（中国市政工程西北设计研究院有限公司，甘肃兰州 730000）
摘要：长期以来，在城市建设工程中城市水污染处理是主要的任务。近年来，尽管我国城市相关部门尽管已经投入许多时间、人力和物力，但是总体效果是不理想的，没有达到标准和要求。之所以出现这样的情况，原因不只是在体现在操作人员工作态度不认真，而且体现在处理技术不先进。随着城市污水量的越来越多，要如何高质量的处理城市水污染已经成为当前污水处理厂必须要迫切解决的问题。有些污水处理厂在逐渐采用电控系统设计，实现提高处理效率的目的。
关键词：污水处理厂；电控系统设计
随着我国市场经济制度的日益完善，城市化进程在不断加快，同时水污染问题越来越突出，比如：水污染问题已经成为影响城市生态发展的重要问题。因此，为了改善这种情况，我国逐渐增加污水处理基本设施的建设离地，提升污水处理技术水平。根据相关调查结果显示，我国污水处理厂开始采用电控系统设计，从而实现高效处理和生产的目标。
一、介绍PLC自动控制系统的结构
对于污水处理厂的特殊性，其采用的自动控制系统必须满足最基本的要求，分别是安全可靠和经济性。城市的污水处理直接关乎城市居民的日常生活环境和身心健康。[1]因此，污水处理厂需要采用先进的生产技术，不能只是拿居民的身体健康用于研究，不断完善其系统技术。同时，其所采用的生产技术是经济划算的，不能因费用过多而增加处理成本。综合以上各种原因，PLC自动控制系统的优势可以体现出来。
（一）一级控制站，污水提升泵站
这种工作站的重要任务是负责水厂进水水质数据信息，实时按照水厂的进质水质，适当调整多个系统设备的运作状态，比如：格栅系统、污泥浓缩系统以及选流沉砂系统。同时，采集各个系统的运作状态信息，严格控制设备的运行，进行更深层次的污水处理工作。
（二）二级控制站，鼓风机房工作站
这种工作站的重要任务是负责收集CASS生化池的水质数据信息，实施监控各系统设备的运行状态，比如：搅拌系统、曝气系统等等，采集其工作数据信息，实时按照数据的波动变化，对系统设备的运行状态进行调整。
（三）三级控制站，曝气生物滤池工作站
这种工作站的重要任务是负责收集曝气生物滤池的数据信息，同时监视出水系统和反冲洗系统的系统设备，实时收集系统设备的运作状态的数据信息，再按照数据所显示的信息，及时调节设备的运作状态，确保过滤工作的顺利完成。
通过以上的三级工作站，再结合其他基础设施的辅助，受到PLC自动控制系统的控制，污水处理厂就能够确保高效的完成城市污水处理工作，不仅节省大量的人力，而且节省物力。从某种程度来看，其彻底打破以往的污水处理技术，创造出城市污水处理的新局面。
二、电控系统设计的基本原理
（一）废水提升泵
其电路是单台废水提升泵，在自动挡的时候，高液位状态下启动，低液位状态下停止。在非自动挡时，低液位状态下停止，高液位状态下带指示的显示，当电路不能接通时，指示灯HL3属于常亮情况。在手动挡的时候，触动按钮SB2后，接触器线圈KM1就会通电，这时的电路处于自动闭锁的情况，KM1常闭触头断开的时候，指示灯HL3就会自动熄灭，但是HL2灯亮起时，只要电动机通电就能正常排出污水。如果液位低于SL1，这时线圈KM1断电，控制电路断开，导致电动机停止运作。在自动挡的时候，液位高出SL2时，接通线圈KA8，HL999指示灯常亮，电路显示通电，确保电动机运行可以顺利排出污水。
（二）污泥回流泵
将污泥回流泵设置在电控系统中，自动控制器可以自动识别，每间隔1个小时，便启动10min。[2]其控制原理是在自动控制状态下KT2通电，HL4常亮，这时电计时器和电动机运作，维持10min后，保持19min后KT1常闭接触头就会断开，同时常开接触头出现闭合的情况。保持运行1个小时后断开KT2常闭接触头，时间继电其KT1就能断电，KT1常开接触头复位，常闭接触头断块，在这种状态下电动机通电，KT2断电，提醒回流泵完全工作循环。
（三）中水泵控制
通常，电控系统中都会设置一台中水泵，备用一台中水泵，共同使用一个液位计，进而实现运行控制，在自动挡的时候，启动高液位状态，在低液位状态时停止；在手动挡的时候，高液位自动指示。在这种自动控制状态中，备用中水泵1和中水泵2 在辅助回路中的备用自投，其连接的KM4常闭接触头就会断块，这样有助于防止备用电机自动开启。只有保证主电动机出现问题，KM4线圈才会断电，备用泵的控制回路KM4接触头与时间继电器KT4接通，在完成延时处理后，备用回路的继电器KM5就能通电，而备用泵正式投入运行。低液位停止和高液位启动分别通过SL3和SL4控制时间继电器KA3实现通电。
（四）鼓风机
鼓风机的控制原理如图1所示。有两台鼓风机，交替12小时运作。其整个控制过程所设计的中间继电器和时间继电器数量较多。自动控制的时候，先投入1号鼓风机。[4]其中，时间继电器KT6和KT5各自负责延时12个小时，辅助回路中的瞬动接触点能够实现自动封锁功能，主回路中延时触头能够实现轮换的功能。交流接触器KM6和KM7在辅助回路中的常闭接触头实现互相封锁的功能，确保在同一时间仅仅有一台鼓风机运行。主回路中的中间继电器KA4和KA9都是为了确保鼓风机正常轮换而设置的。
三、污水处理厂的电控系统设计基本原则和设计方案
（一）污水处理厂的电控系统设计基本原则
一般来说，用户方的具体要求是保障污水处理厂的生产技术和生产设备的性能具有可靠性和安全性，不能出现自动停电的情况。因此，污水处理厂的供配电系统与国家的每项规定向符合，必须要根据以及符合的基本标准实现设计。同时，污水处理厂的电控系统设计应遵循以下三个原则：其一，安全稳定的供电；其二，合理设计，节省能源，降低消耗；其三，必须要安装防雷装置，合理布线。
（二）污水处理厂的电控系统设计方案
1.供电电源和电气负荷
电控系统设计的供电是由相关电力部门提供的两种回路10KV绿色电源。合理利用单母线给10kv的配电站进行界限。[5]并且构建母联的开关，在系统稳定运行的时候，母联处于断开状态，两种回路电源能够同步工作。
2.配电系统
电控系统设计的供电设置方法是根据现场的工艺变化进行调整，结合国家相关部门对节能降耗设备的全面治理和用户的工艺生产管理要求。并且一般的电控系统设计是由3个分段变配电室和一套10kv配电站组成。
3.合理设计电气设备控制方法
污水处理厂的各个工艺设备主要采用两种控制工作方法，一是马达控制中心集中控制，二是现场分散控制。不管什么电气设备，都能实现本地控制和远程控制的瞬间转换。[6]远程控制时是由上位机PLC进行控制，本地控制时是在现场操控箱上，由操作人员手动控制。但是在电控系统设计中必须要说明本地控制只有在设备和系统调试或者维修的时候才可以使用。在正常运行的状态下，都是由上位机的PLC系统进行控制，确保该系统的稳定性、安全性和可靠性。
结语：
总而言之，污水处理厂在处理城市各种污水的时候，必须要注意处理技术和处理设备，以免影响处理效率。而电控系统设计是污水处理厂的重要组成部分，直接影响最终的处理效果。因此，对于污水处理厂而言，必须要重视电控系统设计，从而提高操作人员的工作效率，满足用户的需求。
参考文献
[1]张帅.采煤机PLC电控系统设计[J].机械管理开发,2018,33(01):108-109+113.
[2]罗本江.小型机械制造企业污水处理厂电控系统设计[J].科技经济市场,2016(09):3+2.
[3]张佳琦,舒启林,王国勋.基于PLC的圆盘式刀库电控系统设计[J].机床与液压,2016,44(14):129-132.
[4]肖洋,孙汝轩.简论污水处理厂的电控系统设计[J].建材与装饰,2016(03):171-172.
[5]曹智杰,牛志刚,霍乐乐.LNG发动机电控系统设计[J].中国农机化学报,2015,36(04):169-171+184.
[6]孟昭军,李玮,安长伟.小型机械制造企业污水处理厂电控系统设计[J].电气应用,2013,32(08):54-57.
论文作者:白浩银
论文发表刊物:《新材料.新装饰》2018年3月下
论文发表时间:2018/9/11
标签：污水处理论文; 系统论文; 电控论文; 回路论文; 液位论文; 鼓风机论文; 城市论文; 《新材料.新装饰》2018年3月下论文;