污水处理电气自动化技术研究论文

污水处理电气自动化技术研究论文

　　1电气自动化技术概况

　　污水处理过程中主要应用半自动化与全自动化控制技术。半自动化技术是处理过程中依靠人力、设备、机械、仪器等综合控制来实现对污水处理过程中精细工艺环节的掌控，以便及时根据周边环境、处理要求、技术设备条件等做出应对变化，在节省人力的基础上减少机械设备消耗。比如污水处理中二沉池低位放空最早主要依靠人力进行作业，依靠半自动化技术只需要对排水渠道进行合理安排、避免池水溢出即可顺利控制到水位及放空流量，确保门阀以及按钮根据排空情况自动开启或关闭，减少了劳动强度也降低了操作安全风险，不过因半自动化控制对于人员现场工作水平及操作规范有严格要求，需要在应用过程中加以注意。全自动化技术基本上不需要依靠人力，只需事前确定好控制要求及程序即可完成任务，人力部直接参与污水处理过程，更多是通过电脑、监视器、中央控制室设备等远程仪器对厂区各类设备及工艺环节进行控制。全自动化控制技术的应用有助于及时调整生产工艺环节及操作设备应用，可降低人力投资成本，比如污水处理水质变化频繁或者进出水量有较大变化的时候，都可以直接利用中央控制器进行调整，尤其是夜间作业与危险作业，可有效消除安全隐患。污水处理过程伴随着各种各样设备、器械的操作与应用，越是污水量大越需要庞大的设备系统与人力物力去进行控制管理，因此电气自动化技术的反应与应用可有效提升污水水质处理效果与效率，降低能耗与处理成本，实现效益最大化。

　　2污水处理过程中电气自动化技术应用现状

　　目前国内污水处理厂应用半自动化技术比例较高，也有部分处理厂设置了全自动化控制系统，以便全面监控污水处理过程以减少失误与隐患，就目前来看，国内污水处理中电气自动化技术的应用尚处于实践摸索阶段，与国外有一定差距，存在着较大的发展与进步空间。污水处理过程中电气自动化相对控制水平较低、智能化不足，离实现真正的全自动化还有较差距离；自动化设备运行环境与条件相对较为复杂，各个环节工艺还有待成熟；自动化主要控制设备与仪表等功能性、稳定性与精确性欠佳，与真正实现自动化精确控制还有一定差距；自动化控制设备的运行操作人员在工艺、设备全方位操作方面还有待进步。以上这些问题的存在使得当前污水处理过程中电气自动化多局限于监控方面，在精确、远程控制上还需加强研究实践。污水处理中电气自动化控制功能的实现是利用通信网络接口控制设备、元器件、执行器、传感器等与计算机相连，构建智能化控制程序对污水处理的各个环节进行监控、数据处理、分析、调度等，DCS、FCS、SCADA、PLC等技术的应用为电气自动化水平与效益的提升带来了便利。我国污水处理厂直到上世纪九十年代才开始大量应用电气自动化控制设备，当前也多以国外引进设备为主，在国产自主化方面相对发展较慢，但是期间经历了PID调节、比值、前馈、后馈、FCS、DCS和以太网技术发生了重大变革，自动化水平得以提升。以工业以太网配合FCS作为系统网络完成污水处理过程的自动化控制是我国当前最先进的控制系统，是利用PLC控制站完成高性能、高稳定性服务器控制。

　　3污水处理过程中电气自动化技术应用实例

　　XXX地区污水处理厂建于20xx年，该污水处理厂在水质处理方面主要采用斜管沉淀加滤池的净水工艺，但是随着近年来水质恶化、水源缩减等问题的加重，处理厂管道经常堵塞、水质过滤效果差、沉淀物增多、设备老化严重故障多，尤其是沉淀池清水区水质浑浊，导致水质标准无法符合处理要求需求，带来了诸多问题。因浮游生物、沉淀物及藻类物质的增多，水质过滤的重力无阀滤池负荷增大，从过滤到反冲洗需耗时半小时，日排放数量仅有1800m，抽取其他区域水源从过滤、混凝、沉淀直到排出需耗费大量电力及碱式氯化铝，每月相关支出费用多达两万余元。鉴于目前污水处理厂水质处理差、处理成本高、能耗高、换热效率低、循环水结垢多等问题，要对处理厂部分自动化控制设备与工艺进行升级改造，以优化净化过滤流程，提升水质处理效果，在降低成本与能耗的同时确保水质达标。改善水质方面，要在原有处理厂基础上积极恢复其过滤等原有功能，在全面分析原有设备、工艺老旧程度及运作效率的基础上，坚持成本节约原则合理制定改造计划，因水质改善主要以去除浮游物质、沉淀物、藻类物质、着色物、溶解盐类等为主，通过改进过滤工艺、适当添加新自动化设备即可保证无阀滤池的稳定高效运行，达到改善水质的效果，同时保证节能降耗、经济运行。水质提升方面，自动化升级改造重点以混凝、沉淀两大环节为主，混凝环节可使用聚合氯化铝，利用冷却水循环系统可达到适当提升pH值的效果，可选择添加氯来抑制浮游生物生长与繁殖，达到改善水质的效果。为实现充分混凝，要对使用新型自动化混凝设备以实现反应流速、反应时间、水泵管径、管内流速等最佳配比，以达到最佳混凝反应效果。沉淀环节可通过改造斜管沉淀同向流方式，采取斜管沉淀异向流方式，利用向上流与沉泥之间相反滑行方向所产生的作用力达到更好的沉淀效果，通过提升斜管在沉淀池位置，为混凝水留下充足的布水空间，方便斜管沉淀作用，并减轻沉淀区负荷。

　　4结语

　　综上所述，污水处理厂应用电气自动化技术可有效提升自动化控制水准，达到改善处理水质、降低能耗、提升效益等目标，对于探索电气自动化技术进一步应用有积极意义。

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