邯郸市市政排水有限责任公司东污水处理厂 河北邯郸 056000
摘要：水资源匮乏是当前限制我国快速发展的因素之一，而污水处理可以进一步降低水资源的损失，提升水资源的利用率。近些年来，中小型污水处理厂数量不断递增，特别是其自动控制系统的应用取得良好的效果，从根本上减少水资源降耗。本文中具体阐述污水处理厂自动控制系统的具体应用，并进一步分析该系统对节能降耗发挥的作用，提高水资源利用效率。
关键词：污水处理厂；自动控制系统；节能降耗效能
从目前情况分析，我国水资源严重短缺严重阻碍了经济的快速发展，因而必须对水资源的浪费引起极大的关注，并且积极有效提升我国污水处理效率，将部分污水经过处理从而重新循环使用。就现状而言，污水处理厂基本上采取自动控制系统，这样能够降低人力及物力的投入，本文中将以实际案例阐述自动系统的实际应用效能，并阐述其节能降耗效能，谨以此给予参考依据。
一、污水处理方案分析
本次研究中以某市污水处理厂为例，该厂在进行污水处理时主要是借助循环活性污泥法，简称CAST，这种工艺在实际应用中获得了相对较好的应用效果，是相对有效的污水处理方案，而该工艺主要是在容积可变的池子中完成生物降解，还有泥水分离过程，具体工艺如图一所示：
图一 CAST工艺处理流程
二、自动控制系统
从现状分析来看，该污水处理厂对设备控制已经实现了现代化，主要是通过PLC控制完成，1台PLC，属于1个控制站，能够将指令到达现场，现场控制柜收到指令之后，将指令传递到设备。与此同时，PLC将会发挥自身的功能作用，收集现场数据，例如模拟量的运行数据。
污水处理厂基本上都采取自动控制系统来完成指令的调配，而对于上述污水处理厂而言，主要采取分散控制系统，并且是由以下部分构成的：检测执行级、设备控制级、中央监孔管理。而上述系统则是利用下述技术来完成整体的运作：计算机技术、自动控制技术、自动检测技术、分析技术等等，由此推动其在生产过程中可以优化信息采集，实现集中管理，并且达到优化控制，同时，从某种意义上促使控制分散管理，提升系统安全性及可行性。
依据工艺流程，从控制对象功能着手，还有给予设备量的前提下，结合该处理厂工艺流程，还有平面布置，构建中央控制系统，健全3套现场监控体系。
三、控制策略的实施，节能效果阐述
（一）粗格栅间
该污水处理厂构建相对完善的运行系统，设置2台粗格栅，1台螺旋输送压榨机。PLC依据时间顺序，或是液位差，施以智能化控制，从而促使粗格栅得以有效运行。而粗格栅和螺旋输送机，两者可以实现联动，具体顺序为螺旋输送压榨机→粗格栅，螺旋机清除栅渣。
从控制策略层面分析，主要是依据超声波液位差，由此控制格栅机运行。而针对超声液位差计来说，分别是位于粗格栅前或是后侧位置，它的测定值会通过固定方式到达PLC，而PLC按照设定数值判断格栅是否顺畅。液位差设定值，通常情况下是借助计算机来完成，并且进行适当的调整，从某种层面来说可以促使除污机减少工作量，降低耗电量。
（二）提升汞站
从某种程度来说，污水及污泥提升是污水处理不可缺少的环节，同时也是电能消耗较大的环节，从目前情况分析，选汞基本上是以通行作为参考标准，或是以最大流量为基准。针对该污水处理厂而言，进水量会受到以下因素的影响：季节、作息时间，随着这些因素的改变而发生变化，水汞全速运转时间基本上低于10%，而其他时间段基本上平稳运行状态，从某种层面来说属于能源的浪费。由此，位于提升汞位置，安设3台潜水汞，有1台是变频汞，将其与1台超声波液位计。自动控制模式正常作业情况下，PLC会发挥自身智能化作用，按照集水池液位调节变频汞，其转速及水汞的启动，或是停止情况，从而有效记录水汞运转。接近运转时间之后，需要有效切换水汞，避免水汞空转情况发生，在设置上安装相应的报警系统，然后自动投入运行。为了确保水汞于工况前提下，能够有效运转，发挥最大效率，减少耗电量，PLC基本上接收故障报警之后，便会做出相应的处理。
（三）鼓风机房
针对污水厂能耗而言，曝气设备是非常重要的来源，是总能耗的40%-60%。而每组反应池与2台鼓风机相对应，CAST池内闹社DO测定仪，这样可以随时检测曝气池中DO浓度，然后将其数值送达至PLC站，由此算出供气量，是否出现增量或是减量，实施供气量调节，从而确保DO稳定在正常范围之内。
溶解氧调节需从以下步骤着手：第一，DO低于固定值时，启动1台鼓风机，然后逐渐加大频率；第二，变频器频率最大值时，而且DO扔低于固定值时，需要启动第2台鼓风机，而上1台鼓风机工况下运行，第2台逐步加大频率，直到DO值到达固定值，反之，DO超过设定值时，降低变频器频率；而当频率降低至零时，继续变频调节。在此过程中，假设DO仍超出固定值，就必须再关闭1台鼓风机，继续变频调节，直至DO满足设定范围。除此之外，系统将会发挥自身智能作用，有效监控鼓风机运行时间，然后对比鼓风机运行时间，择优选取运行较短的鼓风机，从而促使鼓风机运行时间更为均衡，延长其使用寿命。
（四）CAST生化池
CAST生化池，一个系列中有4座，在所有池内设置以下设备：溶解氧测定仪、污泥界面测定仪、PH/温度检测仪、超声波液位测定仪，针对后者来说，其作用体现在监视池内水位，控制滗水器；溶解氧测定仪，其功能在于监控所有车内溶剂氧含量，所有池于不同时间段主要是依照以下顺序操作：曝气-沉淀-滗水-闲置。
针对CAST生化池来说，主要是运用连续进水方式，然后间歇包起，再施以周期排水方式作业，而控制变量是时间，从而有效完成自动控制过程。CAST池周期是6h，曝气3.0h，沉淀1h，滗水1.5h，闲置0.5h。
CAST生化池曝气量与下述因素有一定的联系，分别是调节系统、鼓风压力控制等，彼此关联，相互影响，从而促使CAST生化池生物处理逐步优化，继而达到CAST曝气得以自动调节。当需氧量较多时，曝气量变大，这便于污染物降解；而当需氧量小时，曝气量变小，则有助于微生物量保持，与此同时，还可以有效降低电能消耗。
通过对污水处理厂施以自动化控制系统之后，对整个污水处理过程中实施监测、控制，从某种程度来说提升系统运行稳定性，并且促使出水水质实现高达标率，与此同时，耗电量也得以降低。由此可以看出，中小型污水处理厂，需要设立自动控制系统，开发较为前卫控制策略，这样能够从根本上保障污水处理过程，提升其安全性及连续性，达到系统低能消耗目标。
结语：
总体来说，中小型污水处理厂运用自动控制系统能够获得良好效果，特别是控制策略的有效运用必然会达到事半功倍的效果，从而促使污水处理能够降低能源消耗，提升运行安全性及稳定性。本文以某污水处理厂为例具体阐述自动控制系统的方案的设定及具体的实施过程，进一步推动中小型污水处理厂效益显著。
参考文献：
[1]周望，韩相奎，刘海燕，高尚.中小型污水处理厂自动控制系统及其节能降耗效能[J].工业水处理，2015（02）.
[2]陈建，李佳宁，陈建军.中小型污水处理厂节能途径及措施探讨[J].能源与节能，2014（09）.
[3]郭有才，杨金梅.浓缩活性污泥回流用于中小型污水处理厂节能降耗研究[J].邢台职业技术学院学报，2013（03）.
[4]弋舒昱，马晓力，李少丛.城市污水处理厂节能技术研究进展[J].能源与环境，2012（01）.
[5]虞正平，孙林忠，史维忻，孙月娣，童德馨，徐鸿德.苏州福星污水厂生物池工艺控制系统设计及分析[J].中国给水排水，2012（01）.
论文作者:赵利梅
论文发表刊物:《基层建设》2016年27期
论文发表时间:2017/1/9
标签：污水处理论文; 鼓风机论文; 格栅论文; 自动控制系统论文; 水资源论文; 节能降耗论文; 曝气论文; 《基层建设》2016年27期论文;