摘要：污水处理是环境保护过程中的重要内容，随着信息技术的不断发展和应用，污水处理技术水平也得到提升。PLC自动控制系统在污水处理过程中的应用，提高污水处理设备以及各种物资的利用率，进而提高污水处理效率。本文从我国污水处理现状入手，对PLC自动控制系统在污水处理工程中的运用进行了分析。
关键词：PLC自动控制系统；污水处理工程；运用
1引言
随着人们的生活水平不断提升，人们对环境保护的重视程度也越来越高，水污染是环境问题的重要表现之一，随着污水处理技术的不断发展，自动化技术在污水处理中的应用越来越普及，极大地提高污水处理水平。本文对PLC自动控制系统在污水处理工程中的应用进行分析与探讨。
2我国污水处理现状
当前我国对污水处理工作的认识越来越高，污水处理厂的建设、污水处理设施的配置工作逐渐推进。但我国的大多数污水处理厂使用的依旧是活性污泥法，其主要是使用一级处理工艺对污水进行治理。随着污水处理的要求逐渐增高，也出现了很多新型的处理技术，比如CASS工艺、A2O工艺、MBＲ工艺等。总体上来讲，我国的污水处理技术水平还处于比较低的层次，无论是在技术上还是设备配置方面，都与发达国家之间存在一定的差距。有的发达国家对污水处理的重视程度远远高于我国，而且技术先进，污水回收率甚至可以达到90%以上，同时信息化技术的不断发展和应用，PLC自动控制系统在污水处理中的应用也十分普遍，研制出智能控制单元，对污水处理系统进行高效控制。对此，我国在开展污水处理工程建设的时候，也应该要加强对污水处理行业整体水平的提升，要集中解决几个重点问题，比如污水处理厂的生产规模小、专业化不足、自控技术水平不高等，加强对先进技术的应用，从整体上提高污水处理水平。
城市污水处理厂耗能大、成本高，尤其近年来电费的上调，致使污水处理厂的运行费用不断增加。污水处理厂的电耗在运营费用中一般占到40%左右，而污水提升电耗则占总能耗的10%-20%。节约用电对降低污水处理厂的运行成本至关重要。目前，我国大多数污水处理控制系统中基本都普及了PLC控制，在以PLC为核心的污水处理控制系统中变频器也担当了相当重要的角色。以往的控制方法中常常使用一台变频器专门控制一台电机，这样虽然控制接线简单，但是非常浪费资源。为了提高自动化水平，节约处理成本，可以对原有的控制系统进一步优化。
3PLC自动控制系统在污水处理过程中的应用
3.1PLC控制系统的设备控制功能
在机电设备状态控制和工艺参数控制的基础上，机电设备是实施过程的控制目标，系统可以实现单一工艺设备的自动控制和所有设备的协调。在污水处理过程中实现工艺设备的联动控制。PLC控制系统已经接入到相应的接口控制箱，控制柜等，在线仪表/仪表/MCC系统各种检测设备的状态信号由不同的接口设备输出检测信号，相应的接口经由网络将状态和报警信号反馈给中央控制室。
3.2粗格栅控制系统分析
（1）时间控制模式
污水处理系统智能化技术应用下的粗格栅时间控制模式的主要工作流程为：系统自动判断动作后，设备停机时间超过预设值后，启动清污机工作，10s后启动格栅机。栅格机工作时间设置为10min以上，设备停机为间歇启停，停机环节应先进行格栅机停机，10s后再进行清污机停机。在设备停机超时未开启与工作超时未停运的条件下，则系统处于异常工况条件应紧急制动并发出告警。
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（2）液位差控制模式
污水处理系统智能化技术应用下的粗格栅液位差控制模式的主要工作流程为：系统自动判断动作后，格栅液位差测量值超过预设值后，启动清污机工作，10s后启动格栅机。停机环节先进行格栅机停机，10s后再进行清污机停机。在液位差测量值超过预设值时设备未开启或运行超时且液位差低于预设值时设备未停运，则系统处于异常工况条件应紧急制动并发出告警。
3.3细格栅控制系统分析
（1）细格栅控制系统开启后系统自动计时并执行控制动作，计时到预设值后，细格栅机停运，停运时间达到预设值后，开启细格栅机，循环进行动作；（2）通过测量细格栅位置检测池液位差进行清污机启停，液位差超过预设值开启清污机，低于预设值则停机。
3.4污泥回流系统分析
污水处理系统中的污泥回流程序实现以下功能：（1）自动控制模式下，依据液位测量值进行动作，液位数值低于预设值后启动系统定时；（2）定时时间到，若液位值低于允许最低传感器测量值则停运污泥回流泵停运；（3）若液位数值介于合理水平时，启动污泥回流泵；（4）若液位值高于允许最高传感器测量值，则启动定时器；（5）定时时间到，若液位值仍高于允许最高传感器测量值，则启动报警装置。
3.5氧化沟曝气量自动控制
在污水处理过程中需要输入氧气，为了使得程序的灵活性达到最大，应该要根据污水处理过程中的实际需氧量和系统的负荷条件对氧气输入量进行控制。采用PLC自动控制系统可以实现对曝气机的转速的自动控制，当氧气较少的时候可以调整转速增加进入的氧气量，反之减少氧气量。系统进行调节的指标是实际测得的溶解氧的浓度和氧化还原电位，采用自动控制可以实现系统的充氧能力与实际需氧量之间完全匹配，从而节省能源。
3.6加氯（药）量控制
氯气是污水处理中的常用物质，在处理过程中要根据进水流量的大小，对氯气的进气量和进气速度进行控制，以防氯气进入量过多，同时，系统在对氯气进入量进行控制的时候还要测定接触消毒池出水余氯作为修正值，将该指标作为氯气加入量的控制参数，自动修正进入系统中的氯气量，使得氯气与污水量之间的比例保持正常。
3.7加强仪表的维护保养和控制系统的故障处理
自控系统离不开仪器仪表采集数据的准确性和可靠性，以及整个系统的传输处理分析等模块的硬件正常工作，日常工作必须加强对这些仪表以及自控系统的硬件的维护保养工作，确保其正常工作，减少故障频率，但在污水处理系统工作过程中出现故障问题是不可避免的，实际工作中要根据操作指令，对故障的处理模块进行优化，对故障报警画面进行分析。当系统出现故障的时候，PLC自动控制系统会自动暂停运行，报警单元会自动发出警报，对故障的位置进行展示，操作人员根据系统出现的报警信息，及时到该位置进行检查，找到故障的成因，为了提高故障处理水平，应该要对系统的报警窗口进行优化，对人机交互界面进行进一步设计，提高整个报警窗口的人性化，便于及时开展故障处理。
4结束语
随着人们的用水量不断增加，随之而来的污水排放量也急剧增加，水体富营养化进程加快，水资源短缺问题越来越明显。为了减少水污染，为人们提供更多清洁的水资源，必须要加强污水处理工程的建设，我国污水处理设施建设逐渐推进，处理能力也有一定提升，但是在污水处理过程中，传统的处理技术的局限性越来越强，为了提高污水处理水平，要加强对污水处理过程的自动化控制，对PLC自动控制系统进行应用，做好水质的实时监测，实现污水处理系统低耗、高效、稳定运行。
参考文献：
[1]马洪涛，张子良，张福超，李玺梅.污水处理厂PLC自动控制系统应用探索[J].山东工业技术，2017（14）：25.
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[3]马佳佳，潘禹辰，吴佩员.PLC自动控制系统在污水处理中的应用分析[J].电脑迷，2017（03）：35.
论文作者:黄华忠
论文发表刊物:《电力设备》2018年第13期
论文发表时间:2018/8/20
标签：污水处理论文; 系统论文; 格栅论文; 液位论文; 氯气论文; 自动控制系统论文; 过程中论文; 《电力设备》2018年第13期论文;