（嘉兴市联合污水处理有限责任公司 浙江嘉兴 314000）
摘要：随着我国工业化进程的加快，污水排放等造成的环境污染越来越严重，逐渐成为世界各国关注的重点。水资源是人类生存的重要资源，是资源可持续利用的基础。中国的发展经历了高速发展的工业化进程，而对环境的保护却处于滞后阶段，之前的工业废水、生活污水都是未加处理直接排放到大自然中，对环境造成了严重污染，使人类的生活生产受到威胁。科技革命的发展，为自动控制技术在污水处理方面的应用奠定了坚实的基础，由于污水处理工程具有复杂性等特点，现场勘测非常困难，为自动技术的发展应用提供了契机。
关键词：污水处理；自动控制技术；应用
随着社会经济的不断发展，城市化进程的加快，城市当中所产生的污水也越来越多。先进的科学技术也越来越被广泛应用于对污水的处理，尤其是自动化控制系统的应用。自动化控制系统在污水处理中的应用，不仅提高了污水处理的质量，而且还有效减少了能耗。
1 建设污水处理系统意义
污水处理系统是通过污水处理工艺将污水中的杂质及有害物质分离除去，使污水得到净化，达到工业甚至生活用水的指标。城市污水处理流程包括预处理，一级处理，二级处理以及污泥处理。污水自动处理系统是基于网络化的自动处理系统，工业自动控制技术，计算机与网络通信技术，污水处理监控过程相结合完整可靠的污水自动化处理系统。是由上位机，PLC，各仪表传感器以及各种执行机构组成的。改良的PLC污水处理系统通过PLC数据采集、处理，对污水进行自动控制净化。污水处理技术对我国经济发展意义重大，我国是发展中国家，经济发展以重工业为主，污水排放量大。同时，我国人口众多，对水资源需求量大。水污染严重和水资源匮乏成为影响我国经济发展的突出问题，如果能够实现将工业污水转化为生活用水，不仅解决我国水资源问题，还能实现资源的重复利用。因此，污水自动化处理系统引起了人们的重视，污水自动化处理系统可以提高污水处理率，改善环境，实现可持续发展。
2 自动控制技术在污水处理中的应用
2.1 过程控制
在自动控制系统中采用现场控制器对污水处理过程中的设备运行状态进行实时监控，并采集污水处理的过程工艺参数，通过网络将采集到的数据传输到控制层，监控层对传输的数据进行分析处理，根据分析的结果向现场的设备传输控制指令，控制现场设备的运行，这就是污水处理自动控制系统中的过程控制。过程控制通过对运行数据的采集、传输、分析处理、存储达到对现场设备的调度和管理的目的。
2.2 在线监视
通过在线监视将污水处理的工艺流程画面实时显示在控制层的计算机屏幕上，同时还可以实时监视现场设备的运行状态和重要参数的变化情况，通过控制层的计算机对自动控制系统的运行状态进行实时干预。当现场设备在运行过程中产生运行故障时，中央控制室的计算机可以及时发现产生的故障并报警，另外还可以对一些简单的故障进行分析处理，提高污水处理自动控制系统运行的稳定性。
2.3 故障诊断及报警
自动控制技术中的故障诊断技术，可以有效监测污水处理中出现的故障，及时监测分析，并发出报警，使得管理者能够及时处理。同时，系统还能处理一些常见的简单故障，对复杂故障进行提示，使管理者第一时间准确的解决问题，保证污水处理工作的正常运行。
3 完善污水处理中自动控制技术的应用
3.1 购进先进的检测设备，提高检测的精确度
污水处理主要目标便是经过污水处理设备处理后的污水达到相应的排放标准，从而有效减小对整个生态环境的破坏。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆这就要求相关的检测设备在对污水进行处理的时候一定要做到较好的准确度，从而更好的确保处理后的污水水质达到排放标准。就我国目前的情况来看，污水处理设备相对比较落后，所以污水处理厂应该从外国引进部分比较先进的故障处理设备，从而对检测设备的精确度进行有效的提升，进一步提高检测的准确度。除此之外，我国相关的部门还应该不断加强这方面的研究，不断完善污水自动化处理检测设备各项性能。
3.2 采用智能控制系统
1）专家控制
专家控制系统在原有的技术控制理论基础上，融合专家系统相关理论，使得系统在遇到复杂情况时，能模仿专家思维进行判断预测，完成对系统的合理控制。在造纸废水处理过程中，由于废水中碱性过氧化氢机械浆污水污泥量浓度高、总量大，因此，在具体的操作过程中，学者在模糊控制系统的基础上，开发了专家控制系统，以此来监测pH值和预防酸化，实现了对复杂过程的系统判断。
2）神经网络控制
神经网络控制是在模糊控制系统的基础上，加入自学习和自适应能力，对样本进行控制的技术。由于SBR（序批式活性污泥法）技术的相关处理指标测量花费昂贵，研究人员则根据人工神经网络软测量办法，建立BP神经网络和RBF神经网络污水指标测量模型，对污水的相关指标进行监测。经验证，该系统能很好地完成对COD、BOD等指标的检测，是对污水处理技术的重大改善。
3）模糊控制
1965年，美国著名学者Zadeh教授首次提出了模糊控制理论，该理论以模糊数学理论为基础，集合信息技术等先进的方法技术，按照既定的程序进行决策。随后，研究人员将模糊控制理论应用到污水处理中，通过输入污水BOD、SS浓度等数值，系统在进行相关“模糊化”计算后与“规则集”匹配，而后转变成相应的信号实施对工程的控制。
3.3 改进总体的设计要求
在对自动化系统进行总体设计要求改进的过程中，可以从以下几个方面进行着手：首先，不断更新自动化系统的设备。在对污水自动化控制系统当中大家都应该知道这主要是以计算机技术的递进模式作为核心来进行控制的，这就要求在改进过程中应该对企业安全性，经济性以及高效性进行不断的提升。该系统主要是做好对总体数据的有效收集，管理以及监控，同时还应该对这几项工作之间的信息建立一个共享平台，从而实现对相关数据的有效监控和管理。
3.4 应用PLC控制系统
控制系统在早期多采用继电器——接触器控制系统，随着电子技术的高速发展，对控制系统要求的不断提高，这些控制方法已不能满足现代化污水处理系统的控制要求。因此，已经被逐渐淘汰，取而代之的是DCS、现场总线控制、PLC等控制方案。PLC的主要特点有：使用灵活、通用性强；可靠性高、抗干扰能力强；接口简单、维护方便；体积小、功耗小、性价比高；编程简单、容易掌握；设计、施工、调试周期短。使用PLC作为控制器的污水处理系统主要涉及两个方面：一是采集信号输入；二是控制信号输出。系统在PLC硬件方面，下位机主要采用西门子的S-300系列的PLC，操作站采用DELL系列的计算机。这两大国际品牌的组合在稳定性方面，恶劣环境下都有不俗的表现。这样就为整个系统的可靠性打下了坚固的基础。
总而言之，在污水处理过程当中对自动化控制系统的应用，使得处理后的污水标准符合相关的规定与要求，所以目前被广泛应用于污水处理当中。但仍然存在一定的问题，所以还应该不断加强对这些问题的整改与处理，从而更好的提高对污水的处理效果，减少对环境带来的污染。
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论文作者:姜花
论文发表刊物:《电力设备》2017年第25期
论文发表时间:2017/12/23
标签：污水处理论文; 污水论文; 系统论文; 技术论文; 控制系统论文; 自动控制论文; 设备论文; 《电力设备》2017年第25期论文;