污水处理系统电气控制自动化探究
发表时间：2018-07-13T14:38:56.123Z 来源：《基层建设》2018年第16期作者：张翼
[导读] 摘要：自改革开放以来，我国经济快速发展，经济的快速发展带给人们的不仅仅是生活水平的提高，同样带给人们的是环境污染的加剧，尤其是水污染，大量的生活和工业排放的污水严重污染河流湖泊及地下水，危害人类健康。
深圳市水务（集团）有限公司南山水质净化厂广东深圳 518000
摘要：自改革开放以来，我国经济快速发展，经济的快速发展带给人们的不仅仅是生活水平的提高，同样带给人们的是环境污染的加剧，尤其是水污染，大量的生活和工业排放的污水严重污染河流湖泊及地下水，危害人类健康。
污水处理也越来越受到国家的重视。
污水处理系统已经引入到城市化建设中，基本以净化生活废水为主，降低饮用水中的工业污染成分。
但是现在的污水处理系统的效率低下难以适应高速发展的现代社会。
在这中大环境下，电气自动化就被引入到污水处理系统中的控制部分，以达到充分利用电气自动化控制的优势提高污水处理效率的目的。
关键词：污水处理系统；电气控制；自动化
引言
污水处理系统的自动化，是现阶段社会发展过程中处理污水结果最为有效的方案，其在实际发展中受到社会发展速度的影响，对污水自动化处理提出了更高的要求。
电子控制系统与污水处理工作的结合，在实际应用中获取了一定成绩，不管是实际处置结果还是发展成效都有了一定的效果，因此电气控制自动化系统是污水处理工作不断创新的重点依据。
当然，工作者也要全面分析电气自动化污水处理技术，为我国环境保护提供更多发展的机遇。
1污水处理过程中出现的问题
随着城市主城区人口的不断增长，配套管网不断完善，污水的收集量也在不断增加，尤其是在雨季，当来水量超过了设计的负荷时，有大量的污水没有经过充分的处理就直接排出，已经成为城市污水排放急需解决的重要问题。
例如受到多种因素的影响，污水厂的全年来水量将其不均匀，能够有效处理的污水非常有限，再加上初沉池溢流量较大，在很大程度上造成了水量和能耗的浪费，除此之外，二沉池配水不够均匀，偏流非常严重，不但增加了调节工作的强度，而且也难以及时实现调节的效果。
二沉池负荷较高的情况下，会造成翻泥现象，甚至会影响出水的水质。
目前的污水处理厂污水处理工艺中各自存在不同的问题，需要对污水处理系统的实际运行情况进行仔细的分析之后，采取相应的解决措施。
2污水处理系统电气控制自动化
2.1自动控制系统硬件设计
对于污水处理设备的自动控制系统而言，硬件设备是保证自动控制系统正常运转的基本条件和前提，硬件设备质量及协调运转性能直接决定了污水的处理质量和效率。
在具体的污水处理设备自动控制系统中，系统内有大量电子及机械设备，由于电子及机械设备本身均装有停启开关，保证系统在出现故障后，能够独立断开各组件电源，避免单一设备故障在自动控制系统中蔓延。
在具体的污水处理自动化控制系统设计实践中，硬件系统主要包括三路自动化信息通信线路、三套100M基站及三套中央处理器控制设备，使用配套的自动控制软件，将相关操作程序安装在自动控制硬件中，建立成套的污水处理厂设备实时监控系统，提高污水处理工作的效率。
在污水处理设备的具体运转过程中，自动控制系统的核心组件是硬件集成箱，箱内各硬件通过PLC单片机程序实现信息互联和智能控制。
PLC单片机设备在工业智能化及自动化生产实践中应用范围较广，为了能够充分发挥硬件集成箱的功能，必须选取满足要求的PLC设备。
2.2自动控制系统软件设计
除了保证污水处理设备的自动化控制硬件系统质量外，还必须保证自动化控制系统的软件质量，以保证自动控制系统的软硬件兼容性，更好地发挥自动控制系统的功能。
在软件设计实践中，必须先确保控制系统工作的适应能力，保证设备自动控制系统能够适用于任何污水处理设备，具体的污水处理设备自动控制系统的软件设计过程可划分为以下两部分：第一，PLC单片机的软件编写设计，在具体开发阶段，为了保证各PLC单片机之间的协调联动性能，全部PLC单片机的编程工作必须在一套组态系统上完成。
第二，监控系统在工作阶段，必须完整记录污水处理过程中的全部流程，软件设计人员必须实现各部分信息的实时联通，保证自动控制系统监控能力的稳定。
2.3参数检测和管理
污水处置系统在实际操作中要检测和管理相应的信息数据，其中包含了污水的液位、温度以及溶氧量、酸碱度等内容。
其中简单分析以下几点：
第一，液体的监测和管理。
若是污水处置阶段，实际面积过大或腐蚀程度较深的，通常情况下依据超声波物位仪；若是污水面积较少，可以选择应用静压式传感器液位仪对污水的液面实施检查，拓展硅传感器作为液位变送器。
两者之间的监测原理存在一定区别，超声波物位仪主要是依据回声的原理进行检测，在发出的信号与液面接触之后会产生相应的超声波信号，传感器检测到相应信号之后，再将信号传递到电控污水处置系统中的管理器中；静压式传感器液位仪的监测是让依据传感器检测获取的液体静压力移动到相应的传感器中，之后结合传感器将压力信息转变成与液体静压力相对的电信号，以此传送到控制器当中。
第二，酸碱度的监测和管理。
在净化污水时，污水的酸碱度一般情况下应用电位法实施检测，在测量电极上的玻璃触头触碰到氢离子，因为这一触头对酸碱值的反应较为敏感，就会构成电势，与氯化银中的银丝对比分析可以获取一定的电势差。
但因为酸碱度传感器输出的电势差只拥有几十毫安，此时就需要放大，通过V/F转变成频率信号之后，结合脉冲的形式传递到管理器当中。
因为信号应用的脉冲信号，结合观点隔离前级信号与管理器，其有助于更好解决长距离传递和影响的问题。
第三，溶氧量的检查和管理。
因为精确曝气池的配置方案需要结合溶氧量的相应信息数据进行设计，所以溶氧量监测和管理工作在污水净化工作中占据重要地位。
以往的Clack型氧量检测传感器依据隔膜实施覆盖，通常情况依据金和铂制作出工作电极的阴极，银为阳极，其中阳极也可以用作反电极和参比电极。
在实际应用中，电极浸没在相应离子的电解质当中。
为了预防电解质出现溅出或者是受到外来物质的影响等情况，可以依据隔膜将被检测的液体和电极电解质相隔。
3污水处理自动控制的发展趋势
由上述内容可以看出，未来污水处理自控系统的发展趋势主要有以下几个方面。
（1）研究和发展基于气味检测、亚硝酸氮以及微生物等检测工具于软件相结合的检测技术，提高检测的可靠性。
（2）是能够实现基于模型的模糊逻辑、预测控制、在线模拟和变量统计分析等方面的开发和应用。
（3）是要全面地将污水处理单元的过程控制与自控系统结合起来，全面实现高效率低能耗的运行。
（4）将遥感、遥测和遥控技术，以及高速数字技术和先进的网络技术融合到自控系统中，从而实现对污水处理的无人化自动控制。
（5）要建立健全教育培训体系，对污水处理的工作人员进行系统的培训，构建完善的知识体系，加深他们对自控系统工作流程的理解，从而提高对自控系统的管理效率。
结束语
近年来我国的工业发展速度急速提高，随之而来的就是污水排放相应地逐年增多，科学并且十分合理地进行污水处理在当代的发展中尤为关键。
有效科学的污水处理方案是污水处理的关键，而抬高污水处理的工作效率的关键是电气自动化的应用，其设计与安装的科学性及专业性是系统的高效运行的保证。
在今后的日常生活中合理地选择污水处理设备，充分而高效地提高自动化处理效率，以改善居民的日常生活环境，同时促进我国社会经济的长足发展。
参考文献：
[1]贾长亮.污水处理系统的电气控制措施探究[J].科技尚品，2016（01）：105.
[2]吴勇远，姜均达.城市污水处理系统电气控制自动化研究[J].中国战略新兴产业，2017（12）：75，77.
[3]胡文岳.工厂污水处理系统电气控制自动化研究[J].电子技术与软件工程，2016（14）：154.。