摘要：随着现代化工行业的不断发展，更多污染物的产生，使污水处理行业将面临着更多的挑战，因此，给自动化技术提出了新的要求和展示新应用前景的空间。电气自动化技术包含了自动化的控制技术、电子技术以及电力系统所依赖的IT技术等先进技术，污水处理厂通过投入电气自动化技术，将使工业、企业的生产力有所提高，管理成本、人力成本都将有所降低，从而使企业的核心竞争力更加强大，达到经济效益与社会效益双赢的良好运营模式。
关键词：电气自动化技术；污水处理厂；应用
1.污水处理方式分析
污水处理的方式有多种，主要包括厌氧生物处理技术、好氧生物处理技术、离子交换树脂处理技术、反渗透工业污水处理技术、电气自动化污水处理技术等。其中厌氧生物处理技术虽然已经进行了第二代、第三代的升级，具有是增大了高径比，加快了上升流速，经过处理的污水质量也有所提升。好氧生物处理技术也具有高负荷转化利用空气中氧含量，加快微生物代谢速度，减少泥污量的作用。离子交换树脂处理技术具有处理重金属的功能，可以将排出来的污水置换为冷却水，以达到回收再利用的环保、可持续的效果。膜分离技术具有分离精华功能和浓缩功能，具有流程简单、节约电量、操作便捷的优点。在工业污水处理中，上述几种技术都被因地制宜的使用，但是与电气自动化技术相比，均有自动化不足的劣势，即没有完全自动化。
2.电气自动化技术在污水处理厂中应用的优势及现状
2.1优势
电气自动化技术在污水处理中的应用能够全自动化，即该技术无需人力，仅仅需要借助电脑、监视器、中央控制设备等远程一起对工作区域的各类设备进行控制，通过预设程序即可完成处理污水的任务。该项技术应用于污水处理技术中有利于减少人力成本，可以集中人力做出污水处理以外的工作。这项技术在大型工业生产基地更为适用，能够高效处理污水，降低处理的人力、物力、经济成本，实现工业效益的最大化。
2.2现状
我国污水处理厂直到90年代以后才开始引进自动控制系统，但大多是直接引进国外成套自控设备，国产自动控制系统的应用还比较少。先后设置PID调节、比值、前馈、后馈、FCS，DCS和最初的以太网技术，经历了几次重大的变革，自动化水平有了较大的提高。目前我国污水处理厂最为先进的自动化控制系统是用工业以太网配合FCS作为系统网络，也是世界上最先进的自动化系统，该系统配以高性能、高可靠的PLC控制站，并具有服务器的最新一代的控制系统。目前有些污水处理厂设置了自动化控制系统，力求对整个污水处理过程实行全面监控。单仍然存在诸多问题，主要表现为：
2.2.1主要控制设备功能不稳定，特别是在仪表的准确性和稳定性来看，不能完全达到由计算机控制的要求。
2.2.2自控水平低，距智能化自动控制还有很大差距。
2.2.3运行条件变化范围大，某些工艺环节尚在不断调整。
3.电气自动化技术在污水处理厂中的具体应用
系统控制设计采用近控/远控方式，方式选择通过提升泵控制箱中的二次回路、接触器、中间继电器、选择开关等的切换实现。正常情况下，选择开关置于远控位置，当远程控制系统出现问题时，需到现场切换为近控方式。
3.1格栅单元控制
格栅单元，作用是用来去除水中粗大的悬浮物和杂物，以保护后续处理设施能正常运行的一种预处理方法。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆一般根据水源情况分别设有粗格栅和细格栅两个步序，粗格栅去除的是那些可能堵塞水泵机组及管阀门的较粗大的悬浮物，而细格栅用以去除粗格栅难以去除的呈悬浮物状的细小纤维。在污水处理厂中，水源通常由泵站供应，泵站出水时已经经过了粗格栅的筛滤，所以只有两台细格栅和一台负责运输的螺旋输送机。
3.2进水泵房单元控制
进水泵房潜水泵属于整个污水处理厂用电大户之一，合理的控制效果能起到节能作用。传统的控制由人工根据液位及经验人为手动启动泵的台数，所以现场自动控制很常用的就是根据液位分段运行，在不同的阶段启动的台数不一样，交替使用，通常低中液位阶段液位差设置比较宽，高液位阶段液位差设置比较窄。
3.3改良SBR池单元控制
改良SBR池阀门及设备繁多，时段控制要求高，操作复杂，应采用全自动控制，尽量减少人为手动操作或者人为中控点动操作。改良SBR池设有4组SBR池。SBR池系统按一定的循环过程进行。每一循环可划分下列阶段：进水/曝气；沉淀；滗水。每组循环操作由PLC自动控制。整个过程中各阶段安排是预先编制的，但需要时，可在PLC系统中适当调整。
3.4鼓风机房单元控制
曝气系统是一个严重滞后的控制系统，所以采用一般PID控制算法在该系统中很难实现，结合实际情况，比如2mg/L的溶解氧要求，是最低限，不要求精确控制到目标值，同时DO检测仪也有一定的误差，只能作为近似参考，且鼓风机最低频率不能太低，否则会很容易造成热继故障以及很大的噪声，现场鼓风机最低频率不能低于25HZ。
3.5加氯间单元控制
加氯间设备通常设有两台轴流增压泵，两套二氧化氯发生器。采用顺序控制方式，及先启动轴流增压泵，约30s左右再启动二氧化氯发生器，原因是消毒过程采用的是负压原理，只有在负压达到一定的程度之后二氧化氯发生器才能起作用将消毒液和水混合达到消毒的目的。停止时反顺序，两增压泵都发生故障或者两个二氧化氯发生器都故障时，系统自动紧急停止。
3.6脱水机房单元控制
脱水机房一般设有三台脓缩脱水一体机、一台螺旋输送机、两台加药泵、两台清洗泵、两台进泥泵、两台除磷加药泵、五台搅拌器。
其中进泥泵负责将浓缩储泥池的污水运输到脱水机；清洗泵负责清洗脱水机滤布，并消毒，水源来自加氯间单元的接触池；加药泵负责将PAM池中的药剂运输到脱水机；除磷加药泵主要用于改良SBR池在必要的时候进行化学除磷。搅拌器，其中一台负责聚合铝池（除磷），一台负责储泥池污泥搅拌，剩余三台负责PAM池。控制方式：系统整体按照一定的顺序启动，启动顺序为启动清洗泵和输送机一>启动脱水机和PAM池搅拌器一。启动进泥泵和加药泵。停止顺序相反。储泥池搅拌器在启动脱水系统前1个小时及以上人工点动，聚合铝池的搅拌器和除磷加药泵不属于脱水系统由人工点动。系统启动之后只受控于浓缩储泥池的液位。脱水机目前是只需投入一台设备，考虑到清洗阀、进泥阀及加药阀都是手动阀，基于管路无法自动控制。因此，脱水机的自控程序由人工选择启动设备，只要设备投入自动状态下，启动时就会运行，人工选择设备时组态界面有提示确认管路是否正确。远期的两用一备也适合，因为脱水机系统非常开运行的，只是在需要的时候才会进行适当排泥，采用该控制方案经济效果相对来说不错。PAM池搅拌器不影响系统的全自动运行，但只要处于自动控制状态下将和脱水机同时启动，也可以切入到点动或近控状态下由人工操作。
结束语：综上所述，污水处理的力度和程度会影响到我们的生活环境，污水整治也是城市环境美化中首要处理的问题，它影响着城市的水资源问题，因此，相关部门要加大对电气自动化技术在污水处理厂中应用的研究力度，提高污水处理质量，只有这样才能让污水得到更好的处理，让水资源得到循环再利用。
参考文献
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[2]陈银库.自动化控制技术在污水处理厂的应用进展[J].中国建筑金属结构.2013.
[3]郭浩.浅析电气自动化技术在污水处理过程中的应用[J].商品与质量.2016.
论文作者:麦小校
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第23期
论文发表时间:2018/1/16
标签：污水处理论文; 技术论文; 格栅论文; 脱水机论文; 电气自动化论文; 系统论文; 搅拌器论文; 《建筑学研究前沿》2017年第23期论文;