摘要：污水处理厂成为现代化都市中不可缺失的基础设施。在污水处理过程中，其自动化程度影响着污水处理效果的高低，因此，需要以原有的自动化控制技术为基础，对其进行全面的分析和研究，从而实现对污水处理工作进行全面、自动化的监督控制。PLC技术是以可编程逻辑控制器所具有的内存功能为基础，对整个系统工作进行控制和监督，并且对数据信息进行计算，再使用信息/数字模拟输入或输出技术对机械设备进行全面控制的一种全新技术。文章对Plc在污水处理厂中的应用进行了研究，以供参考。
关键词：污水处理厂；PLC技术；应用研究
1PLC污水处理工艺流程简介
污水由进水系统通过粗格栅和清污机进行初步排除大块杂质物体，到达除砂池中。在除砂池系统中细格栅和转鼓清污机进一步净化污水中的细小颗粒物体，将污水中的细小沙粒滤除后进入氧化沟反应池。在该氧化沟系统中进行生化处理，分解污水中的有害物质，此环节用到一些化学药剂来加强处理效果，如复合碱、氯气、油絮凝剂等。对污水进行除油、消毒、调整PH值。同时在该系统中设置有溶解氧仪超声波检测器，通过它对污水中的含氧量进行检测，根据其反馈到PLC的值来控制曝气机变频器的运行，改变污水中溶解氧的含量。潜水搅拌机的作用是推进水流，使氧化沟的污水和活性污泥处于剧烈搅拌充分混合接触，使生化反应更加充分，以最大程度地分解污水中的有害成分。经处理的污水进入沉淀池中，在刮泥机的作用下进行物理沉淀，为了加强沉淀效果，同时加入混凝剂和絮凝剂利用高分子助凝剂的强烈吸附架桥作用更加容易沉降。污水经沉淀池处理最后到达脱水环节，离心式脱水机作用下进行脱水处理后排出清水。
2系统设计原则
在优化污水处理方案的基础上，通过优化运行控制模式，选择适当过程参数，自动化系统能在保证出厂水质的情况下，降低运行过程中的人工费用、能耗和物耗，使污水处理厂逐步实现安全、高效、经济的运行方式。自动化系统的设计原则如下：1）实用性系统的主要目的是为了满足污水处理厂生产控制和管理的要求。2）可靠性污水处理必须保证生产过程的连续性，所以设备运行控制的可靠性具有重要意义。3）经济性自动化系统的设计应进行充分的技术经济比较，包括系统构建、设备系统维护、技术支持备品备件、设备维修等多个方面。4）先进性计算机网络技术，信息技术，自动控制技术的发展日新月异，更新换代较快，在功能增强的同时，价格逐年下降，因此，在经济可行的基础上应选择具有一定技术先进性的产品。
3 PLC自动控制系统在污水处理过程中的应用
3.1细格栅自动控制
细格栅是对污水进行过滤的装置，自动控制时采用水位差控制和时间控制，当系统启动除污耙时，螺旋式输送机和栅渣压实脱水机开始运行，当格栅停止运行之后，会延迟一段时间再停运螺旋式输送机和栅渣压实脱水机。通过对监控系统以及现场控制系统进行管理，控制操作屏，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，从而实现对污水处理过程的全面控制。
3.2进水泵房的自动控制
进水泵是对进水量、进水速度等进行控制的装置，进水泵的自动控制流程是首先通过水位测量仪器对水位值进行检测，当水位升高的时候，会自动触发控制按钮，使得水泵开始启动，水泵启动的顺序是按照累计的水泵运行时间从小到大排列的；当水位降低的时候，控制水泵会依次停止，停止的顺序与启动时的顺序正好相反。通过自动累计水泵运行时间，可以实现水泵的自动轮值，确保水泵始终处于最佳运行状态。当污水处理系统中的水位降低到最低保护水位的时候，水泵会全部停止，通过监控管理系统以及现场控制系统可以设定水位值。
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3.3旋流沉砂池的自动控制
旋流沉砂池是污水处理过程中对污水进行沉淀处理的装置，该装置自动运行的时候，搅拌叶轮一直保持运行的状态，由控制系统定时启动排砂过程，并且对砂水分离器等设备进行控制，例如旋流沉砂池、排砂泵、冲洗水、排砂阀门等设备，都可以由现场控制柜自带PLC进行联锁控制，通过污水处理系统中的处理环节以及处理情况，自动对这些装置进行控制，保证装置处于运行或者静止的状态。
3.4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。
3.5污泥回流量自动控制
污泥浓缩脱水系统是对污水中的污泥量进行控制的系统，对污泥回流量进行自动控制的时候主要采用两种方式，一种是时间控制，一种是手动控制。系统中的设备会根据控制指令依次启动，顺序是倾斜式螺旋输送机、水平螺旋输送机、浓缩脱水机、加药泵、进泥泵，停止的时候顺序正好相反。当系统出现故障的时候系统会自动停止运行，比如药液制备段溶液罐的液位低、进泥泵的进泥流量低等故障，都是系统中可能出现的问题，此时系统会自动停止运行，等到故障处理之后再继续运行。
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。
结语
综上所述，为了有效地提高污水处理工艺的自动化控制程度，以PLC控制技术为基础，设计出更加完善的污水处理自动化控制系统，对污水处理过程中的各个设备和操作环节进行全面动态化的监督和控制，这样不仅仅有效地提高了污水处理的效率，而且还能确保水质符合国家环保要求，更为关键的是采用此自动化控制系统能有效地降低污水处理过程中能量的消耗，减少人力、物力和财力的投入，实现节能环保的目的。
参考文献：
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[4]倪加春.分析PLC自动控制系统在污水处理中的应用［J］.工业，2015（20）.
论文作者:罗淳
论文发表刊物:《基层建设》2019年第24期
论文发表时间:2019/11/20
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