摘要：污水处理自动化控制系统与传统工艺相比具有不可比拟的优势，虽然现阶段我国污水处理厂自动化系统在系统的需求、设计、结构以及系统的控制上仍然存在不完善的地方，但是随着计算机技术和自动化技术的发展和我国广大污水处理厂从业人员的不断研究探讨，相信我国污水处理厂自动化控制系统的设计和应用一定会不断完善，系统功能也一定会更加强大，从而更好的服务我国经济社会建设。本文介绍了污水处理厂污水处理的流程，分析自动化控制系统的组成，探讨了自动化控制系统在污水处理厂的应用。
关键词：自动化控制系统；污水处理；应用
一、污水处理厂污水处理的流程
首先让污水通过下水管道注入污水集水池，先借助格栅电机予以机械预处理，过滤其中的漂浮物以及以颗粒形式存在的固状物。其次利用重力原理将污水输送到预曝气池，做沉淀处理。再次使用离心泵把水输送至生物接触氧化池予以生物氧化处理，排除其中的部分化学污染物质，最终形成清液和污泥这两大部分，前者被输送至斜管沉淀池，而后者则被输送至脱水机予以固液分离处理，同时投入相应化学药剂让污泥凝结成块，分离水回归沉淀池接受后续处理，而脱干处理后的污泥接受消毒处理之后便会被送出。上清液被输送至滤砂池接受滤砂处理，最终被送出。
二、自动化控制系统的组成
2.1硬件系统
中央控制系统所具有的性质不同于其他计算机的操作，通过对于污水的集中处理管制，得出相应的参考数据，并进行保存，为今后的系统调配使用预留备案。在对污水鸡枞处理，通过计算机显示器的展现，可以得出机器运行状态、参数值等内容，不仅便于信息采集，也能实现故障的及时反馈。
PLC是一种建立在计算机基础之上，具有编程功能的控制管理设备，若需要较大的控制管理网络可以结合多台PLC之间的互联调配，因其自身的抗干扰能力与高可靠性，可以适应于多种污水处理的现场监控实施。污水处理厂的整体构建是以中央控制系统为中心，通过作业现场的PLV控制，实现对现场的控制，达到数据的远程传输。每一个PLC控制系统都具有自身优化系统，具有调节设备，优化控制功能的作用，便于控制核心的部件的配置，而且其所采用的模块化结构具有灵活性，便于后期维修处理。自动化控制系统锁具被的模拟显示屏是由计算机控制，实现显示输送的公益动态数据掌控，使得工作人员可以有效的对污水处理系统进行有效监控，若发生处理异常现象便于采取应急手段处理。
2.2软件系统
所配置的系统软件Microsoft Windows NT网络操作系统，因其具有可以开放式连接，实时接收多项数据、服务多个用户的特点。数据库的特点是在于能实时对现场进行把控，并形成流程操作记录，而且可以实时发布信息进入数据库，便于以后对信息进行统计以及对失误进行查处。主要应用的软件目的在于对运行流程的监控、管理数据的生成、查询图形和日常管理措施、设备维护管理等，操作人员只需应用鼠标和键盘对系统进行实时操作及控制。通过监控软件对工艺过程的、设备状态、产生的数据进行整体控制，并通过控制台对组成结构以及策略进行明确处理。此应用软件可以根据所检测信息制定核算采集数据，并自动分类，形成数据报表，这可以便于系统的实时监控以及使数据具有安全保障。系统可以对所得信息进行管控，并将所得运行数据记录存储下来，使得今后的检修工作可以平稳进行。
2.3系统控制方式
自动化控制系统主要以三级控制层为主，中央控制室根据接收到的远程信息，对污水处理厂的进行流程实时监控。技术人员在中央控制室就可以借助计算机对监控机进行操作，也可以对水泵转速、吸刮泥桥、曝气机的状态进行监控。PLC的子站可以实现对现场的监控，并对污水处理流程有效监督与控制。所有的现场设备的开关都是采用远程控制，具有优先控制功能，因此在发生故障时，可以运用手动控制分散危险。
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2.4仪表的故障分析
针对硬件设计的基础，为提高系统的可靠性，可以通过对故障的自动检测来实现软件的设计，因仪表具有自身修复和自身检查的功能，因此可以通过自身检查来完善运行系统，通过操作人员与污水处理流程的配合与勘察，得出控制器的检测系数，便于后期完善仪表系统。在程序运行中，通过对细节的处理可知故障的动态系数，针对以后的故障预判形成参数。
三、自动化控制系统在污水处理厂的应用
3.1细格栅自动控制
细格栅自动控制采用水位差控制和时间控制。启动除污耙时，运行螺旋式输送机和栅渣压实脱水机，格栅停止后延迟一段时间再停运螺旋式输送机和栅渣压实脱水机。通过监控管理系统和现场控制系统的操作屏可以设定水位差值、格栅距上次运行的时间间隔及格栅的运行周期。
3.2进水泵房的自动控制
进水泵自动控制是通过水位测量仪检测水位值，当水位升高时，控制水泵依次逐台启动，水泵启动顺序按累计的水泵运行时间从小到大排列。当水位降低时，控制水泵依次逐台停止，顺序与之相反。通过自动累计水泵运行时间，实现水泵的自动轮值，保证水泵总是处在最佳运行状态。当水位降低到最低保护水位时，水泵全停。通过监控管理系统和现场控制系统的操作屏，可以设定水位值。
3.3旋流沉砂池的自动控制
旋流沉砂池自动运行时，其搅拌叶轮连续运行，由控制系统定时启动排砂过程，同时控制砂水分离器等设备的联动运行。旋流沉砂池、排砂泵、冲洗水、排砂阀门、砂水分离器等由随设备提供的现场控制柜自带PLC进行联锁控制，自动顺序启动或顺序停止，并通过现场总线与PLC现场控制站通讯。
3.4氧化沟曝气量自动控制
为达到最大程度的程序灵活性，依据实际需氧量和负荷条件调节动力输入。系统可以通过调节曝气机的转速来调节总的充氧量。将实际测得的溶解氧（DO）浓度与氧化还原电位等作为增减氧化沟曝气量的指标，调整曝气机的转速而控制调节充氧能力。采用此种方式，实现了充氧能力与实际需氧量的匹配，从而节省了能源。
3.5污泥回流量自动控制
污泥浓缩脱水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倾斜式螺旋输送机、水平螺旋输送机、浓缩脱水机、加药泵、进泥泵，停止顺序与之相反。当药液制备段溶液罐的液位低、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。
3.6加氯（药）量控制
根据进水流量的大小按照比例投加的原则自动控制加氯量，同时测定接触消毒池出水余氯作为修正值，自动修正加氯量，此为流量、余氯复合环控制。根据进水流量的大小按照比例投加的原则自动控制投药量。
四、结语
自动化控制系统与传统系统在污水处理厂自动化控制中的应用相比，具有功能齐全、高度智能化、运行可靠、见效快等优点。所以，若能将自动化控制系统很好的应用于污水处理厂自动化控制中，不仅可以保证污水生产运行的安全可靠，还可以大大提高了污水处理的自动化控制水平和管理水平，减轻了劳动强度，从而提高了生产效率，降低了水厂能耗，取得了社会和经济双重效益。
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论文作者:张志业
论文发表刊物:《基层建设》2017年第21期
论文发表时间:2017/11/27
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