摘 要：水资源的日益稀缺，及在发展过程中其受到的污染日益加剧，使污水处理工作变得尤为重要，当今我国对污水处理工作可谓极其重视，将自动控制应用到污水处理工作中也成为一项热门的研究话题。基于此，本文简单描述了自动控制系统的组成及特点，并重点研究了流量自动控制系统、水泵与鼓风机自动控制系统、格栅自动控制系统、污泥脱水与沉砂池自动控制系统在污水处理中的应用。
关键词：自动控制系统 污水处理 PLC
引言
随着计算机与继电器、传感器等设备的发展，自动控制技术越来越被广泛实用到各个领域中，在污水处理领域，近年来我国环保力度加大，使中国的水污染逐渐从工业污染转化为城市污染，而城市污水处理的自动控制也正式进入计算机智能化控制阶段。
1、自动控制系统的组成及特点
1.1自动控制系统的组成
污水处理主要是为了分离污水中的清水和其他杂质，减少污水处理中产生的污泥，并重新加工处理后的水和污泥。因此构建污水处理的自动控制系统，要满足污水处理各个环节不同的要求，使各个模块对应相对工作内容，模块之间可以协调，又能实现统一调控。污水处理自动控制系统是对污水处理过程进行监控调度的自动化远程监控系统，其包括自动化技术、通讯技术、计算机技术、网络技术、数据库技术和图形显示技术，既能进行简单的逻辑控制，又能实现复杂的分散化控制，具体包括化学需氧量传感器、PH值传感器、溶解氧传感器等硬件和PLC、数据采集模块、中央监控单元和服务器等采集控制单元，系统软件可以采用自行研发或者市面上流行的软件，也可以使用PLC厂家开发的软件。
1.2自动控制系统的特点
污水处理系统要求对控制对象设定开关量和模拟量，既能实现开环控制，又能实现闭环控制。整个系统分为软件和硬件两部分，并且两部分各有特点。软件部分的特点是在工作人员操作过程中可以结合功能块图进行编程，使操作人员对系统的控制更加方便，也能让操作人员用高级语言完成复杂的数学算法，对用户来说，在使用系统进行工作时更加方便，而且可以利用特定功能块重复进行工作，有助于功能块嵌套。
硬件方面包括计算机和网络等，自动控制系统要求计算机拥有快速处理信息的能力，并要求网络方面提供开放、标准的工业网络，以保证控制和管理的效果更好。
2、自动控制在污水处理中的应用
2.1流量自动控制系统在污水处理中的应用
水流量是污水处理厂日常运行与管理过程中极其关键的一个控制参数，可以直接影响污水的处理质量。工作人员必须实时掌握进水量才能提升地表水力负荷的冲击力。因此，处理厂要在污水处理系统中安装流量自动控制系统，主要表现为安装自动流量计，自动流量计可以测出瞬时流量和实际参数，这些数据都可以为进一步的污水处理提供参考和支持。
2.2水泵与鼓风机自动控制系统在污水处理中的应用
水泵自动控制系统可以根据具体的水泵工作时间，完成水泵气动泵与备用泵的自动更换。同时，水泵自动控制系统还能预先设定好所有水泵的开泵顺序，在一台水泵无法满足需求的情况下自动开启其他水泵以满足污水处理的需要。水泵自动控制系统还可以结合污水处理厂外部的流水量自动地调整水泵自动运行的状态，使水泵运转处于最佳，减轻场内工作人员的工作量与工作强度。
目前许多污水处理厂在曝气池中安装了在线溶解氧测试仪和悬浮物浓度计，他们利用在线溶解氧测试仪分解细菌，并用悬浮物浓度计测量污水中的污泥程度，根据测得的污泥程度调整曝气池。利用鼓风机自动控制系统不仅可以为反应池加入曝气，同时还能在供给气量维持充足稳定状态下，减小悬浮物浓度计的耗损量，延长设备的使用期限，也提高了曝气池分解细菌的能力，可谓一箭双雕。
2.3格栅自动控制系统在污水处理中的应用
格栅自动控制系统又可以根据不同的运行状态可以分为自动和手动两种模式，污水处理厂要按照实际运行情况选择适合自身的运行模式。目前，在国内多数的处理厂会在格栅的两端分别安装一台液位差计，依靠液位差计显示的度数判断实际的堵塞程度，再将得出的堵塞信息传输到可编辑逻辑控制器中，利用可编程逻辑控制器对堵塞信息进行分析计算，当计算结果超出预设的阈值时，表示格栅需要被清理。而利用格栅自动控制可以实现垃圾自动排除，不仅保证了水流维持在正常流动的状态，也有效降低了设备的损耗程度。
2.4污泥脱水与沉砂池自动控制系统在污水处理中的应用
污泥脱水系统主要包括两套污泥浓缩系统和两套污泥脱水机，一套加药系统和两台电动泥斗。污泥浓缩机可以在上位机显示系统运行状态，脱水机在中控室显示系统的运行状态，电动泥斗在现场控制，工作人员在剩余污泥管道和同流污泥管道中都安装流量计，这些流量计不仅能测量剩余的污泥，还能准确地检测出回流的污泥。污水处理厂的工作人员通过流量计显示的数据，得知剩余污泥量与回流污泥量，依靠这些污泥量可以清楚地判断出剩余污泥泵与回流污泥泵的运行状态是否正常，从而有效地监控潜水泵。
沉砂池自动控制系统由吸沙泵、螺旋砂水分离器、闸门和浆液分离机等多种设备构成，每一种设备都能独立运行，但所有设备的工作又是相互依托的。在系统开启后，浆液分离机会最早开始运转，吸沙泵会按照工作人员设定的程序自动运行和停止，而螺旋砂水分离器也能自动运行，这样一套沉砂池自动控制系统可以有效地缩短停机时间。
综上所述，将自动控制运用在污水处理中对国家可持续发展都有重大意义。由分析可知，工作人员将自动控制运用在污水处理中实现了水流量实时监控，完成了水泵的自动更换，维持反应池气量充足的同时减小了浓度计损耗，实现了垃圾自动排除，监控了污泥泵的状态，缩短了停机时间，有效地减少了工作人员的工作量，提高了污水处理的工作效率。因此，自动控制技术在污水处理中的应用还要不断完善且推广，从而保证我国污水处理工艺水平更高，效果更显著。
参考文献
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