污水自动处理控制

污水自动处理控制（精选11篇）

污水自动处理控制 第1篇

关键词：污水处理,自动化

现在应用的各种处理污水的设备, 不仅品种繁多、工艺繁杂、并且连续性强, 设备相对落后, 所以管理起来相对困难。因此, 如何能采用科学的管理方法, 使污水处理控制自动化, 并且能保证污水处理工艺和设备长期、安全、可靠的运行, 这是非常重要和亟待解决的。为适应当今社会迅猛发展的科技需求, 先进的管理方式也必须要有可靠的自动化控制系统和完善的控制技术支撑, 而且还要考虑减少劳动强度和降低处理成本, 并且能有效的节约能源等方方面面的因素。

1 污水处理工艺简介

一个大、中型污水处理中包括多个处理单元, 如格栅、泵房、沉砂池、曝气以及回流污泥泵房等, 所以处理污水的工艺相对繁杂, 因为各个单元之间有着密不可分的联系, 为保证良好的处理水质, 各单元之间就必须协调运行。同时, 因为污水处理厂的占地面积都比较大, 所以采用的是集散控制系统, 这种自动化系统一般具有非常强的通讯网络能力。现在就举例说明如下。

某市该都污水处理厂二期工程是国家大型二级生化城市污水处理厂, 它的日处理能力为30万吨, 采用AOE生化工艺, 包括水处理系统和泥处理系统。在水处理环节污水经由城市污水管网进入厂内格栅井被拦截掉较大的渣物后, 再由污水泵进行水位提升, 完成后续污水靠重力流处理的工序。钟式沉砂池起着将污水中的沙砾分离出来, 防止其对后续工序设备的损害的作用。第一道工序完成后, 沉砂后的污水靠重力流进入一级处理单元—初沉池, 沉降去除污水中可沉降的颗粒, 然后进入二级生化处理单元—曝气池, 曝气池由A (厌氧区) /O (好氧区) /E (兼氧区) 三个区组成, 它是污水处理的核心是最重要的单元, 污水首先进入厌氧区进行厌氧处理, 使厌氧池中的污泥吸收污水中的一些有害物质后污水进入好氧池, 由鼓风机提供微生物所需消耗的氧气, 经过生物作用, 将有害物质分离出来, 再经兼氧区进一步处理后, 曝气混合液流入二沉池, 在二沉池进行固液分离, 上层清液进人接触池进行加抓消毒后排人府河。

整个污泥处理过程中, 系统初沉池沉淀的生污泥通过泵提升到重力浓缩池进行浓缩, 二沉池沉淀的活性污泥一部分由回流泵提升到曝气池的厌氧区增加活性污泥浓度, 一部分通过泵提升到气浮浓缩池, 经两个浓缩池浓缩后的污泥通过投配泵提升到消化池进行消化处理, 最后进入脱水机房脱水成较干的污泥即可外运填埋, 这样整个工序才算完成。

2 自动控制系统设计原则

污水处理厂的自控系统本着“集中管理、分散控制、资源共享”的原则, 同时仪表系统也必须坚持“工艺必需、先进实用、维护简便”的原则。

为减轻劳动成本并改善操作环境, 保证污水处理厂稳定高效的生产, 实现现代化的生产管理, 污水处理自动化的方案的设计原则是, 必须满足本工程自控系统的硬件和软件配置, 并充分考虑远期工程的需求, 为将来能对现有系统资源的有效合理的利用, 提供精良的技术手段支持。

3 自动控制系统的组成

3.1 中央管理计算机

中央管理计算机必须设置在厂区中央控制室, 计算机之间可以互为备用, 兼具不同的功能。同时计算机应配有有彩色显示器、彩色打印机、黑白打印机等硬件设施。功能是能完成对污水厂各工段的集中控制、检测功能的简单操作。进行系统功能组态、监视报警, 控制参数在线修改和设置以及记录、打印等, 通过操作人员对现场监控, CRT可直观地显示全厂各工艺流程段的实际工况、各工艺参数的趋势画面, 以便及时的全面的掌握各种运行情况。同时, 在中央控制室还要安装一台投影机, 与中央管理计算机相连, 这是一组动态的画面, 能显示设备的运行情况并检测参数, 是面向全厂的工艺流程图。

3.2 现场控制站

污水厂内必须设置现场控制站, 它选用抗干扰能力强的可编程控制器PLC, PLC均采用模块化结构, 这是一组使用灵活的硬件配置, 并且为维修提供了方便, PLC控制系统能随时对外围设备进行监控, 无需人工值机, 它直接与中央控制室的中央管理计算机, 通过现场总线形式进行数据传输。

3.3 实时监控系统的应用

在对城市和工业污水处理中, 实时监控系统起着自动控制和自动调节的作用。为使污水处理厂处理后的水质指标达, 自动化系统将进行实时监控。它的功能是将当前时刻运行过程中的主要运行参数 (水质参数、瞬时流量、溶解氧、污泥浓度、p H值等) 、运行现状及特定时间段内相关工艺过程曲线等信息上传到相关文档, 存档备份, 建立工艺运行数据库。除此之外, 它还具备以下特征。

一是远程在线控制操作。操作人员只需在中心控制室对相关的设备进行实时在线控制操做, 如通过相关的按键操作, 就可以对运行中的某些设备调节输出量的大小, 并且设置软件后台运行的参数。

二是呈现工艺图表曲线。通过一系列的工艺曲线图形、表格实时地显示污水处理厂现场运行设备的状况, 以及现场的正常运行参数和发生故障后的错误参数, 并可把一些必要的参数和结果显示到实时画面和报表中去。

三是工艺数据管理。依据不同运行参数的变化快慢和重要程度, 建立生产历史数据库, 存储生产原始数据, 并利用实时数据库和历史数据库中的数据进行比较和统计分析, 得出一些有用的经验参数。

四是故障报警。如果设备运行时特定模拟量, (如电流、压力、水位等) 测量值超过范围或相关的开关 (如电机启停、阀门开关) 阀发生变位时, 可根据不同的需要发出不同等级的报警。

五是资料打印。通过与计算机相连接的打印机将报表和图形打印出来, 并可将各种事件和报警实时打印。现场打印和报警式打印可满足任何时候的要求。

3.4 系统软件的应用

在系统的软件配置上, 采用的是Windows 2000中文版操作系统, 它是目前应用最为广泛和实用的工控操作系统, 操作稳定、快速、简洁、平稳。数据库服务器采用Windows200 0 Server中文版和Microsoft SQL2 000相配合的方式, 用来保存历史数据。主工作站的界面使用Wincc5.1监控软件, 实时监视系统变化参数, 所有这些参数设置, 能使操作人员更加直观、快速的掌握系统运行情况。

4 结语

污水自动化处理系统具备管理功能完善、运行效果优良、兼具科学管理和过程控制于一体的特点, 可靠性高、控制性强, 在污水处理中起着广泛和重要的应用。

参考文献

[1]袁丽英, 乔玉晶.污水处理过程中的模糊控制研究[J].黑龙江工程学院报:自然科学版, 2005, 19 (2) :32～34.

[2]商敏儿, 杜树新.活性/污泥法污水处理过程自动控制的研究现状[J].环境污染治理技术与设备, 2002, 3 (1) :83～87.

污水自动处理控制 第2篇

污水处理厂采用自动控制系统的主要目的是实现污水厂的高效低耗运行。污水处理厂最常用的自控变量是溶解氧和流量，主要用于供气量、回流污泥量与化学药剂投加量的控制。其他变量，SRT通常采用设定时间或与进水流量成一定比例的关系，用手动控制；pH值控制一般采用反馈控制，用于不同污泥性质状态下的污泥处理系统混凝剂的投加。

污水厂自动控制系统一般采用数据监控采集系统与全厂自动控制系统两种方式。数据采集与监视控制系统（SCADA系统）由远程数据采集终端（RTU）+工控机（IPC）组成。主要特点在于数据采集，对生产过程的参数进行实时监视，功能较为简单，不能实现全厂生产的自动化控制。全厂自动控制系统其数据采集及控制功能均可实现，组态灵活，界面友好，宜于扩展，且技术成熟，是目前技术上普遍采用的方案。

二、自控系统在国外污水厂的应用研究

欧美国家一些城市污水处理厂已经用计算机进行数据采集和运行过程控制，甚至实现全自动化无人值守控制模式。现在许多美国大中型污水厂采用集散型自动控制系统进行控制。在厂区范围内设有若干台现场控制站，对整个污水厂实行多环路控制。设在中心控制室内的计算机主机从各个现场控制站中收集数据，并提供图表显示、曲线、各个设备动作记录、设备故障报警等信息。在自动控制系统发生故障时，每一个自动控制过程都可切换成手动控制方式。

三、污水处理自动控制系统具体实现

（一）中央监控工作站

1.中控站采用SCADA系统，包括监控所需的计算机网络系统，大屏幕模拟屏系统及实时多任务彩色监控系统等。用于集中监视、控制、操作、管理污水处理的全部生产过程。

2.中控站组成：中控站设置操作员站与工程师站。操作员站设有三台显示器。不同区域的工艺流程可以在三台显示器上切换显示。工程师站除具有操作员站的所有功能外，还具备供具有管理权限的人员进行注册、应用程式开发、工艺参数设定更改、系统管理等功能。

（二）现场控制站

现场控制站主要对现场有关设备进行监控和为中央控制室数据采集，同级站组成控制网络，为使现场值班人员观察到仪表及设备重要的工况信息和有关参数，并能进行现场设置和控制，现场控制站配有高性能的PLC系统和相应的操作员终端，控制站操作终端面板，控制站数据高速通道适配器，以及控制

站网络接口模块。 此外，包括系统软件、应用软件和过程控制软件。

（三）操作员终端

1.功能可以代替常规设备，如按钮、信号灯、数字显示器、信息显示器。

2.操作员终端提供与控制器系统通讯的能力。

3.具有较强的报警指示能力，系统能按时间次序指示报警状态，随时显示最近的报警点，在请求时可以列出全部报警状态。

（四）控制网络

控制网络作为整个控制系统的系统总线，用于連接中央控制站内的各种设备（包括工程师站和操作员站）和各个现场控制站。安全可靠、迅捷高效的控制网络是成功的过程自动控制系统的先决条件，对于集散式自动化控制系统更是如此。本厂的网络系统采用以电缆为传输介质的网络结构，在出现故障时，增加或删除任意一个节点，都不会影响到其它设备的运行和通讯。

（五）软件

采用先进的计算机控制系统，用于污水处理厂的生产控制、运行操作、监视管理。控制系统不仅要有可靠的硬件设备，还具有功能强大，运行可靠，界面友好的系统软件和编程软件。

1.应用软件，包括厂级用户监控软件，现场分散控制应用软件，应用软件满足现场的实际需要。

2.工程控制软件，每个控制站具有独立完成本地控制任务，同时还具有与其他控制站通讯的网络能力，各控制站间不会出现相互干扰。

3.工程监控软件，具有下述功能：整个工厂总貌图、设备布局图、控制流程总图等；多窗口动态显示工艺流程画面，设备运行状态和过程参数等；各个独立控制站的状态显示等。

4.网络软件，完成整个工厂控制各站间数据的正确流向，保证网络负载均衡，不出现网络发滞现象。在网上某个节点出现故障时，不会影响其他节点的正常工作。

四、污水处理厂自控系统的发展趋势

污水厂采用自控系统的主要目的是实现污水厂的高效低耗运行。目前自控系统并没有在污水厂得到全面广泛应用，其主要原因有：

①检测工具不可靠、不稳定，如用于实现脱氮除磷的深度处理的亚硝酸氮、微生物、污泥特性以及气味检测仪表的测定技术。

②污水厂配置的价格昂贵和维护繁琐的在线传感器仅用于检测，并未真正发挥其功能，在线传感器并未充分应用到高级控制策略中，一般仅用于污水流量的控制（如控制污泥回流比恒定），前馈控制的应用也很有限。

③已建污水厂存在限制性因素。已建污水厂由于在设计之初与建设期，受到自技术水平落后、配套自控设备与仪器的缺乏、污水处理效能与自控的关系不明等因素限制，再加上如今排放标准的普遍提高，要建立与健全已建污水厂自控系统体系还有很多问题需要解决。

④自控技术缺乏透明度以及软件和仪器行业不规范。

⑤由于缺乏对自控系统在污水厂运行过程中产生的节能降耗部分所带来的直接经济效益方面的认识，阻碍了风险投资者建设污水厂时对自控系统的投资欲。同时污水厂监管部门对自控系统引入污水厂后保障污水达标排放、提高环境效益与社会效益的认识不足，缺少与风险投资者的协调，也是阻碍其全面推广的重要限制性因素之一。

⑥不完善的教育-培训-知识体系。

污水处理厂自动控制系统的发展趋势是：

①基于亚硝酸氮、微生物、污泥特性以及气味等检测仪表与应用软件相结合的监测技术研发与应用。

②实现基于模型预测控制、模糊逻辑、神经网络、多变量统计分析或在线模拟等高级控制算法的自控系统的开发。

③全厂最优控制与污水处理单元过程控制有机结合实现高效低耗运行，避免局部最优化。

④污水处理厂自控系统与遥感遥测遥控技术、高速数字技术和网络技术相结合，使大量小型污水处理厂安装远距离监测和控制系统后，无需运行操作人

员，通过遥感遥测遥控技术实现污水厂的自动控制。

⑤建立完善的教育-培训-知识体系，使运行操作人员理解污水处理厂的控制策略，并在运行管理中得到广泛应用。

参考文献：

[1]周明，现场总线控制系统[M]北京：中国电力出版社，2002.

污水深度处理站的自动控制 第3篇

污水深度处理站是污水处理系统的重要组成部分。针对某污水处理重点工程中污水深度处理站的控制要求,设计了一套自动控制站系统,实现了控制功能。

1 污水深度处理站的作用和控制要求

污水深度处理站的作用主要是对处理后的污水进行深度过滤和净化,使之达到标准要求。整套设备包括:4台滤池提升泵、6个滤池、3台鼓风机、5台反冲洗泵、2台回流泵。其中,每个滤池包含过滤进水阀、过滤出水阀、反冲洗进水阀、反冲洗出水阀、反冲洗进气阀、液位计等。

1)按照工艺要求实现污水深度处理站滤池的恒水位控制。

2)对污水深度处理站各滤池的反冲洗进行协调管理和控制。

3)对污水深度处理站主要设备的运行状态进行监控。

硬件系统选用S7-400 PLC,包括:CPU、I/O模块和通讯模块。CPU采用S7-400双机热备系统,通过冗余DP通讯模块对I/O模块进行监控。用自带的以太网口通过工业以太网交换机接入工业以太光纤环网中,和上位机及其他PLC控制站进行通讯、交换信息。

软件编制采用SIEMENS PLC编程软件。充分利用S7-400 PLC的开关量控制、模拟量控制、时间控制、条件控制、数值运算、PID闭环控制、远程I/O控制、通讯联网等功能对污水森度处理站站系统进行自动控制。

3 主要控制功能的实现

3.1 污水深度处理站滤池恒水位控制功能的实现

在污水深度处理站系统中,通过滤池提升泵将处理后的污水提升进入滤池进行深度过滤处理。在自动运行时,根据工艺要求,深度处理站滤池水位应保持在滤池设定水位(总高度的80%),进行恒水位过滤。由于本系统中的出水调节阀采用的是开关型电控阀,这就增加了控制及调试的难度。我们编制了专用软件,予以解决。

功能的实现:建立闭环控制数学模型,利用S7-400 PLC的PID闭环控制功能对滤池水位进行闭环控制,根据滤池设定水位和滤池的反馈水位值进行比较,给出一个调节信号,通过软件折算出控制出水调节阀的开度增加或减少值,再根据阀门参数通过软件折算出开关时间,对阀门进行开、关时间控制,以达到最终使滤池水位保持恒定的目的。

3.2 污水深度处理站滤池反冲洗协调管理和控制功能的实现

污水深度处理站的滤池在运行一段时间后,需要通过反冲洗对滤池进行全面清洁。由于滤池反冲洗设备只有一套,当污水深度处理站的滤池提出反冲洗申请而系统又不能同时对提出反冲洗要求的滤池进行反冲洗操作时,必须对反冲洗申请进行等级划分以及排队处理。根据管理等级以及优先顺序对污水深度处理站各滤池的反冲洗进行协调管理和控制。

滤池的反冲洗申请可分为高级申请和低级申请两类。按“反冲洗申请”按钮或者压力超过设定值时,滤池发出高级申请,当滤池运行时间到达设定时间时,滤池发出低级申请。在同级申请中,根据发出申请时间进行排队。当需对反冲洗申请滤池进行筛选时,先在高级申请队列中进行挑选并按申请先后顺序逐一进行反冲洗操作;高级申请结束后再在低级申请队列中进行挑选并按申请先后顺序逐一进行反冲洗操作。

功能的实现:建立堆栈数据结构,把申请反冲洗的滤池按申请等级、申请先后顺序进行排列以及协调管理。在本系统中为了实现滤池的反冲洗协调管理和控制,设置了2个滤池反冲洗申请栈:高级申请栈和低级申请栈,编制了压入栈和弹出栈程序,并给每个滤池定义了标号。当某一个滤池提出反冲洗申请时,执行压入栈程序,根据其申请等级将提出反冲洗申请的滤池标号压入相应等级的申请栈中,进行等待。当系统没有执行反冲洗操作或当前的反冲洗操作已执行完毕时,启动弹出栈程序,先搜索高级申请栈,后搜索低级申请栈,并根据先进先出的原则,选中优先权最高的标号,将其弹出。经确认后,对该标号对应的滤池执行反冲洗操作。上述过程再次重复,直至所有反冲洗申请均执行完为止。

3.3 污水深度处理站滤池反冲洗功能的实现

在污水深度处理站自动运行时,当其滤池的反冲洗申请得到批准后,自动执行反冲洗操作。

功能的实现:根据下列各阶段的工艺流程和条件,用siemens的S7-400 PLC编程软件STEP7的GRAPH流程图语言编制控制软件,实现滤池的顺序反冲洗功能。

滤池反冲洗具体分为5个阶段:气冲,气、水冲,一次水冲,浮渣沉积及反冲洗排水,二次水冲。

3.3.1 气冲阶段

1)滤池反冲洗标志1成立:反冲洗标志1为“1”、关闭滤池进水阀门、打开滤池出水控制阀门。此时滤池进入气冲准备阶段。

2)反冲洗标志1成立、滤池进水阀门关到位、滤池出水控制阀门开到位、滤池液位低于42%:反冲洗标志2为“1”、停止关闭滤池进水阀门、停止打开滤池出水控制阀门、关闭滤池出水控制阀门。

3)反冲洗标志2成立、滤池出水控制阀门关到位:反冲洗标志3为“1”、停止关闭滤池出水控制阀门、打开反冲洗鼓风机阀。

4)反冲洗标志3成立、反冲洗鼓风机阀开到位:反冲洗标志4为“1”、停止打开反冲洗鼓风机阀、反冲洗鼓风机运行标志为“1”、启动1台反冲洗鼓风机。

5)反冲洗标志4成立、反冲洗鼓风机正常运行:反冲洗标志5为“1”。此时滤池进入气冲阶段。

3.3.2 气、水冲阶段

1)反冲洗标志5成立、气冲时间到达气冲设定时间:反冲洗标志6为“1”、打开反冲洗进水阀门。此时滤池停止气冲阶段,进入气、水冲准备阶段。

2)反冲洗标志6成立、反冲洗进水阀门开到位:反冲洗标志7为“1”、停止打开反冲洗进水阀门、反冲洗水泵运行标志为“1”、启动1台反冲洗水泵。

3)反冲洗标志7成立、反冲洗水泵正常运行:反冲洗标志8为“1”。此时滤池进入气、水冲阶段。

3.3.3 一次水冲阶段

1)反冲洗标志8成立、气、水冲时间到达设定时间:反冲洗标志“9”为“1”、关闭反冲洗鼓风机进口阀门、停止反冲洗鼓风机。此时滤池停止气、水冲阶段,进入一次水冲准备阶段。

2)反冲洗标志9成立、反冲洗鼓风机停止运行、反冲洗鼓风机进口阀门关到位:反冲洗标志10为“1”、停止关闭反冲洗鼓风机进口阀门、启动4台反冲洗水泵。

3)反冲洗标志10成立、反冲洗水泵正常运行:反冲标志11为“1”。此时滤池进入一次水冲阶段。

3.3.4 浮渣沉积及反冲洗排水阶段

1)反冲洗标志11成立、一次水冲时间到达设定时间或者液位大于或等于80%:反冲洗标志12为“1”、停止反冲洗水泵运行、关闭反冲洗进水阀门。此时滤池进入浮渣沉积阶段。

2)反冲洗标志12成立、浮渣沉积计时时间到达设定时间:反冲洗标志13为“1”、打开滤池反冲洗出水阀门。此时滤池进入排水阶段。

3)反冲洗标志13成立、滤池反冲洗出水阀门的开度大于或等于30%:反冲洗标志14为“1”、停止打开反冲洗出水阀门。此时滤池开始小量排水。

4)反冲洗标志14成立、时间到达设定时间:反冲洗标志15为“1”、打开滤池反冲洗出水阀门。

5)反冲洗标志15成立、反冲洗出水阀门开到位:反冲洗标志16为“1”、停止打开滤池反冲洗出水阀门、开始计时。

3.3.5 二次水冲阶段

1)反冲洗标志16成立、时间到达设定时间:反冲洗标志17为“1”、关闭滤池反冲洗出水阀门、打开滤池反冲洗进水阀门。此时滤池进入二次水冲准备阶段。

2)反冲洗标志17成立、滤池反冲洗出水阀门关到位:反冲洗标志18为“1”、停止关闭滤池反冲洗出水阀门、打开滤池反冲洗进水阀门。

3)反冲洗标志18成立、滤池反冲洗进水阀门开到位:反冲洗标志19为“1”、反冲洗水泵运行标志为“1”、停止打开反冲洗进水阀门、启动4台反冲洗水泵

4)反冲洗标志19成立、液位大于等于80%:反冲洗标志20为“1”、停止反冲洗水泵运行、关闭反冲洗进水阀门。

5)反冲标志20成立、反冲洗水泵停止运行、反冲洗进水阀门关到位、反冲洗出水阀门关到位:滤池反冲洗过程结束,开始转入深度过滤。

3.4 监控功能的实现

采用3D_MAX软件结合SIEMENS上位机编程软件WINCC制作了污水深度处理站主要设备上位机3D平面立体图像监控画面,如图1所示。控制系统通过工业以太光纤环网将各设备的运行参数上传到上位机,它们的运行状态就在监控画面上显示出来。当设备运行出现故障时,发出告警信号,并弹出故障表,指示维护人员及时进行处理。实现对污水深度处理站主要设备运行状态的监控。

4 结束语

本控制系统是某污水处理重点工程的一个控制子站。是针对该重点工程污水深度处理站的控制要求进行设计的。作者主持了系统设计、现场调试和投运。本控制系统已投入现场运行,各项性能指标完全达到设计要求,运行稳定可靠,未出现过任何故障。取得良好效果。

摘要：文章介绍了污水深度处理站的作用和控制要求、控制系统的构成以及控制功能的实现。

化工厂污水处理站自动控制系统 第4篇

化工厂污水处理站自动控制系统

摘要：主要讲述化工厂污水处理的工艺流程,现场监测控制设备,自控系统硬件设备,自动控制系统组态软件的监控功能.作 者：游景梅  作者单位：哈尔滨石油化工设计院,黑龙江,哈尔滨,150020 期 刊：黑龙江科技信息   Journal：HEILONGJIANG SCIENCE AND TECHNOLOGY INFORMATION 年，卷(期)：2010, “”(6) 分类号：X7 关键词：污水处理    PLC    组态软件    程序控制   

污水自动处理控制 第5篇

关键词：PLC；自动化控制；污水处理

中图分类号：U664 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）20-0052-02

当前，自动化技术已经应用到各个行业中，污水处理系统对自动化技术的应用也在逐步的提高。随着人们的生活水平的不断提高和进步，人们的用水量也在不断的增加，随之而来的污水排放量也在急剧的增加，加快了水体富营养化的进程，水资源的短缺显得更加的突出。为了减少污水对环境造成的污染，为人们提供更多的水资源，在城市建立了大量的污水处理厂，局部完全统计，截止到2012年，全国设计污水处理能力达到了1.85亿立方米/天，污水的处理能力将会大大的增强，为减少污水对环境的污染做出了贡献。但是，随着污水处理厂的建成，在长期的污水处理过程中产生了巨大的费用，在污水处理过程中由于水质的变化和进水速度的快慢不同，造成了在污水处理过程中要不断地调整相关的数据。PLC自动化系统的使用能有效地控制出水水质的变化，提高出水水质的稳定性，能节约在污水处理过程中的运行费用，从而实现低耗、高效、稳定运行的目的。

1 国内外的发展现状

发达国家污水处理厂已经大量地使用了自动化控制系统，能够很好地实现在污水处理过程中的自动控制和数据的记录。个别地区已经实现了污水处理厂的全自动控制，在污水处理过程中执行无人值守的运行方式。如美国爱阿华污水处理，运用微机自动控制投加药剂，应用直接数字式计算机控制自动加钒，运转一年就降低钒消耗20%，并且提高了管理水平和稳定了水质。除此之外，美国加利福尼亚污水处理厂和日本的东京国立污水处理厂也先后采用了计算机自动控制技术，运行效果也比较理想，目前，国内外的绝大多数污水处理厂都在不同程度上使用了自动化控制系统，通过计算机的控制实现沉淀、过滤、药剂的投放和臭氧的处理等多个环节的多环路的控制。中央控制计算机可以从各个环节的计算机中收集大量的运行数据，通过对数据的分析和汇总，显示污水处理厂的图标和运行曲线，控制设备的运行信息，能对出现的异常情况及时进行预警和报警处理，当出现运行故障时，可以对其中的故障设备进行及时的检查和维修，提高污水处理厂的高效

运行。

2 自动化控制系统的概述

污水处理厂的自动化控制系统可分为两种情况：一种是使用数据监控采集系统，另一种是全自动的控制系统（即所谓的无人值守模式）。数据监控采集烯烃主要是通过数据采集终端对生产过程中的运行参数实时监控，能及时地发现在污水处理过程中出现的数据波动，相对来说投入的费用较少，具有的功能比较简单。全自动控制系统是当前污水处理过程中最先进的技术，其通过数据的采集对污水处理实现自动控制，能提高污水的处理质量和设备的稳定运行。污水处理厂的自动化控制系统可分为PLC可编程序控制系统、集散控制系统和现场总线控制系统三种

类型。

PLC是通过数字的运算进行设备控制的一种自动化装置，它使用可编程系统内部的储存程序，通过数字的输出执行运算，顺序控制、计时、定时等相关的指令，主要是通过模拟量和数字量的输入和输出来控制污水处理设备的运行。PLC可编程序控制系统具有较强的控制能力、简单的编程、可靠的运行、较强的抗干扰能力、有各种接口、方便设备的连接、单独的模块型结构、维修和使用方便、能实现在线维修等多种特点，在污水处理厂广泛得到使用。集散控制系统使用模块化、标准化和系列化的设计，其主要由生产过程数据采集、过程控制管理、生产管理三个级别组成的集中显示操作管理的一种手段，相关的配置比较灵活、控制比较分散的一种局域网的控制系统。其具有独立分散控制、自主性、协调性、集中性，通过共享的网络信息，能很好地协调各个工作点的工作状况，有很好的灵活性、适应性和可靠性的特点。现场总线控制系统是将现场的仪表、设备与通信网络与控制系统进行连接。其具有数据的实时采集、设备的相互连接、分散功能块、开放式总线协议等特点。

3 自动化控制系统的应用

自动化控制系统在污水处理厂内有比较强大的功能，在降低职工劳动强度的同时提高了污水的处理质量，稳定了系统的良好运行，PLC自动化控制系统在污水处理过程中具有数据的采集和管理、实时监控、管理、预警、连锁保护、自动生成报表等诸多功能，能满足在污水处理运行过程中的需要。

（1）在污水处理过程中根据控制的级别不同可以采用自动控制和手动控制两种方式，在正常的运行情况下一般选择自动方式进行控制，这样能提高设备运行的稳定性。当系统出现预警和故障时可以进行人工干扰，进行人工控制操作来保证设备的正常运行。

（2）通过对运行设备的数据采集可以实现在线监视功能，在中控室能从电脑界面上能详细准确地显示现场的智能仪表测量的数据、设备的运行状态和通过数据采集分析管理后部分工艺参数的变化，使操作人员能及时准确地掌握污水吃力过程中的参数和设备的运行状况。操作人员能根据电脑界面显示的数据变化情况，通过计算机控制系统来改变运行参数及设备的运行状况。

（3）在中控室内还可以根据参数的变化、设备的运行、阀位的开度和各种报警信号对污水处理过程实施动态的管理。通过PLC的数据采集能真正实现数据的全监控，通过对历史记录的对比和分析，能对异常的数据进行分析，查找产生异常数的原因，根据产生的原因对生产过程的运行参数进行相应的调整。

（4）通过PLC自动化控制系统能对运行的数据进行及时的采集，对采集的数据能形成很好的保存，只要能及时对保存的历史数据进行及时的备份就能实现历史运行数据的全采集，便于生产运行数据库的管理和数据的分析。

（5）当设备在运行过程中出现故障时，通过自动化程序的设置就能在中控室出现预警提示，以便操作人员能及时地发现污水处理过程中出现的故障，通过报警画面及时提醒操作人员进行相应的处理，经过和历史曲线相对比和数据分析处理完毕后，进行复位处理即能正常的工作。

（6）通过采集的数据在后台进行函数计算能对当前的运行状况进行趋势分析，提示各个设备的运行趋势，以便操作人员能根据运行趋势及时采取相关的措施进行处理。

（7）通过PLC自动化设置还能实现不同级别设备的连锁保护功能，避免一个设备的出现问题造成其他设备的损坏，提高设备的保护能力。

4 水处理自动控制的发展方向

当前，污水处理技术有两个不同的发展方向：一种是深入地研究自动化控制理论和方法，另一种是通过不同的方法进行良好的结合，使其各自发挥各自的功能，获得比较好的控制效果。污水处理控制水平的提高，主要表现在：依赖于控制技术的发展，加强自动控制在实际污水处理过程中的应用，面对污水处理中新的技术需求需要用新的方案进行解决，因此，对污水处理自动控制也相应地提出了更高的要求；依赖于对污水生物处理模型的深入研究，尤其是对污水处理微观机理模型的深入研究、开发或应用新的数学模型，解决污水处理中的复杂问题；对污水处理新的技术市场需求进行研究，并通过数学建模与仿真，将各种智能控制相结合，提出新的控制策略。

5 结语

总之，PLC自动化技术在污水处理厂的应用加快了污水处理的发展速度，提高了污水的处理质量，稳定了设备的运行，自动化技术已经成为污水处理过程中不可缺少的手段。

参考文献

[1] 郭明贤.自动化技术在污水处理过程中的应用[J].市政建设，2012.

[2] 李成俊.PLC技术在污水处理厂的使用研究[J].宁夏工程技术，2011.

浅析污水处理厂自动化控制技术 第6篇

1.1 污水处理行业的基本流程按照产业链划分

污水处理市场的参与者主要有工程承包商、产品提供商和设施运营商。城市污水处理的流程如图1所示。

1.2 现行的主流污水处理方法

目前污水生物处理的主流方法有活性污泥法、生物膜法、厌氧生物处理法、生物塘法等, 其中使用最为广泛的是活性污泥法。该法利用曝气的作用, 使废水与活性污泥混合并充分接触而形成的混合狡, 得到充足的溶解氧, 再经由其中微生物的分解过程, 使得废水得以净化。

1.3 我国污水处理行业的现状

目前我国的污水处理能力尚跟不上用水规模的迅速扩张, 管网、污泥处理等配套设施建设严重滞后。污水处理厂没有有效的污水排出渠道, 设计能力自然鞭长莫及, 投资效益也因此不能发挥自己的作用。和经济发达国家相对比, 国内污水处置设备能够承载的负荷较低, 和国际上先进的装备相比仍然存在很多问题。原本我国在污水处置的自动化控制方面开始的时间就已经很晚了, 技术水准也和别的发达国家相差很多, 不过从另一个角度来讲, 国内的前进速度比较快。为了能够对环境的优化, 开展污水处置业, 我们还一定要更加深入的探索污水处置自动化措施的根本和使用程度。还有, 国内各个区域内污水处置水准相差很大。

2 污水处理厂中自动化的应用

伴随着经济的前进以及生活水准的提升, 用水量的激增, 排泄的污水量也开始增多了, 为了避免更多的水资源被破坏, 完成污水净化, 国内城镇正在以最快的速度建设污水处置厂。在现在所拥有的污水厂的环境以及容积下, 自动化控制能够增强污水处置厂的整治负载, 减少运用成本, 提升处理速度。提升污水整治体系的掌控水准, 不管在经济还是环境效益方面都起着关键的作用。

2.1 污水处理自动化控制系统的设计自控系统采用工业界目前流行的控制模式, 即开放的计算机网络系统加上流行通用的组态软件以及可靠PLC模块。系统配置和功能设计按照各工艺处理阶段的“少人值守”的原则进行, 并遵循如下要求:

2.1.1 稳定性:运用不仅稳固还又牢靠的工业体系进行掌控, 简易硬件上的程序, 降低出错地方。

2.1.2 优秀性:掌控体系一定要符合将来总线的前进方向, 具有高性价比。

2.1.3 灵活性:不仅网络联系方便, 体系组态也是很灵活的, 能够灵活的进行扩展, 保护性能佳、实用性高, 同时还有开发的软件体系。

2.1.4 实用性:掌控体系对工作情况的变化能够立即适应, 滞留的时间很短。

2.2 污水处理厂自动化系统分析

2.2.1污水预处理系统/进水泵房。该PLC工作站设在厂区进水提升泵房控制室, 负责监控污水处理厂的预处理工段。其主要控制对象为粗格栅间的粗格栅及进水电动闸门、进水泵房的污水提升泵、沉砂池的排砂装置和砂水分离等设备, 此外, 还负责进水水质如p H、SS (浊度测量) 等参数的在线检测。

2.2.2生物处理系统/配电中心, 该PLC工作站一般设在全厂的配电中心控制室, 负责监控污水生物处理工段。其主要控制对象为生物池的水下搅拌器、水下推进器和曝气设备, 污泥回流泵房的污泥回流泵、剩余污泥泵, 二沉池的刮吸泥机等设备。此外, 其还负责生物池DO、ORP、MLSS;污泥泵房p H、MLSS, 配电中心的电气参数如:电流、电压、有功功率, 无功功率、有功电能、无功电能等参数的在线检测。若污水厂生物池采用鼓风曝气时, 在系统中还需增设鼓风机房PLC工作站, 一般情况下工作站设在鼓风机房配电间控制室, 负责监控鼓风机及其辅助设备的运行及风量的调节。

2.2.3污水消毒系统/出水泵房, 该PLC工作站设在出水泵房控制室。其主要控制对象为出水提升泵、切换井电动阀门以及加氯消毒等设备, 此外其还负责出水水质如:余氯、COD、流量等参数的在线检测。

2.2.4污泥处理系统/脱水车间, 该PLC工作站一般设在脱水车间配电间控制室, 负责监控污泥处理工段。其主要控制对象为储泥池的搅拌器、电动阀门, 脱水车间的进泥泵、脱水机、浓缩机、加药系统等设。

3 自动化系统控制在污水处理行业的展望

3.1 自动化系统控制的应用价值。

污水处理厂实行自动化系统控制后, 即可将制作过程的掌控以及资料管制紧紧的连接在一起, 进而能够完成资料的归结和计划, 完整的创建出污水厂整体的制作数据、传送、解析、储存以及管制的综合体系。在污水处理厂的自动化掌控体系中成功的使用分散控制系统的回路优化设置, 进而能够在很大的程度提升污水处置的结果, 同时能够完成在制作的过程中不好用数学模型来形容的问题。污水处理厂中使用先进的检查技术也能够在很大程度上提升本厂的制作操纵合理性。除此之外, 自动化掌控体系的构造策划科学、性能完整、操纵过程稳定, 这些都能够完美的展现出自动化成本低的优点, 很适合现在污水厂的需要。

3.2 自动化体系控制的前进目标。

自动化控制思想是在一百多年前开始出现的, 现代化科学技术和工业的飞速前进, 引领着自动化控制体系范围内的每个部分都有着飞速的前进, 自动化对控制的精确度、灵敏度和体系的安全稳定性的要求也日益提升, 对应的使用领域也越来越广泛。自动化控制肯定会朝着智能控制的方向前进, 并且智能控制能够更加方便优秀的处理污水厂中自动化控制中存在的问题。我们可以预测到, 污水处置自动化控制在将来会是结合了电脑、自动化、智能以及网络成一体的高科学技术含量的设备。并且伴随着网络的持续前进以及改善, 远程进行管制以及访问也会在不久的将来运用到污水厂中。必须要更加优化自动化措施的思想探索以及自动化措施使用的水平, 把更加稳定、更加规范、更加前进的自动化设备引进到污水厂中, 这样才能继续完成永续前进。也必须要继续研究污水厂中使用的措施, 才能够适应电子信息化的需要, 才能使我国和发达国间的距离进一步的缩小, 享受更加舒服、和谐的生活。

4 结束语

污水处理厂中使用的自动控制体系, 能够降低劳动工人的劳动, 降低劳动工人在操纵过程中可能遇到的危险系数, 提升污水处理体系的速度, 完善污水处理体系的管制情况。不过, 必须要承认的是, 现在国内污水处理业的自控体系在使用过程中还留存着很多急需处理的困难, 特别是污水处理厂一定要面对的行业独特性以及环境的繁杂性, 处理后剩余污水的排放也是其中急需处理的难题。所以我们一定要加快对自控体系的探索速度, 推动污水厂自动化的发展。

参考文献

[1]乔丛等.关于国内污水处理及CASS工艺自动控制技术的初步探讨.仪器仪表标准化与计量, 2009.3.

[2]蓝海涛.污水处理厂自动监控系统的设计[J].电脑与信息技术, 2011.6.

关于污水处理厂自动化控制分析探讨 第7篇

1.1 污水处理概述

污水水质以及水量大体可以概括为:水质水量变化大, 污染物污染重, 污水自动化处理工艺主要是根据排入水体的功能有着不同的方式, 常用的方式就是化粪池以及初次沉淀池、生物二级处理以及二级处理后再经消毒回用等方式。

1.2 污水处理厂自动化控制原则

污水处理厂所采用的自动化技术需要遵守下面几条原则:

(1) 实用性。系统设计所需要满足现实问题, 在保证发展方向的同时也能满足经营管理理念, 为生产建设做贡献。

(2) 先进性。通过使用较为成熟的技术, 兼顾未来发展所需, 要有超强意识, 但是也需要有一定的发展空间。

(3) 扩展性。系统所具备的扩展性, 能够保证前期系统的有效性, 同时能够满足后期投资的连续性。

(4) 经济性。污水自动化系统满足社会以及企业所需, 将成本节约作为基础点。

(5) 可管理性。系统在最开始的设计到后期的运行都需要考虑到系统整体管理性质以及维护性。

2 污水处理厂自动化控制中的自控系统及其组成

污水处理厂自动化控制系统是由自动分析、自动控制、自动监控三方面所组成的。自动分析系统工作内容为建立参数曲线, 通过对现场控制分站参数或者是人工录入数据进行分析, 分析进池污水和出池污水的磷、氨氮、色度、COD等主要参数指标, 制定参数曲线, 通过数据对比找到最为合适的控制曲线, 将数据下传到现场控制分站, 进行控制以及工艺转换。现在现场控制主要是分为上位工控机、工位PLC、电控执行设备, 这其中核心内容就是上位工控机职能控制系统。此系统主要是依据时间、污泥浓度等参数进行自动化分析处理, 对于下层环境进行多重控制。

现阶段国内已建成的污水处理厂自动化主要是通过PC+PLC系统、FMS系统、SCADA系统和DCS系统实现的。PC+PLC系统是PC端和PLC端通过局域网络所连接的, 形成分布式控制系统方式。此种方式所具备的优势:较高的性价比、操作灵活。很多大量数字量逻辑控制企业都是用此种方式, 但是对于软件以及硬件方面需要继续开发配置。污水处理厂中心控制室主要工作内容是对于污水厂进行整体性管理、对于重点项目进行监视、实现系统调试、参数运行登记、故障报警等多功能。在中央控制中能够观察到整个污水处理厂各个环节运行情况, 厂内技术人员对于全厂运行情况能够及时掌握。

污水处理中最困难的就是排水处理。排水有多种污染源, 既有酸性、碱性排水, 又有油、泥渣、有机物排水。排水处理的目的是将排放水中的污染物质降低到最低限度, 即最大限度地去除排放水中的污染物质和考虑可回收的再利用水, 以减少污水排放量并节约用水。但是, 采取集中处理或分散处理, 哪些水处理后回收利用, 哪些水处理后排放, 根据具体情况而拟定可行方案。排水处理自动化工艺流程可据排放标准。经常性排水根据水质分类, 一般分为两类, 即除盐设备的再生排水, 正常时悬浮物含量较低, 可中和后直接排放, 另一部分予处理澄清池排水, 因含污泥必须经各级处理后才能排放;而非经常性排水一般需经各级处理后才能排放。

3 污水处理的管理措施

3.1 建立有效的资金保障机制

对于污水处理有着很大的公益性, 这样的情况下就需要一定的资金投入。根据研究数据表明, 就现在的污水处理相关资金有着一定的承受能力, 但是确都不愿意承担, 多数地区内污水处理费用有一定的不明之路。各个地区内政府可以结合地区的建设, 可以使用国家扶持以及地方补助、或者居民支持以及企业参与等相关方式, 将资金很好地筹集起来, 这样就能形成多元化的投入。相关的地区也可以参考西方先进的运营模式, 对于污水处理建设以及运行资金提供保障, 推行污水治理的优惠政策, 例如增加优惠政策、税收优惠等等, 对于社会各种力量以及资金投入农村污水治理要积极的鼓励以及指导, 这样污水处理才能顺利的实施以及运行。

3.2 建立完善的水务基础设施管理机制

由地方联合当地的水务行政部门以及乡镇机关部门进行一定的指导以及监督下, 成立一定的水务基础设施管理部门, 对于污水处理的基础建设积极的配合。水务处理部门可以根据地区的实际情况制定适合地区的水务基础设施方式, 明确居民的权利以及义务, 同时可以建立专门的账号, 对于日常污水排放的日常维护费用以及相关管理费用等资金进行统一的管理。

3.3 员工意识转变

在污水自动化处理系统设计过程中, 工程技术人员也要积极参与进来。在项目开发、安装、调试过程中, 对于系统所具备的自动化性能要完全掌握, 这样在系统后期运行过程中对于设备维护才能做到得心应手。需要定期对员工进行培训, 员工的计算机、网络技术等方面都需要不断的提升。员工参与到系统设计过程中能够及时发现所存在的问题, 对于系统进行完善。员工对于自动化控制的观念也要有所转变, 工作不能全部依赖系统控制, 在保证系统安全运行情况下, 就地控制柜作用以及继电信号回路问题才能降低, 保证随时随地的掌握污水处理厂运行状况。

4 结语

开展污水治理工作是改变污水无序排放现状、改善生活条件和建设社会主义新农村的需要。在实施污水处理工作中, 应坚持因地制宜, 分类处置的原则, 依据地区的布局, 科学选用污水处理工艺模式。有关政府部门应给予高度重视, 加快建立健全相关标准及技术措施、政策措施, 并加大投资力度, 保证新污水治理工程的长期稳定可持续运行。

参考文献

污水自动处理控制 第8篇

1 污水处理系统电气控制自动化概述

1.1 污水处理概述

污水处理工作进行前要对污染源进行细致调查,根据调差结果制定污水处理的可行性方案,利用相关设备及时对污水进行相关处理,形成处理体系,并通过自动化电气控制系统提高污水处理效率,污水处理主要包括污水纳入和曝气处理两个方面。

1.2 电气控制自动化概述

运用自动化电气控制系统对污水进行处理时,需要注意以下几个问题:

(1)根据污水处理效果要求,对电气控制系统进行设置,并制定科学有效的处理方案;

(2)根据电气控制系统选择相配套的设备和零件,并从电气控制系统整体上进行选择,保证电气系统的正常运行;

(3)根据相关安装说明和设计图纸,将设备和零件进行安装,如设备和零件出现不匹配时,要及时进行加工,安装完毕后进行试运行,在污水处理系统能够正常运行时,就可以直接用电气自动化控制系统进行污水处理。

2 电气控制系统自动化在污水处理中的实施

2.1 电气控制系统自动化要求

随着社会的快速发展,环境问题日渐突出,特别是水环境的污染。为此,国家出台相关法律法规,要求引进污水处理系统,并在严格的要求下对污水进行相关处理措施,减少污水对人们生活环境的影响。在污水处理系统中应用电气自动化技术,是污水处理未来的发展趋势,因此电气自动化技术的应用对人们来说至关重要。在自动化控制污水处理时对电气控制系统提出以下几点要求:

(1)污水性质较为特殊,酸碱度和离子含量均属于超标状态,因此要求电气控制系统能够在环境较为恶劣的条件下保持正常工作状态;

(2)在污水处理过程中电气控制系统能够对实时情况进行反应,并对污水进行信息化监控,保证污水处理过程的自动化;

(3)电气控制系统能对污水处理中的相关参数进行测定,包括水位、温度、电导率等,实现污水处理的信息化管理。

2.2 电气控制自动化系统的组成及特点

电气控制自动化系统主要通过上、中、下三级来实现污水的处理,同时还配有电机、阀门控制器等相关配套设施。

其中,上机位能够显示净化后污水的水路和气路的动态变化,并借助计算机程序对电机和阀门等进行动态显示。同时,当电气系统出现故障时,上机位能及时查找故障位置和故障原因,并通过智能的方式去处理发生的故障,并且上机位可以直接打印检测数据。

中机位是整个控制系统的逻辑控制,也是电气控制系统的核心部分。中机位主要负责上下机位信息的传递、检测数据的记录与处理,保证污水处理的总体执行。

下机位是由智能仪表组成的,也是整个系统中独立性最强的部分,它可以对污水处理过程中液体酸碱度值等检测数据进行信息采集。同时,电气控制系统对检测数据能够长时间的保存,并采用先进科学技术保证电气控制系统不受外界其他因素干扰,如电压波动。

电气控制系统的三个机位可以对整体的污水处理进行分级控制,各个机位可以独立完成相关工作,在这种前提下,无论是某一个或者两个机位出现故障时,都不会影响其他机位的正常运行。

2.3 参数测量与控制

污水处理系统检测主要包括液位的测量与控制、酸碱度的测量与控制、温度的测量与控制、溶氧量的测量与控制四个方面的内容。

2.3.1 液位的测量与控制

当污水处理池面积较小时,通常采用静压式传感器液位仪进行测量,液位变送器采用扩散硅传感器。当污水处理池面积较大时,通常采用超声波物位仪。两者的工作原理略有不同,前者是将液体静压力传递给隔离管,隔离管再把信息传递给传感器,传感器将压力转变为电信号传送到控制器中;而后者是通过发射超声波来完成的,当超声波与液面接触时会反射相应的超声波信号,并将其传送给传感器,传感器再将信号传送到控制器中,利用的是回声原理进行工作的。

2.3.2 酸碱度的测量与控制

对于污水处理过程中的酸碱度测定通常采用电位法进行测量,由于酸碱度传感器输出信号过于小,通常对其进行放大,再传送到控制器中。

2.3.3 温度的测量与控制

在污水处理过程中温度的检测是一个较为重要的环节,通常温度的测量采用铂热电阻作为传感器,该传感器较为敏感,其分辨率可以达到0.1℃。温度传感器的工作原理是将温度信号转化成电压信号,再经过放大传递给控制器。

2.3.4 溶氧量的测定与控制

溶氧量的测定在污水处理中占有重要地位,通过对溶氧量的测定能够科学的确定曝气池的配置方案,保证污水处理的正确进行。

3 结语

综上所述,随着我国经济的快速发展,污水量逐渐增多,因此运用科学合理的方法对污水进行处理就显得特别重要。有效的污水处理方案是污水处理的关键步骤,并在污水处理过程中充分的利用电气控制自动化技术,科学的选择自动化设备,能有效的提高了污水处理速度和质量,改善了人们生活的环境,对我国经济发展起到促进作用。

摘要：随着工业的快速发展,城市污水越来越多,严重影响人们的正常生活,所以快速有效的污水处理技术是污水处理的关键之所在。电气控制自动化技术是一种先进的污水处理手段,将其正确的引用到污水处理中,是每一位污水处理人员研究的方向。本文通过对污水处理系统和电气控制自动化的表述,从电气控制自动化要求、自动化系统的组成及特点、参数测量与控制三方面对污水处理自动化系统进行阐述,为今后的污水处理提供理论依据。

关键词：工厂污水处理系统,电气控制,自动化研究

参考文献

[1]高宏伟,盛昌健,石耀飞等.工厂污水处理系统电气控制自动化研究[J].魅力中国,2010(16).

[2]李哲,闫艳,董海涛等.污水处理自动化控制探讨[J].科技传播,2011(05).

化工厂污水处理站自动控制系统 第9篇

关键词：化工厂,污水处理,自动控制

一、引言

随着化工厂日益增多, 化工厂的环保问题被提上日程, 工业废水的净化处理成为当务之急。一般化工厂的污水处理工艺主要由进水、曝气、沉淀、排水和闲置等五个阶段组成。处理效果主要取决于化工厂污水的介质及其运行参数, 其中主要运行参数包括各反应段时间以及曝气强度。

本化工厂污水处理自控系统根据工艺流程、控制点及现场设备的安装地理环境。采用先进的管理控制技术, 系统分为控制层和监控层进行监测和控制。控制层分若干个PLC子站分别对厂内设备、及监测点进行控制、监测, 采集信号, 控制生产设备;监控层, 在化工厂污水处理站设置控制窜, 监控污水处理站的整个生产过程, 如果需要可将有关污水处理站的运行状况上传全厂中心控制室。

二、化工厂污水处理的一般方法

(一) 化学方法处理化工废水

废水化学处理法是通过化学反应和传质作用来分离、去除废水中呈溶解、胶体状态的污染物或将其转化为无害物质的废水处理法。

(二) 物理处理法处理化工废水

废水物理处理法是通过物理作用分离和去除废水中不溶解的呈悬浮状态的污染物 (包括油膜、油珠) 的方法

三、化工厂污水处理站自动控制系统综述

(一) 污水处理工艺流程

具体是先向含油污泥中加入温度在70~85℃的热水, 其加入量为使含油污泥与热水的比例在1∶3~1∶1之间;经搅拌, 使油泥与水充分混合至油在固和液体相达到平衡, 再通入清水进行循环隔油, 把油从混合相中分离出来;当混合物中浮油通过隔油被分离出来后, 含油污泥完成反应器中的清洗, 再将泥浆进行旋射流分离及离心分离即可。它简单、高效、成本低, 处理效率高, 适用于油田落地油, 罐底泥及石油炼化油泥的处理, 具有很大的应用价值及推广前景。

(二) 化工污水处理站自动控制系统组成 (1) 现场层的检测及控制执行系统

现场层主要由一次仪表 (如变送器、传感器等) 、控制设备等组成。其功能丰要为对污水处理工艺过程的状态、参数进行实时采集和监测, 把采集到的数据上传;接受控制层的指令对执行机构进行控制。

化工厂污水处理站一般采集不多, 所以采用中小型PLC即可满足监测及控制要求。故采用三菱FX2n系列PLC是最佳选择。该系列PIE是一款集成性高性能可编程控制器。集CPU、电源、输入及输出为一体, 并具有良好的通讯功能, 输入输出量为256点, 还可以实现模拟量控制及定位控制等特殊控制。该系列PLC还可以实现在线修改程序。

(二) 控制层的程序处理及控制系统

控制层足实现及管理系统功能的核心部分。其主要功能完成对污水处理过程各部分的管理和控制。通过控制级设置的参数或命令, 对污水处理生产过程进行控制, 同时实时显示现场状态及监测数据。控制级提供人机接口, 是整个控制系统与外部信息交换的界面, 控制层采用先进的计算机组成控制主站, 通过总线与现场层设备通信。通过网络可以将有关数据传输至全厂控制室对于一些小型化工厂, 没有全厂控制室, 污水处理站也可采用触摸屏作为控制级硬件设施, 在液晶显示屏上直接触摸式操作和管理。

四、污水处理自动控制系统软件编程

(一) 软件编程分为PLC编程和工作站 (1) PLC编程

化工厂污水处理站的自控系统的PLc程序管理采用FX2n进行编程控制, 该编程软件可提供离线和在线编程, 具有语句表 (s TL) 、功能块 (FBD) 、梯形图 (LAD) 3种编程方法, 本控制系统采用梯形图 (LAD) 进行编程。

(2) 工作站软件

对工作站或者人机接口功能要求:显示生产过程中的工作曲线;具有远程控制能力;向现场层采集数据。对历史数据进行存储、查询、显示、打印等。因此, 在一个自动监控系统中, 投入运行的监控组态软件是系统的数据收集处理中心、远程监视中心和数据转发中心, 处于运行状态的监控组态软件与各种控制、检测设备共同构成能快速响应的控制心。本控制系统可使用现成的组态软件, 也可由污水处理技术提供方自行研发。

五、网络通讯系统

网络通讯系统是化工厂污水处理站自动控制系统的心脏和灵魂, 也是向网络计算机提供服务的特殊的操作系统。它在计算机操作系统下工作, 使计算机操作系统增加了网络操作所需要的能力。例如像前面已谈到的当在LAN上使用字处理程序时, 用户的PC机操作系统的行为像在没有构成LAN时一样, 这正是LAN操作系统软件管理了用户对字处理程序的访问。网络操作系统运行在称为服务器的计算机上, 并由联网的计算机用户共享, 这类用户称为客户。化工厂污水处理站可通过工业以太网实现远程通讯。工业以太网是一种开放式的通讯网络, 其主要优点在于高可靠性, 使用范围广而且速度快, 易扩展和开放性。

结语:

化工厂污水处理站实现自动化的目的是实现整个污水处理系统的安全可靠的运行, 确保优质的出水水质或达到规定的标准, 提高管理人员的劳动生产效率、降低能源与物料消耗。高质量的水处理系统, 除具有准确的处理和合理系统结构外, 还需要具备完备和可靠的控制功能, 这是保证水处理过程准确性和可靠性的必要手段。我们采用口r编程序控制器PLc H代替了结构复杂、造价高、维护难的继电器控制, 大大简化设计、降低投资、提高了控制的灵敏性和准确性, 而且维护比较方便。

参考文献

[1]朱亮, 张文妍.水处理工程运行与管理[M].北京:化学工业出版社.2004.[1]朱亮, 张文妍.水处理工程运行与管理[M].北京:化学工业出版社.2004.

关于自动化仪表在污水处理中的应用 第10篇

【关键词】自动化仪表；自动控制系统；监控系统

在我国自动化大发展的大环境下，利用自动化仪表进行系统检测、管理已经成为发展的趋势，尤其是在污水处理场的自动化监控中尤为突出。当下，污水处理厂的自动监控系统大部分的都是计算机、可编程逻辑控制器与自动化仪表三者结合的架构组成的系统。

1、自动化仪表在应用中的重要性

当今的自动化监控系统中，总要使用到各种各样的自动化仪表和相应的自动控制技术。这得益于自动化仪表相较于传统仪表的各种优点，比如自动化仪表的连续工作能力，强大而方便的参数测定功能。在管理端，操控人员可以参考仪表报数对系统有效的监控和操作，甚至可以通过软件编程，使得系统自动反应和处理信号，达到对供给与需求间和系统组件间的和谐，从系统整体层面增加设备的利用率。另一方面，自动化仪表的引入也使得系统可以持续监测，及时均衡出现的偏差，进而确保系统的工作质量。自动化仪表检测也可以对系统的危险状态进行预警和报警，因此其在应用中，尤其是在污水处理系统中具有重要的意义。

2、污水处理系统中常见自动化仪表

2.1常用仪表的分类

污水处理系统中往往有很多的参数是自动控制系统中所必须的，比如液位、流量、压力、pH值、温度等等。温度、压力等物理参数通常定义为热工量；而pH值、温度等则定义为成分量。不同的参量类型对应相应的自动检测仪表，如热工量的仪表为热工测量仪表；成分量的仪表为成分分析仪表。后者在污水处理系统中也叫做水质分析仪表。

2.2测量仪表的构成

由于测量任务不同，各种仪表原理大相径庭。但从仪表的结构上具有一定的共通性，一般包含传感器，传送器和显示器这几部分。

3、污水处理系统中常见仪表及使用建议

本文中主要以义乌义亭污水处理厂的污水处理系统为例，对污水处理系统中的常见仪表及其相应的使用提出相应的建议。这家污水处理厂处理是一座具有AA0生化处理工艺的污水处理厂。该场在自动化系统的构成上，采用了PLC集散型控制系统与监控与数据收集系统。这一技术很大程度上保障了该场的安全性与可靠性，并提高了连续生产能力。该厂所用的自动化仪表都是智能化仪表，传送器包含显示模块，利用标准接口向平台上传模拟或数字信号。污水处理厂的自动化系统中的自动化仪表安装在相应的工艺处理构筑物或者在工艺管道上，为系统提供检测和数据收集服务。数据主要包含液位、流量、压力等。

3.1流量测量仪表

整个污水处理工艺中，使用最为频繁的莫过于流量测量仪。其中流量参数一般包括进出水水量、回流污泥量、曝气量以及消化池产气量等。另外，流量的检测也为决策人员对运行状况进行统计分析提供了便利，便于对生产做出必要的调整。义乌义亭污水处理厂常用的流量计有电磁流量和超声波流量计等等。

3.1.1电磁流量计

电磁流量计的原理是电磁感应，其用来测定含导电性的纤维质或固体悬浮物等，主要由传送器和变换器构成。由于仪表安装在管道外，因此其对管内没有影响，反映迅速，不影响系统工作，并且利于检修。并且，其测量不受被测液体的物理变化和流动状态影响，测量范围大，因此在污水处理系统中应用广泛。

但电磁流量计的缺点是待测液体一定要具有导电性，对气体无能为力，并且价格比较高，维修费用高昂。

3.1.2超声波流量计

超声波流量计有很多种，主要有明渠式超声波流量计，管道式超声波流量计和管道钳夹式超声波流量计。污水厂中广泛应用的明渠有巴歇儿水槽、三角堰和梯形槽等。明渠流量计通过流量液位换算成流量。管道钳夹式超声流量计具有很多的优点，比如非侵入式的安装，无旁路阀门的需求，便于维护，测量范围广等等。

3.2液位测量仪表

超声波液位计相较于传统的液位计，具有精度高，测量准，连续工作等优点，得到业内的广泛认可与应用。超声波液位计的原理是基于超声波的反射测量，精度可以达到0.5%。这种液位计安全可靠，便于装卸，并不受待测液体粘度和密度的干扰，常用在药池和排泥水池的液位测量中。不过，在现实使用中很多环境参数会影响测量，如装置位置，温度，压强等。频率低的超声波指向性差，但可以长距离传输；而高频率的则完全相反。因此，针对不同的测量用途选用适当的仪表非常的重要。

3.3自动化仪表使用注意事项

自动化仪表应使用固态电路，具有温度补偿功能。并且应该具有防水、防尘的功能。室外的仪表需要防晒、防水和防雷击，并且具有便于清理维护的结构。仪表的电源需要配备不间断电源，并安装保护开关，一定要做好接地措施，并对模拟和数字地做好屏蔽措施。仪表电缆需要穿封闭挠性金属管保护，并且应满足密封、抗冲击、耐腐蚀和安装维护方便的要求，管件必须齐全。

4、总结

自动化仪表的使用加速了污水处理系统自动化的进程，但在选用仪表的过程中需要因地制宜，并做好相应的维护措施。使用过程中遵守规范，及时保养，这样才能保障自动监控系统的安全、稳定运行。

参考文献

[1]何世钧，王化祥，杨立功等.城市污水处理系统溶解氧的控制[J].化工自动化及仪表，2003，30（1）： 36-38.

[2]相会强，刘芬，刘雪莲.自动控制在污水处理中的应用[J].仪器仪表学报，2008 （z2）：235-237.

污水自动处理控制 第11篇

1 国内污水处理自动控制技术

1.1 无自动控制系统的污水处理装置

在国内现有的污水处理装置中, 受建厂时间、技术和资金的影响, 多数污水处理装置仍采取传统的处理方式, 没有配备自动控制系统;再加上同一地区污水处理设备、技术的不对等, 导致污水处理、生产、运行管理无法达到统一, 出水水质受到了极大的影响。鉴于此, 需要相关部门更换这部分老化的污水处理装置, 通过改造自动控制技术完成污水处理, 进而满足生产运行的需要。

1.2 新建装置采用现代化的自动控制技术

近年来, 随着我国经济的迅速发展, 政府部门特别重视污水处理方面的建设, 并加大了污水处理方面的投资力度。现代化自动控制技术的应用, 是指在污水处理过程中, 结合计算机信息、通信、自动化等高科技技术, 全面控制污水处理工艺中涉及到的生产、管理内容, 以确保污水生产、管理的顺利进行。另一方面, 计算机软件技术、通信技术、自动控制技术、各种传感器和智能仪器仪表的飞速发展, 也为污水处理行业的生产管理自动化、信息化提供了强有力的技术和产品支持。在这种情况下, 一些曾经因为对自动控制有较高的要求而长期不能使用的先进工艺又重新提上了议程, 比如SBR技术及在此技术上发展的CASS污水处理技术等。

2 国内污水处理自动控制技术的特点

2.1 PLC技术的广泛使用

PLC即可编程逻辑控制器, 考虑到污水处理工艺的特殊性, 与其他控制技术相比, 使用这项技术进行污水自动处理控制具有明显的优势。因此, 我国在建污水处理厂或优化旧污水处理厂时, 主要使用PLC产品进行控制, 尽管品牌不同, 但是, 其作用力与控制效果均比较相似。目前, 广泛应用的PLC产品品牌有S7系列、CSI系列和SLC系列等, 其所属公司分别为西门子公司、欧姆公司和罗克韦尔公司。

2.2 DCS技术的使用市场

随着DCS技术的进步, 在一些品牌中, DCS系统在原有模式下开发并嵌入了新型指令系统, 这弥补了DCS系统原有的不足, 特别是其开关量控制问题, 已经得到了很好的优化。以ACF800为例, 在控制开关量时, 采用的是梯形逻辑指令。目前, 这一指令在其他产品中也已经得到了试用。将DCS与PLC结合后, 可以在原有基础上进一步优化DCS性能, 这也是部分污水处理厂中运用DCS的原因。

3 CASS方案分析

研究CASS工艺控制方案, 可以凭借工艺操作完成污水处理的自动化控制。由此可见, 自动化控制主要表现为以下3点: (1) 污水水质监测。在这一过程中, 主要借助线式检测仪完成操作, 将其放在排水口位置实时监测, 利用通讯设备反馈监测数据。当PLC接收到反馈信息之后, 便开始调整污水处理参数。 (2) 控制有氧反应。这里的控制主要是指时间控制, 特别是曝气时间。 (3) 控制液位高低。在闭环控制中, 使用CASS需借助水质分析仪进行检测, 然后根据检测结果调整曝气时间和耗氧反应时间。但是, 从现有的技术水平来看, 这项技术尚处于研发阶段, 有很多因素影响控制程度。因此, 在实际操作过程中, 闭环控制尚未实现系统性, 还处于简单闭环控制应用阶段。

在有氧反应时间方面, 要想做好控制工作, 就要先完成相关设定, 比如设定进、排水时间等。这样, 在污水水质变化比较小时, 借助相应电气设备便能够完成自动处理工作。液位控制主要是根据污水高度科学地掌握进水情况。当液位达到设定位置时, 便可以预先设定停止进水, 再进行曝气。操作完成静置一段时间后, 再借助蓬水器出水控制液位。

4 SBR和CASS工艺的自动控制要求及特点

4.1 工艺描述

SBR工艺是CASS工艺出现的基础, 其对自动控制的要求与CASS基本一致, 唯一不同的是CASS工艺对被控制设备的要求比较低, 其精度也更高。下面简要分析CASS工艺的自动控制要求。反应器的前部为生物反应区, 后部为滗水区, CASS的工作共分为3个阶段, 分别为曝气阶段、静沉阶段和滗水阶段。这三个阶段是周期运行的, 污水在进入反应区后, 在供氧的条件下, 有机物会被不断分解、沉降。

4.1.1 曝气阶段

利用曝气装置不断向反应池中供氧, 这时, 有机污染物就会不断被氧化分解。

4.1.2 静沉阶段

在此阶段曝气停止, 微生物通过水中的溶解氧氧化分解, 这时, 水中的污泥就会下沉, 而上层水则会被过滤干净。

4.1.3 滗水阶段

在完成活性污泥的沉淀之后, 滗水器开始运行, 从上至下将清水排出。

4.2 自控特点

生物曝气是处理污水的最新方法, 随着污水分析仪的飞速发展, 为曝气处理的自动化打下了坚实的基础。以PLC为核心的监控系统, 能够自动控制各个电气设备, 自动完成上述CASS的三个极端处理, 这是污水处理工艺中最突出的特点之一。另外, 还需要注意的是, 污水处理自动控制具备设备多、任务多和变量多的特点, 同时, 还具有一定的随机性和耦合性。

4.3 控制方案的探讨

所谓“控制方案”, 就是生产工艺的控制规律。从以上分析中能够看出, CASS工艺的控制作用主要体现在3方面: (1) 控制生物的浓度。依照水质参数和设定参数形成闭环控制。 (2) 控制反应时间。控制CASS工艺各环节的时间。 (3) 控制流量程序。生物浓度的控制遵循的标准就是控制CASS的反应时间, 当有机物的浓度满足相关标准后就暂停曝气。

5 总结

受COD仪表检测技术的影响, 有机物浓度的实时性并不太好, 其反应比较慢, 通常情况下, 不能完成闭环的反馈。但是, 在CASS工艺的反应阶段, 反应池中的COD同溶解氧的速度有不可分割的关系, 而且溶解氧的检测仪表比较精确, 所以, 可以通过分析溶解氧的变化来检测有机物的浓度, 进而实现对闭环的自动控制。

摘要：随着社会经济的迅速发展, 污水处理已经成为了我国环保事业发展过程中急需解决的问题之一。在简要叙述了国内污水处理行业自动控制技术应用现状的基础上, 探讨了SBR和CASS工艺的污水处理自动控制方案。

关键词：CASS,自动控制,PLC,DCS

参考文献

[1]荣丽丽, 邓旭亮, 刘明霞, 等.自动化控制技术在污水处理厂的应用进展[J].环境科技, 2009 (S1) :88-89, 92.

[2]段果.CASS工艺在生活污水处理厂中的应用[J].广东化工, 2012 (1) :196-197.