xì)設(shè)計(jì)①污水檢測(cè)系統(tǒng)污水檢測(cè)及控制的目的在于控制污水的水質(zhì)及水量，以經(jīng)常維持安定有效的污水處理。水量檢測(cè)設(shè)備，第一種流量計(jì)：常用的流量計(jì)有電磁、超聲波、輪葉以及孔口方式；第二種液位計(jì)，常用的液位計(jì)有浮球、氣泡以及壓力差方式。水質(zhì)檢測(cè)設(shè)備：主要常見(jiàn)的設(shè)備有污泥濃度計(jì)、DO計(jì)、MLSS計(jì)、pH計(jì)、溫度計(jì)、氨氮及COD/TOC計(jì)等。水質(zhì)檢測(cè)項(xiàng)目：一調(diào)整池：水流量、pH值、水位；二初沉池：抽出污泥量及濃度、污泥界面計(jì)；三曝氣池：送風(fēng)量、回流污泥量、DO及MLSS濃度；四二沉池：回流污泥量及其濃度，剩余污泥量；五放流渠：處理水量、COD、濁度計(jì)、加氯流量計(jì)、余氯濃度計(jì)。②污水控制系統(tǒng)a.曝氣槽有關(guān)控制。送氣量控制，以廢水量調(diào)整控制送氣量。鼓風(fēng)機(jī)輸出壓控制，送風(fēng)量以調(diào)節(jié)鼓風(fēng)機(jī)吸入閥門的開(kāi)度及鼓風(fēng)機(jī)之臺(tái)數(shù)控制，輸出壓力以壓力控制于定值，確保穩(wěn)定送風(fēng)量。關(guān)于DO控制就是以DO之控制量調(diào)節(jié)送氣量使槽內(nèi)的DO與目標(biāo)值一致。MLSS控制在對(duì)回流污泥量進(jìn)行調(diào)節(jié)控制可以促使槽內(nèi)濃度與目標(biāo)保持一致，對(duì)回流污泥量進(jìn)行控制就是用流入的廢水量與比率相乘，所得的數(shù)值作為回流污泥控制的目標(biāo)值，從而對(duì)回流污泥量進(jìn)行調(diào)整。b.加氯量控制。以處理水量作比率調(diào)節(jié)加氯量，也有以余氯測(cè)定計(jì)測(cè)定結(jié)果作回授控制，并由水量作比率調(diào)節(jié)。c.沉淀池控制。該環(huán)節(jié)的控制在操作過(guò)程中以污泥泵浦、刮泥機(jī)以及浮除的清除為主，將定時(shí)器與順序控制相結(jié)合。

4污水處理系統(tǒng)中自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)的優(yōu)化

以沉淀池污泥停留時(shí)間的調(diào)控為例，已知進(jìn)流SS濃度為128mg/L，若需達(dá)到放流水標(biāo)準(zhǔn)以下（設(shè)定值為25mg/L）所對(duì)應(yīng)之累加質(zhì)量約占20%，推估對(duì)應(yīng)管柱之安全水深應(yīng)為15cm以內(nèi)，對(duì)應(yīng)管柱安全水深于15cm時(shí)，所對(duì)應(yīng)的濃度為30%，換算成濃度約為38.4mg/L。安全水深于15cm下，推估30min沉降后濃度約為24.3mg/L。無(wú)機(jī)性廢水是采用的污泥回流的方式進(jìn)行操作，這樣不僅可以對(duì)污泥形式、特征進(jìn)行中和，還可以很大程度減少藥劑的使用量，對(duì)于浮除系統(tǒng)應(yīng)該將出水添加到24L/hr、濃度12500mg/L的化學(xué)回流污泥，進(jìn)水SS濃度為272mg/L。依目前實(shí)際污水處理廠添加混凝劑與助凝劑于沉淀池的操作方式，其停留時(shí)間可縮短至1h，進(jìn)而增加一倍的處理水量；保守估計(jì)，可增加5000CMD處理水量，雖操作成本將有所增加，但可以減低擴(kuò)建的需求，節(jié)省擴(kuò)建成本的支出。

5結(jié)語(yǔ)

綜上所述，將污水處理系統(tǒng)與監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)合在一起進(jìn)行自動(dòng)化設(shè)計(jì)，每一道工藝都是由一個(gè)或很多個(gè)建筑物和設(shè)備構(gòu)成的，并且每一個(gè)工藝和環(huán)節(jié)都有一定系數(shù)，同時(shí)系統(tǒng)還能對(duì)每一個(gè)設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)和進(jìn)出水的指標(biāo)進(jìn)行監(jiān)督控制，從而就可以計(jì)算出污水處理的能力和效率。

參考文獻(xiàn)

[1]汪強(qiáng).污水處理廠監(jiān)控系統(tǒng)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀[J].中國(guó)科技博覽，2014（21）：378.

[2]霍建.一種污水處理廠自動(dòng)化控制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)研究[J].電子測(cè)試，2016（17）：11~12.

作者:葛新東 單位:江蘇四聯(lián)自動(dòng)化科技有限公司