关键词：污水在线监测设备；电气自动化；应用
引言
在工厂生产的过程中由于产品设计的不同，以及设备使用降温处理等，都会造成一定量的污水，这些污水大都含有一定的有害物质，因此必须要经过有效的处理之后，才可以排放到周边的自然环境中。在工厂污水处理系统运行的过程中，主要是对两个环节进行管理控制，分别是产品生产的过程中和产品生产完成之后。在产品生产的过程中会生成一定的污水，这个时候的控制管理，被人们称为源头污水控制。还有就是产品生产完成后，需要对整体生产过程中产生的污水进行处理，一般是通过污水沉降处理池进行控制。通过污水处理系统的高效应用，控制工厂产生的污染。
1污水处理系统中的电气自动化
1.1污水处理
依照国家环保要求和污水处理企业的生产实际，结合调查的结果制定具有可操作性的方案，结合工厂现有的设备选择污水处理设备，通过自动化电气控制系统来不断提高污水处理水平，通常分为污水纳入和曝气处理。
1.2电气自动化
第一，要根据污水处理效果的要求，合理设置电气控制系统，采用科学的污水处理方案，最终要达到预计的污水处理目标。第二，结合电气系统要求选择合适设备，保证系统正常运行。第三，分析设备安装说明书和设计图纸，合理安装设备和零件。
2污水在线监测的必要性
废水质量监测的主要目的是检测物质浓度是否低于临界值，这一监测程序更多使用自动取样-实验室分析方案。流量测量通常与废水质量测量相结合，不仅用于辅助取样，还用于日常负荷计算。除此之外，废水质量监测还有三个目的。一是进行过程控制，特别是污水处理厂，分析器和传感器通常与物理、化学或生物反应器等一起使用。其间，在线监测系统更为可取。二是预防危险，部分工业环境可能出现有毒污染物，要防止水体受到有毒物质影响。在这种情况下，在线监测系统显然更适合发出实时警告。三是提高对废水质量的科学认识，水作为一种基础资源，虽然人们已经对水进行了大量研究，但废水研究依然需要深入推进。人们必须持续开展废水质量研究，并制定科学的现场测量程序。在工厂污水处理电气自动化控制系统运行的过程中三个不同的机位吗，可以实现对污水的分层处理。其中每一个独立的机位都可以完成相对应的工作，也就是说在系统运行的过程中任何一个机位发生了故障，不能正常的进行运行，都不会影响到其他机位的工作，从而有效地保障了电气自动化污水控制工作开展的可靠性与稳定性。
3污水在线监测设备中电气自动化的应用
3.1污水温度的控制
在污水处理的过程中对污水温度的控制工作是非常重要的。因为在污水中可能含有一些沸点较低的化学物质，在污水温度较低的环境下，有害的物质会溶解在污水中，而当污水的温度出现了一定的上升，这些有害的化学物质很有可能蒸发到空气中给周边环境造成一定的污染。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在污水温度控制的过程中，一般情况下，都是采取铂热电阻制成的温度传感器，由于该电阻对温度非常的敏感，可以对温度变化在±0.1℃的水温进行数据的获取反馈。在电气自动化控制运行的过程中，该温度传感器主要是将污水处理池的温度变化信号转化为电压信号，该电压信号经过放大器的处理，最后传递到控制系统当中，实现电气自动化控制系统的温度闭环反馈控制。
3.2电气控制系统自动化要求
（1）由于污水水质状况较为恶劣，可能存在酸碱度和重金属含量的超标等情况，这种恶劣的水质状况极大有可能对电气控制设备造成损害，因此要求污水处理中使用的电气自动化设备具有恶劣环境下正常工作的性能。（2）污水处理中使用的电气自动化控制设备需要具有较高的灵敏度和反应速度，可以实现对污水的水质的实时精确监测，并能针对污水处理中的问题进行及时的反馈调节。（3）污水处理中使用的电气自动化技术设备可以实现对污水中多种参数的准确监测，例如针对温度、酸碱度、电导率、水位等参数进行精确采集，实现信息的自动化处理。
3.3PLC控制过程
PLC控制系统控制污水管道和采样管道上的电磁阀打开，并关闭清水管道和排水口上的电磁阀，污水池内的污水在采样泵的抽取下经过污水管道、采样管道进入储存池中。在储存池注满后，关闭污水管道的电磁阀，打开储存池与监测池之间采样管道的电磁阀，由于监测池的容积小于储存池，地势低于储存池，污水经过采样管道缓慢注满监测池，在监测池内形成一个稳定的、类似于污水池内的液体环境，并由安装在监测池内的在线监测设备进行数据采集，最后通过电缆将采集得到的数据传输到PLC控制系统进行整合分析。完成整个工作过程后，打开排水口处的电磁阀，将储存池和监测池内的污水排出。
3.4样品保护
监测期间要防止样品老化，取样后废水成分难以保持稳定。由于物化或生物转化，即使采样后保持低温，样品老化也很难防止。发生物理化学老化时，表面活性剂在聚集/吸附现象中起主要作用。在低温状态下，由于吸附生物降解作用，城市原水的组成会出现很大的变化。这取决于废水性质，但在取样分析期间，许多物质可能会从溶解态转移到胶体固相中。金属化合物有吸附络合释放的风险，会被降解为有机物的副产物，导致现场监测难度增加。
3.5软件传感器在污水处理中的应用
软件传感器在污水处理中也有应用，可用于在线估计无法测量的变量、模型参数或克服测量延迟。软件传感器的开发主要是为了监测生物过程，因为生物反应器的控制系统设计并不简单，原因是模型不确定、缺乏可靠的在线传感器、系统的非线性和时变性或过程的缓慢响应。软件传感器通过数学模型将系统的理论知识与测量系统的实际工作结合起来，如果系统上的输入是已知的（并满足理论条件），该模型是真实系统的充分近似，人们可以利用软件传感器估计系统的整体状态。开发软件传感器有两种方法，一是根据确定性模型估计所需的参数，二是仅根据观测值来估计黑箱法。现有的主要技术有：用一个整体化学反应来表示底物对细胞质量的生物守恒，然后利用化学计量关系计算各种速率，如细胞质量浓度。前一种方法假定完全了解系统，依赖测量质量（误差、可用性），严重影响在线估计的准确性，因此应采用一种良好的噪声过滤算法（如卡尔曼滤波或导数）来提高估计值的可靠性。
结语
污水处理企业要积极采用电气自动化技术，在线实时监测水量、水温、水质等污水参数，并对数据进行处理分析，以便污水处理人员全面把控污水处理流程，提高工作效率，节省人力、物力和财力。但是，污水在线监测设备的自动化应用呈现多学科交叉的特性，人们需要继续开展研究，以实现电气自动化技术在污水处理中的广泛应用。
参考文献
［1］毛文珏.探究电气自动化技术在污水处理过程中的应用[J].科技风，2017（17）：139-140.
［2］张明振.浅析电气自动化技术在污水处理过程中的应用[J].科技资讯，2015，13（31）：34+37.
论文作者:杨晶晶
论文发表刊物:《城镇建设》2019年24期
论文发表时间:2020/1/16
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