摘要：随着工业化的不断发展，导致出现诸多污染情况，其中水资源匮乏以及环境污染成为人们关注的焦点。水资源问题引发了多种环境问题，使我国经济发展以及社会发展受到限制，无法满足生态环境的发展需求。因此，在现阶段城市发展中，应通过对电气自动控制系统的设计运用，提高污水处理的有效性，解决城市发展污水污染的问题，积极推动我国城市化进程，加速实现智慧城市的管理和运行。
关键词：污水处理厂；电气自控系统；运用
引言
随着社会的不断发展，水资源紧缺问题日益严重，因此，加强城市生活污水的处理，能够实现居民生活水平的提升。伴随着科技的不断发展，对于城市生活污水的处理，可以利用计算机的测量控制方式实现，从而实现生活污水处理中电气自动控制系统的应用。
1污水处理厂中应用电气自控系统的重要性
城镇人口数量在日益增多的同时，城市的配套管网越来越完善，污水收集量逐渐增加，特别是雨季，一旦降雨量超过相关规定负荷，没有经过科学处理的污水会直接排放，影响城市居民的用水安全。而污水处理工艺的合理应用，能够保证污水得到高效处理，不但能够减轻城市居民的用水压力，而且减少污水任意排放现象的发生。在常规的污水处理工艺当中，有关人员通过找到污水来源，适当加强监测，能够保证污水得到有效处理，但是，在监测过程之中，会消耗一定量的人力和物力。电气自控系统的出现，能够保证污水处理工艺更加先进，有效节省能源，减少大气污染。将电气自控系统应用到污水处理工艺中，能够更好的提升居民用水质量，提高污水处理效率。
2污水处理电气自动控制的限制因素
（1）一些检测工具还不够稳定，例如气味检测技术、进行深度除磷处理的亚硝酸氮等等，可靠性无法保证。
（2）污水处理的传感器仅仅发挥了检测功能，在污水流量的控制和前馈控制等高级控制策略中没有得到充分的应用。
（3）很多早期建设的污水处理厂，由于受到当时诸多条件的限制，自控技术水平很低，而且缺少配套的自控设备和仪器，在排放标准普遍提高的基础上，要想建立健全完善的自控系统体系要克服很多问题.
（4）自控系统所需要的软件和仪器行业不够规范，再加上目前自控技术不够透明，制约了自控系统在污水处理工艺中的使用.
（5）很多污水处理厂没有认识到电气工程自控系统在污水处理工艺中的使用价值，以及自控系统运行的节能降耗会给企业带来怎样的经济效益，因此在建设污水处理系统的时候，投资自控系统的热情不高。与此同时，监管部门也没有认识到全面应用电气工程自控系统会有效保障污水排放的达标，对环境保护有着重要的意义，将会产生很大的经济效益，所以没有发挥出作为监管部门的沟通协调作用，限制了自控系统在污水处理工艺中的运用。
（6）对于污水处理自控系统的宣传培训不到位，没有建立完善的培训知识体系也是重要的影响因素。
3污水处理厂电气自控系统的运用与技术
3.1电气自控系统的设计
（1）PLC控制站的设计。在污水处理厂电气自动控制系统设计中，结合编程计算机、工业监控及PLC等系统，可组成三层计算机监控系统模式，即现场设备层、PLC站控制层、中央管理层，实现对污水的综合处理。其中，中央管理层与PLC站控制层采用环形光纤工业以太网对监控系统进行组网，实现对污水处理的全过程控制。PLC站控制层是计算机监控系统的核心，PLC控制站的设置应合理化，综合考虑工艺流程和污水处理厂布局，采用就近原则，保证PLC控制站对现场设备控制路径的合理性，减少现场调试人员和维护人员的工作量，从而提高系统运行的稳定性。研究中，结合某污水处理系统中PLC控制站下细格栅的自动控制方案，对监控内容进行分析，在该种自动控制系统使用中，可以有效实现系统监控内容的稳定性。在中央管理层中设计配套的局域网络，保证PLC站控制层与中央管理层之间的信息传输，实现监控资源的实时共享，有效提高污水处理的效率。同时，为保证污水处理过程的有效性，需要在PLC站控制层设计的基础上，提高现场操作人员的操作技能水平。
（2）自控仪表的设计。为了提高污水处理的有效性，实现对水质参数的实时监控，通过对污水处理流程的分析，在污水处理自动化控制流程内设计在线检测仪表。在线检测仪表的设计应当充分考虑工艺流程、现场情况，严格遵循《城镇排水系统电气与自动化工程技术规程》，保证仪表设计的规范性和合理性。检测仪表的主要作用是检测污水处理工艺参数，将检测后的参数数据导入到PLC控制站，再由PLC控制站传送至中央管理层，使检测人员实现对污水处理的有效控制。在仪表系统设计的过程中，通过对自控仪表位置的合理设计，可实现对测量液体、压力、流量以及pH值的有效测量，有效提高污水处理的效率。
3.2设备选型
（1）电气自控系统选型。在电气自控系统的监控设备选型中，应该结合工艺流程、厂址规模、现场环境等需求特点，对污水处理厂的中央管理层上位机控制系统、PLC控制站、现场设备等进行合适选型，以满足污水处理过程控制的最终需求。例如，在污水处理厂电气自控系统的构建中，结合以太网交换机选择智能网管监控系统，通过合理选型，加强中央管理层与PLC站控制层的通讯连接，保证信息传输的抗干扰能力和实时性，提高信息处理的有效性。
（2）自控仪表选型。检测水质仪表与检测生产物理参数仪表为污水处理厂在线监测仪表的两大类型，其中检测水质仪表包括氨氮、浊度、COD和pH等检测仪表，而检测生产物理参数仪表则包括温度、流量、压力和液位等检测仪表。流量仪表的种类多样，原理也各不相同。结合污水处理厂现状，对流量仪表的比较如表1所示。
表1 流量仪表比较
有关资料表明，仪表在实际应用中有2/3的故障是仪表选型错误或使用不当造成的。因此，仪表类型选定后，根据污水处理厂环境、工艺以及仪表安装特点，选择满足工艺参数、检测需求、控制需求以及防护需求的具体仪表型号。
3.3检测及控制
在污水处理厂电气自控系统运行中，粗、细格栅的具体自动控制功能：第一，通过进水粗格栅的工艺设计，可以有效拦截污水中的大块固体垃圾，将其及时清理。在粗格栅前后设置超声波液位差计控制粗格栅的启停，可以实现自动控制系统的使用目的。第二，在进水泵控制的过程中，通过变频控制方法的使用，将进水泵设定为恒定水位，使自动控制系统根据集水池液位的状况，进行水泵启停和调速的控制，提高污水处理的整体效率。第三，细格栅的液位差控制。对细格栅的控制，与粗格栅的控制方法相同。通过对上述检测及控制方案的分析，可以认识到自动控制系统在污水处理中的价值，所以通过自动技术的使用，可以提高污水处理的效率。
结语
总而言之，加强城市生活污水的处理，不论是对生态环境的健康发展，还是对人们生活质量的提高，都具有着非常重要的意义。在对生活污水进行处理的时候，应该加强现代科技的运用，利用电气自动控制系统实现，能够为提高污水处理效率提供保障。因此，相关的电气自控系统设计人员需要加强这方面内容的研究，促进生活污水处理电气自控系统应用的实现。
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论文作者:张德兵
论文发表刊物:《建筑细部》2019年第8期
论文发表时间:2019/10/17
标签：污水处理论文; 自控论文; 系统论文; 电气论文; 污水论文; 仪表论文; 格栅论文; 《建筑细部》2019年第8期论文;