（湖南省资兴市污水处理中心）
摘要：近年来，社会进步迅速，人们生活水平发展也有了很大的提高，自动化建设的发展也日新月异。目前工业用水,企业和人民生活大大增加的用水量,每天产生大量的污水,以及如何实现科学高效污水处理,环保、经济、改善水的回收和重用,确保安全的水质排放,在水资源极度缺乏的国家,是一件很重要的事情。处理污水并达标排放,以保护环境,污水处理设备是不可缺少的设备,该设备使用成本,和一些外部因素,以达到节能、国内外研究开发了许多污水处理设备的节能技术,尤其是智能技术在污水处理设备制造中的应用,有利于降低成本,更好地优化污水处理设备，节约能源，是污水处理的大问题。
关键词：自动化控制技术；污水处理厂；应用进展
引言
近些年来，随着我国市场经济的快速发展，人们越来越重视城市生态环境的保护，其中对水资源污染处理是环境保护的重要组成部分，主要包括城市生活污水和工业生产污水，这两种污水所携带的有害物质成份严重影响着人民的生产和生活质量。相关人员要监测污水中的各种物质含量参数，采取相应的措施处理污染问题。目前在实际的监测中因污水成份含量具有繁多、复杂的特性，采用人工测量方法不仅增加了工作量，还很难达到物质成分精准测量目标，而自动化仪表的设计、生产及应用可以对污水需检测的因子进行自动化测量，能提供连续准确的污水物质成份含量测量数据，自动化仪表测量技术在污水处理过程中已得到了广泛的应用。
1污水处理设备节能化的要求
改革开放以来，我国经济和社会发展取得了巨大成就，但我国人口、环境与城市化和工业化进程的矛盾日益突出，导致很多环境问题的出现。一方面，经济的发展带来了巨大的效益，但是不可忽视的是，之前粗放式的发展方式付出了巨大的环境成本。特别是在污水排放这一方面，需要加强节能环保技术，推广先进节能自动化排污设备使用范围，通过先进的技术提升污水处理能力，从而有效地达到节约资源目的。因此，开展污水处理过程的节能优化方法研究就显得十分重要。污水处理过程中，不仅要保证污水的处理效果，还要有效降低能耗，减少污水处理成本，这也是污水处理不断发展的新方向。
2自动化监控系统的工作原理
2.1处理站PLC控制系统
污水处理厂分散在各个工艺处理段的现场控制站采用是PLC控制系统，主要用来集成现场的各种开关量信号以及模拟量信号。并且PLC系统是一种现场性控制设备，作为下位控制器时能够通过标准接口、网络系统与中央控制站的上位计算机进行通讯联系，能够修改控制系统中的各种参数和数据，同时PLC也能够向上位计算机发送测量得到的参数结果，通过计算机的显示功能帮助相关岗位人员进行分析和判断，然后实时存入到计算机数据库中形成参数变化记录表和各种分析曲线图。
2.2自动化监控系统工作原理
自动化控制系统的工作原理实际上就是通过现场的可编程逻辑控制器完成对现场中的各种仪表数据进行采集和汇总，然后通过标准信号将数据传送到PLC的开关量、模拟量模块中，经PLC处理后通过通讯接口再传输到上位计算机中。也就是说上位计算机是通过可编程逻辑控制器实现对现场设备进行控制的。
3自动化控制技术在污水处理厂的应用
3.1化学需氧量分析仪器在污水处理中的应用
化学需氧量指的是在一定条件下单位体积污水处理用强氧化剂处理水样时所消耗氧化剂的量，是污水处理效果衡量指标体系的重要组成部分，同时也可以用于污水中有机物含量的衡量，化学需氧量越大，污水中有机物含量越高，水体污染越严重。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆COD测定仪器分为分光光液测定和电化学测定两种类型，分光光液测定COD的工作原理是将水样、重铬酸钾、催化剂及浓硫酸混合在一起的混合液放入到消解池中加热到一定温度的时候，铬离子从四价还原到三价，液体的颜色有所变化，其中变色的成度与水样的有机物含量成对比关系，仪器通过对比颜色和换色成COD值。此外，COD分析仪是一种精密度较高自动化分析仪器，国外在研究、制作、生产及技术方面更加成熟，要想保证测量的精确度，特别是对工艺要求比较高的情况下，应当优先选择国外产品。
3.2加快设备的自动化控制
污水处理设备在自动化技术方面的投资相对来说非常少，但自动化技术却能明显提高污水处理设备的经济效益。实现污水处理的自动化控制，不仅可以高效降低电能的消耗，还可以科学控制各种药剂的投加量，从而可以有效减少污水的处理成本，将能耗、药耗控制在一定的范围内。国外发达国家早在80年代初期就开始对污水的处理工作进行了深入研究，充分利用了污水处理中的模型建立和自动控制理论，具有着丰富的污水处理经验。在提高能源利用率方面，高效节能的动力驱动技术和自动化解决方案对于污水处理有着重要的意义。没有压力损失的热学流量检测仪能够在控制调节回路中提供准确的检测实际值。在设备的能源利用优化中，老式的设备有着很大的节能潜力。而要充分挖掘老式设备的潜力则需要有目的地汇总检测数据、对实际工况做出准确的评判，只有这样才有可能做到有针对性的优化。污水水处理设备的元器件在自动化技术改造过程中达到了现代技术水平的标准。另外，像曝气设备那样的自动化控制元器件在合适的调节技术帮助下也能够提高、改善能源利用率。
3.3 DCS技术
与其它技术手段相比，DCS技术指自动控制技术、计算机技术、通信技术及CRT显示技术间相结合的高科技控制装置，适用于控制过程、管理生产及采集数据，往往被视为4C技术的“结合体”，基本实现分散控制、操作、管理及监视生产过程的目标。同时，以往的DCS技术源于流程工业仪表控制系统，可独自完成连续调节及监控连续物理量的任务，并且污水处理厂工业控制网络由厂级中央监控工作站及现场分散控制站共同组成。总而言之，当前我国污水处理厂广泛应用以PLC技术及工业以太网DCS控制系统为基础的技术体系，取得令人满意的技术应用效果。
3.4自动报警
自动化控制系统的自动化计量不仅仅只有测量仪表数据和监测设备运行的功能，它还能够在控制变量出现异常时发出警报。在污水处理厂正常生产运行时，一旦监控系统监测的温度、压力、液位、电流、电压等数值超过了预设的相关参数，就会发出提醒信号警示操作人员对异常变量立即进行调节。这一过程中当自动警报响起，操作人员需要按照相关操作标准按下可编程逻辑控制器（PLC）中的报警确认按钮，即可停止警报，并且操作人员还要根据计算机中显示的报警画面和信息反馈到现场设备中进行故障排查和检测，然后对比报警信息和记录最终实现故障排除。
结语
通过本文探究，污水处理对于我国改善生态环境，节约和保护水资源具有重要意义。运用更加科学有效节能环保的技术，能够在污水处理的实际过程中减少障碍，大量节约人力、物力，降低了能耗，提高了效率，认识到污水处理厂应用自动化控制技术能明显减轻人员工作量和劳动强度，大大提高操作过程的安全性和可靠性，优化污水处理流程，提高污水处理效率，进一步健全污水处理管理体系。即便自动化控制技术属于新兴技术范畴，使用期间可能出现各种困难及问题，但是面临日趋严峻的水资源污染挑战，提高污水处理厂净化能力已成为主流发展趋势。总而言之，污水处理厂生产运行环境相对复杂，如何处理好所收集到的污水并做到达标排放占据着极其重要的地位，而灵活运用自动化控制技术能明显提高污水处理厂的生产运营技术水平，为实现国家可持续性发展奠定了坚实的基础。
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论文作者:何江华
论文发表刊物:《电力设备》2019年第23期
论文发表时间:2020/4/13
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