论文部分内容阅读
摘要：随着科学技术的不断发展，当下自动化技术应用范围越来越广泛，应用程度也深人到各个领域中。其中PLC自动化控制系统以其卓越的可靠性、抗干扰性以及灵活的控制方式成为污水厂水处理自动化系统的核心，结合开放的网络通信系统一起，大大提高了污水自动化处理能力，具有极大的发展应用前景。
关键词：PLC控制；污水处理；应用
中图分类号： O434 文献标识码： A
引言
随着自动化技术的不断进步，自动化技术在各个领域都有广泛的应用，为了实现水资源节约的目的，污水处理系统也在广泛地应用自动化控制系统，已经取得了比较好的应用效果，文章就PLC自动化控制系统的污水处理中的应用进行简要的分析。
一、关于污水处理工艺流程分析
1、为了满足现阶段污水处理工作的需要，进行污水处理达标控制模块的优化是必要的，从而提升污水处理的效益。这就需要进行水资源再生产及其利用模块的优化，这离不开工业废水城市污水模块的优化，这需要进行水质情况、水量变化系数等的控制，更有利于进行城市污水量的控制，进行处理难度的优化，进行污染来源的优化控制。从处理模块上来说，其处理成本是比较小的，具备良好的技术可行性。
在当下污水处理模块中，为有效进行污水处理模块优化，针对生活污水的特点进行分析是必要的。一般需要针对其内部元素进行相关处理工艺控制，如进行传统活性污泥工艺的应用，这种处理方法的应用优势是能在一定条件下进行有机氮氧化，一定程度上节省工作成本，有利于提升工作效益。
2、通过对回流污泥的缺氧条件下的NO-N还原，更有利于保证氮气的释放，实现脱氮的工作需要。在该工作模块中，进行曝气装置应用是必要的，从而满足设备充氧的需要。聚磷菌会进行水中的磷的吸收，并且进行磷的固定。通过对二沉池排泥工作的开展，有利于提升排磷的效益，满足其好氧条件的需要，保证水中的有机底物的浓度控制。
二、PLC污水处理工艺流程简介
污水由进水系统通过粗格栅和清污机进行初步排除大块杂质物体，到达除砂池中。在除砂池系统中细格栅和转鼓清污机进一步净化污水中的细小颗粒物体，将污水中的细小沙粒滤除后进入氧化沟反应池。在该氧化沟系统中进行生化处理，分解污水中的有害物质，此环节用到一些化学药剂来加强处理效果，如复合碱、氯气、油絮凝剂等。对污水进行除油、消毒、调整PH值。同时在该系统中设置有溶解氧仪超声波检测器，通过它对污水中的含氧量进行检测，根据其反馈到PLC的值来控制曝气机变频器的运行，改变污水中溶解氧的含量。潜水搅拌机的作用是推进水流，使氧化沟的污水和活性污泥处于剧烈搅拌充分混合接触，使生化反应更加充分，以最大程度地分解污水中的有害成分。經处理的污水进入沉淀池中，在刮泥机的作用下进行物理沉淀，为了加强沉淀效果，同时加入混凝剂和絮凝剂利用高分子助凝剂的强烈吸附架桥作用更加容易沉降。污水经沉淀池处理最后到达脱水环节，离心式脱水机作用下进行脱水处理后排出清水。
三、关于PLC控制系统的分析
1、PLC污水处理系统主要组成部分
工业污水处理系统的结构比较复杂，设备较多，在氧化沟中其控制过程及原理大致相同，都是通过控制曝气机的转速来调节污水中的含氧量。其中沉淀系统主要设备为刮泥机，其功能是对进行氧化沟处理后的污水进行物理沉淀，将污泥和清水分离，刮泥机在整个系统启动后就开始持续运行。在该系统中用到一定化学药剂主要包括混凝剂、絮凝剂、复合碱等，主要用来调节改善混凝条件及絮凝体结构，利用高分子助凝剂的强烈吸附架桥作用，使细小松散的絮凝体变的粗大而紧密，容易发生沉降。污泥脱水环节。污泥脱水系统主要包括离心式脱水机，其主要功能是对氧化池中处理过污水的活性污泥进行脱水处理，由于对污水进行处理后，活性污泥中有新的微生物及其他杂质，因此需要先对活性污泥添加一定量的药物，便于污泥脱水。离心式脱水机主要有聚合物泵、污泥机和切割机构成，以上设备按照顺序控制的方式启动，依次启动聚合物泵、污泥机和切割机，完成对污泥的脱水处理。
2、PLC污水处理的具体应用
2.1、细格栅自动控制
细格栅自动控制采用水位差控制和时间控制。启动除污耙时，运行螺旋式输送机和栅渣压实脱水机，格栅停止后延迟一段时间再停运螺旋式输送机和栅渣压实脱水机。通过监控管理系统和现场控制系统的操作屏可以设定水位差值、格栅距上次运行的时间间隔及格栅的运行周期。
2.2、进水泵房的自动控制
进水泵自动控制是通过水位测量仪检测水位值，当水位升高时，控制水泵依次逐台启动，水泵启动顺序按累计的水泵运行时间从小到大排列。当水位降低时，控制水泵依次逐台停止，顺序与之相反。通过自动累计水泵运行时间，实现水泵的自动轮值，保证水泵总是处在最佳运行状态。当水位降低到最低保护水位时，水泵全停。通过监控管理系统和现场控制系统的操作屏，可以设定水位值。
2.3、旋流沉砂池的自动控制
旋流沉砂池自动运行时，其搅拌叶轮连续运行，由控制系统定时启动排砂过程，同时控制砂水分离器等设备的联动运行。旋流沉砂池、排砂泵、冲洗水、排砂阀门、砂水分离器等由随设备提供的现场控制柜自带PLC进行联锁控制，自动顺序启动或顺序停止，并通过现场总线与PLC现场控制站通讯。
2.4、氧化沟曝气量自动控制
为达到最大程度的程序灵活性，依据
实际需氧量和负荷条件调节动力输人。系统可以通过调节曝气机的转速来调节总的充氧量。将实际测得的溶解氧(DO)浓度与氧化还原电位等作为增减氧化沟曝气量的指标，调整曝气机的转速而控制调节充氧能力。采用此种方式，实现了充氧能力与实际需氧量的匹配，从而节省了能源。
2.5、污泥回流量自动控制
污泥浓缩脱水系统控制采用时间控制和手动控制。该系统中设备的启动顺序依次为倾斜式螺旋输送机、水平螺旋输送机、浓缩脱水机、加药泵、进泥泵，停止顺序与之相反。当药液制备段溶液罐的液位低、进泥泵的进泥流量低、系统中任何一台设备发生故障时，系统停止运行。通过监控管理系统和现场控制系统的操作屏，可以设定每天允许的运行次数及每次运行时间。
2.6、加氯(药)量控制
根据进水流量的大小按照比例投加的原则自动控制加氯量，同时测定接触消毒池出水余氯作为修正值，自动修正加氯量，此为流量、余氯复合环控制。根据进水流量的大小按照比例投加的原则自动控制投药量。
2.7、做好故障处理
在工作模块中，要针对设备的故障情况，进行系统操作命令的遵守，进行故障的初次处理模块的优化，进行报警画面的分析，更好的进行操作人员的报警处理。这需要进行报警窗口的优化。保证报警相关信息的分析，保证对已发生的报警复位方式的控制，进行报警信息的优化，保证报警复位工作的有效开展。这需要引起相关人员的重视。控制中心SCADA系统提供趋势显示，其中包括历史趋势图和时实趋势显示。历史趋势用于记录各设备及仪表的过去的运行状态，以便准确地观察过去历史时刻的具体趋势。而时实趋势用于记录生产过程中各参量的动态变化过程。趋势图显示连续的趋势曲线，还可以读取曲线上任意点的实际数据，进行曲线压缩显示和细化显示。
结束语
综上所述，污水处理厂的PLC自动控制系统要求能够实现“集中管理、分散控制”的监控模式，使得局部故障不影响主体正常运行，将风险分散，确保系统的可靠性。系统内部的配置和调整灵活，构建弹性化，可根据不同工艺处理要求及用户需求进行优化。并具备很好的开放性、兼容性和扩展性，整套系统具有低电耗、易维护的特点，有效地降低了系统运行中的维护费用，是今后污水处理厂污水处理系统的主要控制方式。
参考文献
[1]王树林、苏忠、吴为、陶涛.城市污水处理厂中央控制系统的建设与管理[J].中国给水排水，2011年.
[2]安亚琴.自动化网络在污水处理厂的分析与应用[J].科技传播，2010年.
关键词：PLC控制；污水处理；应用
中图分类号： O434 文献标识码： A
引言
随着自动化技术的不断进步，自动化技术在各个领域都有广泛的应用，为了实现水资源节约的目的，污水处理系统也在广泛地应用自动化控制系统，已经取得了比较好的应用效果，文章就PLC自动化控制系统的污水处理中的应用进行简要的分析。
一、关于污水处理工艺流程分析
1、为了满足现阶段污水处理工作的需要，进行污水处理达标控制模块的优化是必要的，从而提升污水处理的效益。这就需要进行水资源再生产及其利用模块的优化，这离不开工业废水城市污水模块的优化，这需要进行水质情况、水量变化系数等的控制，更有利于进行城市污水量的控制，进行处理难度的优化，进行污染来源的优化控制。从处理模块上来说，其处理成本是比较小的，具备良好的技术可行性。
在当下污水处理模块中，为有效进行污水处理模块优化，针对生活污水的特点进行分析是必要的。一般需要针对其内部元素进行相关处理工艺控制，如进行传统活性污泥工艺的应用，这种处理方法的应用优势是能在一定条件下进行有机氮氧化，一定程度上节省工作成本，有利于提升工作效益。
2、通过对回流污泥的缺氧条件下的NO-N还原，更有利于保证氮气的释放，实现脱氮的工作需要。在该工作模块中，进行曝气装置应用是必要的，从而满足设备充氧的需要。聚磷菌会进行水中的磷的吸收，并且进行磷的固定。通过对二沉池排泥工作的开展，有利于提升排磷的效益，满足其好氧条件的需要，保证水中的有机底物的浓度控制。
二、PLC污水处理工艺流程简介
污水由进水系统通过粗格栅和清污机进行初步排除大块杂质物体，到达除砂池中。在除砂池系统中细格栅和转鼓清污机进一步净化污水中的细小颗粒物体，将污水中的细小沙粒滤除后进入氧化沟反应池。在该氧化沟系统中进行生化处理，分解污水中的有害物质，此环节用到一些化学药剂来加强处理效果，如复合碱、氯气、油絮凝剂等。对污水进行除油、消毒、调整PH值。同时在该系统中设置有溶解氧仪超声波检测器，通过它对污水中的含氧量进行检测，根据其反馈到PLC的值来控制曝气机变频器的运行，改变污水中溶解氧的含量。潜水搅拌机的作用是推进水流，使氧化沟的污水和活性污泥处于剧烈搅拌充分混合接触，使生化反应更加充分，以最大程度地分解污水中的有害成分。經处理的污水进入沉淀池中，在刮泥机的作用下进行物理沉淀，为了加强沉淀效果，同时加入混凝剂和絮凝剂利用高分子助凝剂的强烈吸附架桥作用更加容易沉降。污水经沉淀池处理最后到达脱水环节，离心式脱水机作用下进行脱水处理后排出清水。
三、关于PLC控制系统的分析
1、PLC污水处理系统主要组成部分
工业污水处理系统的结构比较复杂，设备较多，在氧化沟中其控制过程及原理大致相同，都是通过控制曝气机的转速来调节污水中的含氧量。其中沉淀系统主要设备为刮泥机，其功能是对进行氧化沟处理后的污水进行物理沉淀，将污泥和清水分离，刮泥机在整个系统启动后就开始持续运行。在该系统中用到一定化学药剂主要包括混凝剂、絮凝剂、复合碱等，主要用来调节改善混凝条件及絮凝体结构，利用高分子助凝剂的强烈吸附架桥作用，使细小松散的絮凝体变的粗大而紧密，容易发生沉降。污泥脱水环节。污泥脱水系统主要包括离心式脱水机，其主要功能是对氧化池中处理过污水的活性污泥进行脱水处理，由于对污水进行处理后，活性污泥中有新的微生物及其他杂质，因此需要先对活性污泥添加一定量的药物，便于污泥脱水。离心式脱水机主要有聚合物泵、污泥机和切割机构成，以上设备按照顺序控制的方式启动，依次启动聚合物泵、污泥机和切割机，完成对污泥的脱水处理。
2、PLC污水处理的具体应用
2.1、细格栅自动控制
细格栅自动控制采用水位差控制和时间控制。启动除污耙时，运行螺旋式输送机和栅渣压实脱水机，格栅停止后延迟一段时间再停运螺旋式输送机和栅渣压实脱水机。通过监控管理系统和现场控制系统的操作屏可以设定水位差值、格栅距上次运行的时间间隔及格栅的运行周期。
2.2、进水泵房的自动控制
进水泵自动控制是通过水位测量仪检测水位值，当水位升高时，控制水泵依次逐台启动，水泵启动顺序按累计的水泵运行时间从小到大排列。当水位降低时，控制水泵依次逐台停止，顺序与之相反。通过自动累计水泵运行时间，实现水泵的自动轮值，保证水泵总是处在最佳运行状态。当水位降低到最低保护水位时，水泵全停。通过监控管理系统和现场控制系统的操作屏，可以设定水位值。
2.3、旋流沉砂池的自动控制
旋流沉砂池自动运行时，其搅拌叶轮连续运行，由控制系统定时启动排砂过程，同时控制砂水分离器等设备的联动运行。旋流沉砂池、排砂泵、冲洗水、排砂阀门、砂水分离器等由随设备提供的现场控制柜自带PLC进行联锁控制，自动顺序启动或顺序停止，并通过现场总线与PLC现场控制站通讯。
2.4、氧化沟曝气量自动控制
为达到最大程度的程序灵活性，依据
实际需氧量和负荷条件调节动力输人。系统可以通过调节曝气机的转速来调节总的充氧量。将实际测得的溶解氧(DO)浓度与氧化还原电位等作为增减氧化沟曝气量的指标，调整曝气机的转速而控制调节充氧能力。采用此种方式，实现了充氧能力与实际需氧量的匹配，从而节省了能源。
2.5、污泥回流量自动控制
污泥浓缩脱水系统控制采用时间控制和手动控制。该系统中设备的启动顺序依次为倾斜式螺旋输送机、水平螺旋输送机、浓缩脱水机、加药泵、进泥泵，停止顺序与之相反。当药液制备段溶液罐的液位低、进泥泵的进泥流量低、系统中任何一台设备发生故障时，系统停止运行。通过监控管理系统和现场控制系统的操作屏，可以设定每天允许的运行次数及每次运行时间。
2.6、加氯(药)量控制
根据进水流量的大小按照比例投加的原则自动控制加氯量，同时测定接触消毒池出水余氯作为修正值，自动修正加氯量，此为流量、余氯复合环控制。根据进水流量的大小按照比例投加的原则自动控制投药量。
2.7、做好故障处理
在工作模块中，要针对设备的故障情况，进行系统操作命令的遵守，进行故障的初次处理模块的优化，进行报警画面的分析，更好的进行操作人员的报警处理。这需要进行报警窗口的优化。保证报警相关信息的分析，保证对已发生的报警复位方式的控制，进行报警信息的优化，保证报警复位工作的有效开展。这需要引起相关人员的重视。控制中心SCADA系统提供趋势显示，其中包括历史趋势图和时实趋势显示。历史趋势用于记录各设备及仪表的过去的运行状态，以便准确地观察过去历史时刻的具体趋势。而时实趋势用于记录生产过程中各参量的动态变化过程。趋势图显示连续的趋势曲线，还可以读取曲线上任意点的实际数据，进行曲线压缩显示和细化显示。
结束语
综上所述，污水处理厂的PLC自动控制系统要求能够实现“集中管理、分散控制”的监控模式，使得局部故障不影响主体正常运行，将风险分散，确保系统的可靠性。系统内部的配置和调整灵活，构建弹性化，可根据不同工艺处理要求及用户需求进行优化。并具备很好的开放性、兼容性和扩展性，整套系统具有低电耗、易维护的特点，有效地降低了系统运行中的维护费用，是今后污水处理厂污水处理系统的主要控制方式。
参考文献
[1]王树林、苏忠、吴为、陶涛.城市污水处理厂中央控制系统的建设与管理[J].中国给水排水，2011年.
[2]安亚琴.自动化网络在污水处理厂的分析与应用[J].科技传播，2010年.