自动控制系统在污水处理中的应用
电气自动化技术在污水处理过程中的应用
电气自动化技术在污水处理过程中的应用污水处理是保障环境卫生和人民健康的重要环节，而电气自动化技术的应用对于提高污水处理效率和节约能源具有重要意义。
本文将探讨电气自动化技术在污水处理过程中的应用，以及它对环境保护和资源利用的重要作用。
1. 自动控制系统在污水处理厂中，针对不同的处理工艺和设备，都需要建立相应的自动控制系统。
这些自动控制系统可以监测、控制和调节水质、水量、温度等参数，确保污水处理过程稳定、高效进行。
自动控制系统可以根据不同的污水水质和流量，实现智能化处理和自动化调控，从而提高整个处理系统的效率和可靠性。
2. 远程监控与远程操作电气自动化技术还可以实现污水处理厂的远程监控和远程操作。
通过网络、传感器和监测设备，可以实现对污水处理过程的实时监测和操作。
这样，监管人员可以随时随地掌握到污水处理厂的运行情况，及时发现和解决问题。
而且，对于一些偏远地区的污水处理厂，远程监控和远程操作可以减少人力物力成本，提高运维效率。
3. 电气设备控制在污水处理过程中，需要大量的电气设备来实现输送、搅拌、曝气、过滤、沉淀等功能。
电气自动化技术可以实现对这些设备的精准控制，保证其在合适的时间、合适的方式下进行运行。
通过自动控制系统的监测和反馈，可以及时调整设备的运行参数，保证整个处理系统的稳定、高效运行。
4. 能耗监测与节能控制污水处理厂的运行需要大量的能源支持，而电气自动化技术可以实现对能耗的实时监测和节能控制。
通过设备数据的分析和运行状态的监测，可以发现能源消耗的规律和不足之处。
然后，可以通过自动控制系统实现对设备的节能优化，从而降低运行成本，提高资源利用效率。
5. 安全监测与报警系统在污水处理过程中，由于涉及到的液体、气体、高温、高压等危险因素较多，因此需要建立安全监测与报警系统来实时监测和对潜在的安全风险进行预警。
电气自动化技术可以实现对安全监测设备的联动与自动控制，一旦发生意外，可以快速响应并采取相应的措施，保障人员和设备的安全。
自动控制系统在污水处理中应用
自动控制系统在污水处理中的应用摘要:本文以天津港南疆污水处理厂为背景,介绍了自动控制系统在污水处理中的应用,主要包括污水处理厂污水处理工艺流程、自控系统方式、设备控制方式、工艺自动控制要求、自控系统实际运行效果及产生的效益等内容。
关键词:plc自动控制污水处理中图分类号：u664.9+2 文献标识码：a 文章编号：1引言港口吞吐量的日益增加,必然伴随着大量工业和生活污水的产生，因此高效的完成污水处理工作是保证港口持续稳定发展的基础。
建立高度自动化的污水处理厂是污水处理的发展趋势。
为确保污水处理工艺和设备能够长期安全可靠地运行,自动控制系统在污水处理中得到了越来越广泛的应用。
2处理工艺流程及自控方式2.1处理工艺流程从当前污水处理工艺和技术研究、开发和应用的情况看,mbr膜处理工艺普遍地应用于污水处理中,例如天津港南疆污水处理厂,处理工艺采用的为mbr膜处理工艺。
天津港南疆污水处理厂主要处理的工艺流程见图2.1。
图2.1 污水处理工艺流程图2.2自控方式天津港南疆污水处理厂设计规模3600m³/d，为了保证污水处理过程的安全可靠和生产的连续性，提高自动化水平，自控系统遵循“集中管理，分散控制，资源共享”的原则，采用目以plc为主的集中和分散相结合的控制系统。
并根据mbr（膜生物反应池）污水处理工艺的需要，对自控系统进行了合理优化配置。
天津港南疆污水处理厂自控系统以计算机集中自动控制为主导、上位机手动控制、就地手动控制三结合控制方式，保证系统安全、可靠、灵活、自动高效地运行。
系统以中控室工业控制机为主导，通过以太网与厂内的现场可编程控制器组成的现场工作站实现通讯，将厂内各系统的仪表、设备及工艺参数等集中到中心控制室进行数据处理，对全厂处理工艺实行统一管理和调度。
上位机系统对全厂的工艺运行参数、电气运行参数、设备运行信息等进行计算、处理并通过打印机定期记录进水水量、水质、气量、溶解氧、混合液污泥浓度等报表。
DCS系统在污水处理中的作用
DCS系统在污水处理中的作用近年来，随着城市化进程的加速和人口的快速增长，污水处理成为了重要的环保任务。
为了有效地处理污水并保护我们的环境，DCS （分散控制系统）被广泛应用于污水处理厂。
在这篇文章中，我们将探讨DCS系统在污水处理中的作用，并说明其重要性。
一、DCS系统的定义和原理DCS系统是一种基于电脑控制技术的自动化系统，用于监测和控制污水处理流程中的各个环节。
它由一系列传感器、执行器和控制器组成，可以实时收集和分析污水处理过程中的数据，并根据预设的条件进行相应的处理操作。
相较于传统的PLC（可编程逻辑控制器）系统，DCS系统具有更高的可靠性和灵活性。
它可以连接多个子系统，实现集中控制和管理，并通过与外部设备的通信接口实现远程监控与调控。
二、DCS系统在污水处理中的应用1. 监测和调节水质DCS系统可以通过传感器实时监测污水的PH值、悬浮物浓度等关键指标。
当污水质量超出限制范围时，DCS系统会自动调节添加相应的化学剂，以维持水质在合理范围之内。
2. 控制和优化处理过程DCS系统通过实时数据采集和分析，可以对污水处理过程中的温度、氧化还原电位等参数进行监控和调节。
根据污水的实际情况，DCS系统可以智能地控制搅拌器的转速、曝气系统的气泡大小等，以达到最佳处理效果。
3. 报警和故障诊断DCS系统可以监测和判别污水处理中的异常情况，并发出相应的报警信号。
例如，当搅拌器停止工作或者氧化槽压力过高时，DCS系统会立即向操作员发送警报，以便及时处理故障。
4. 数据记录和分析DCS系统可以将处理过程中采集的数据自动保存，并生成报表和统计图表。
这些数据可以为运维人员提供有价值的参考，并对处理过程进行分析和改进。
三、DCS系统的优势和意义1. 提高处理效率和节约资源DCS系统通过实时监控和智能控制，可以快速响应污水处理过程中的变化，并调整设备工作状态，以提高处理效率。
同时，它可以根据实际情况精确控制化学剂的添加量，减少资源的浪费。
PLC在污水处理中的应用案例
PLC在污水处理中的应用案例污水处理是当今社会中不可忽视的一个重要环节，对于保护环境和维护人类健康起着重要作用。
随着科技的发展，自动控制系统在污水处理中的应用越来越广泛。
其中，PLC（可编程逻辑控制器）作为一种常用的自动控制设备，发挥了重要作用。
本文将介绍PLC在污水处理中的应用案例。
一、自动调节污水流量在污水处理过程中，合理控制污水流量对于处理效果至关重要。
传统的手动调节方法既难以实现精确控制，也费时费力。
而通过PLC控制污水泵的启停，在污水流量超过或低于设定阈值时能够自动调节并保持恒定流量。
PLC的高精度计算和实时监测能力，确保了污水处理过程的稳定性和效率。
二、监测污水处理工艺参数在污水处理过程中，各种工艺参数的监测和调节是确保处理效果的关键。
PLC可通过接收传感器采集的数据，实时监测处理过程中的温度、PH值、浓度等参数，并根据预设的设定值进行比对和调节。
通过PLC的反馈控制，能够实现自动控制和报警，提高污水处理的精度和稳定性。
三、PLC控制反洗过程反洗是污水处理中一个重要的环节，用于清洗污水处理设备和滤料，消除堵塞和积聚的污物。
传统的反洗方式需要人工操作，不仅费时费力，而且容易造成设备损坏和处理效果下降。
而PLC控制能够根据设定的时间和频率，自动控制反洗过程。
通过精确的计时、流量和控制策略，确保反洗的效果和设备的安全。
四、远程监控与维护污水处理厂往往分布在不同的地理位置，传统的维护方式难以满足远程监控和管理的需求。
PLC系统通过网络连接，能够实现远程监控和维护。
运维人员可以通过互联网对设备进行状态监测、参数调节和故障处理，提高工作效率和节约人力资源。
五、能源管理和节能措施污水处理厂通常需要大量的能源供给，如电力和燃气。
PLC可以通过对设备的自动控制和能源消耗的实时监测，实施节能措施和优化能源管理。
通过设定合理的控制策略，如根据需求调整设备运行模式和参数，实现节能效果。
六、应急响应和故障处理在污水处理过程中，可能会出现各种应急情况和设备故障。
自控技术在污水处理中的应用
第２ ３卷
第 ７期
２１ ０ １年 ７月
自控 技术 在 污水 处理 中的应 用
潘 龙
（ 江苏龙腾 工程设 计有 限公 司，江苏 宜兴 ２４０ １２９
摘要 ： 自控技 术在 污 水处理 中的应 用具有 广泛 的前景 ，本 文 以某城 市污水处理 厂为例 ，简要 阐述 了污水 处理 系统设计 方法 ， 通过一 年 多的运 行显 示 ，系统 具有 良好的性 能。 关键 词 ： 自控技 术 ： 污水 处理 ： Ｌ ＰＣ 中图分 类号 ： Ｘ７３１ ０． 文献标识 码 ：Ａ 文章编 号 ：１０ － ３０（ ０ １ ０－ １８ ０ ０７ ０７ ２１ ） ７ ０２ － ２
（ Ｓ 要 加 以说 明并 在配 置软 件组 网 时 ，拷 贝 到 ｈｙｎｗｓ Ｐ／ Ｇ Ｄ） ｘｓｅ ／ｅＴ ｔ
自控技 术在 污水 处理 中的应 用
ＳＤ Ａ 目录 Ｆ ７ ＡＴ 。
一
潘
龙
个 控 制任务 编制模 块化 程序 。即 可调 用。
硬 件组 态 完 成后 ，每一 套 马 达 控 制器 会 自动 分 配 １ ６位 Ｄ 、 Ｉ Ｄ 以及 ２个 字节 ，然后 为地 址 指 定 区 间 ，并 根 据 实 际 需 要 定 Ｏ
１ 污水 处理 过程
城 市污 水 的处 理 ， 目前 比较盛行 的处 理工 艺有 氧化 沟法 、Ａ Ｂ
法 、Ｓ Ｒ法 、ＢＯ Ａ Ｂ ＩＬ Ｋ法 、生 物膜 法 等 多 种 工艺 ，选 择 何 种 工 艺
应 以 污水 量、污 水水 质 和环境 容 量为 依据 。 以某城 市 为例 ，其 污 水 处理 厂 主要任 务是 净化 城 应 的处 理 。由于城 市 生活 污水 主要 含 有悬 浮 固体 、微 生 物和 有机 物 等 ，因此 ，污水 处 理工 艺采 用普 曝法 氧 化沟形 式 、倒伞 型 表 面 曝气机工艺法。其工艺流程图如图 １ 所示。
污水处理厂自动控制系统及方案
污水处理厂自动控制系统及方案一、内容描述首先我们要明白的是这个自动控制系统的任务和目标，简单来说就是确保污水从进入处理厂到处理完成的过程能够自动化进行。
系统可以自动控制各种设备的运行，比如水泵、搅拌机、过滤设备等，确保它们按照预定的程序和时间进行工作。
这样一来不仅提高了处理效率，还大大节省了人力成本。
接下来这个系统是怎么工作的呢？它主要通过一系列传感器和控制器来监测和处理污水，传感器会实时监测污水的各种指标，比如温度、流量、PH值等。
一旦这些指标超出了预设的范围，控制器就会发出指令，调整相关设备的运行状态，确保污水能够得到妥善处理。
这个过程是完全自动化的，极大地提高了处理效率和质量。
1. 污水处理厂的重要性及其对环境的影响我们都知道，水是生命之源，没有水我们的生活将陷入困境。
但随着城市化进程的加快，污水处理成为一项重要的任务。
污水处理厂的存在，就像是城市的“清洁卫士”，它们的工作直接关系到我们的生活环境质量。
首先污水处理厂的重要性不言而喻，它承担着处理城市污水的重任，确保我们的生活和工业用水得到妥善处理，避免污水直接排放对环境和生态系统造成破坏。
想象一下如果没有这些处理厂，污水将直接流入河流、湖泊，甚至地下水，那将是一场环境灾难。
其次污水处理厂对环境的影响是深远的，经过处理的污水，其有害物质和污染物被有效去除，水质得到明显改善。
这不仅保护了我们的水资源，还避免了污水对环境的污染。
同时处理过的污水还可以回用于农业、工业等领域，实现水资源的循环利用。
这样一来不仅节约了水资源，还降低了对环境的压力。
污水处理厂在我们的生活中扮演着不可或缺的角色，它们默默地承担着清洁的使命，保护着我们的环境和水资源。
所以对于污水处理厂的自动控制系统及方案的研究和优化，就显得尤为重要和必要了。
2. 自动化控制在污水处理厂的应用背景随着城市的发展，污水处理成为一项至关重要的任务。
污水处理厂作为城市基础设施的重要组成部分，其运行效率直接关系到环境保护和居民生活质量。
PLC自动控制系统在污水处理中的应用
PLC自动控制系统在污水处理中的应用PLC自动控制系统在污水处理中的应用随着城市化进程的加快，污水处理成为城市管理中不可忽视的环节。
而PLC自动控制系统在污水处理过程中发挥着重要的作用。
本文将重点介绍PLC自动控制系统在污水处理中的应用。
一、污水处理流程污水处理通常包括预处理、初级处理、中级处理、高级处理和后处理等过程。
在每个处理过程中，都需要精确调节和控制不同参数，以保证处理效果的稳定和可靠性。
二、PLC自动控制系统的功能PLC自动控制系统由控制器、输入输出模块、执行器等组成，可以根据输入信号来自动控制和调节输出信号。
在污水处理中，PLC自动控制系统主要具有以下功能：1. 数据采集：通过传感器和仪表，PLC可以实时采集各种参数数据，如流速、浊度、温度等。
这些数据可以用于分析污水处理的运行状态，为后续的控制提供依据。
2. 自动调节：根据预设的参数范围，PLC可以自动调节执行器的运行状态，如阀门的开关和泵的频率控制等。
这样可以确保污水处理过程中的流量、浓度等参数保持在理想范围内。
3. 故障诊断：PLC控制系统具备故障诊断和自动报警功能。
一旦出现异常情况，如设备故障或参数超过设定值，系统将及时报警，并采取相应的措施，以减少故障的影响。
4. 信息管理：PLC控制系统可以将实时数据和历史数据进行记录和存储，方便后续的数据分析和管理。
同时，系统还可以通过网络实现远程监控和管理，提高运行效率。
三、PLC自动控制系统在污水处理的具体应用1. 预处理过程中，PLC可根据进水污水的浊度、温度等参数，自动调节加药量和混合搅拌时间，保证预处理效果的稳定。
2. 初级处理中，PLC可根据进水流量和COD（化学需氧量）值等参数，自动控制曝气风机的运行时间和气泡强度，以保证氧气供给的合理性。
3. 中级处理中，PLC可通过浊度传感器监测出水浊度，根据设定值自动调整絮凝剂和助凝剂的加药量，并控制搅拌时间和速度，从而实现絮凝和沉淀效果的稳定。
PLC在污水处理中的应用
PLC在污水处理中的应用一、引言污水处理是保护环境和人类健康的重要任务之一。
随着科技的发展，自动化控制系统在污水处理过程中的应用越来越广泛。
PLC（可编程逻辑控制器）作为一种高效可靠的自动化控制设备，被广泛应用于污水处理厂。
本文将详细介绍PLC在污水处理中的应用，包括其原理、功能和优势。
二、PLC在污水处理中的原理PLC是一种专门设计用于控制工业自动化系统的电子设备。
它通过接收输入信号，进行逻辑运算后产生输出信号，从而控制各种工艺设备的运行。
在污水处理中，PLC的原理如下：1. 传感器信号输入：PLC通过传感器接收来自污水处理过程中的各种参数信号，如水位、温度、PH值等。
2. 信号处理：PLC对输入信号进行处理和转换，以便进行逻辑判断和运算。
3. 逻辑控制：PLC根据预设的逻辑程序进行判断和运算，根据需要产生相应的输出信号。
4. 输出信号控制：PLC将输出信号发送给执行器，如电动阀门、泵等，控制其开关和运行。
5. 反馈控制：PLC通过反馈机制获取执行器的状态信息，以实现对污水处理过程的闭环控制。
三、PLC在污水处理中的功能PLC在污水处理中具有以下功能，可以实现对污水处理过程的高效控制和管理：1. 自动化控制：PLC可以根据预设的逻辑程序，自动控制污水处理设备的启停、运行模式切换等操作，实现对整个处理过程的自动化控制。
2. 监测和调节：PLC可以实时监测污水处理过程中的各种参数，如水位、温度、浓度等，根据设定的阈值进行调节，确保处理过程的稳定性和安全性。
3. 故障诊断：PLC具有故障检测和诊断功能，能够及时发现设备故障，并通过报警信号或自动切换备用设备等方式进行处理，保证污水处理的连续性和可靠性。
4. 数据记录和分析：PLC可以记录和存储污水处理过程中的各种数据，如进水量、出水质量等，方便后续的数据分析和报表生成，为优化污水处理过程提供参考依据。
5. 远程监控：PLC可以通过网络连接实现远程监控和操作，方便运维人员对污水处理设备的远程管理和控制。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
自动控制系统在污水处理中的应用
作者：赵利梅赵利君
来源：《电子技术与软件工程》2016年第23期
摘要
在污水处理过程中实现自动控制化，具备高效能和高效率等优势，对污水处理工作具有明显的促进作用，当前自动控制技术存在的问题，均能通过完善自身系统进行有效调节，如有效控制污水的pH值、曝气池、厌氧系统和混凝剂的投加量等方面，以不断提升自动控制系统的操作功能；对自动控制的处理工序实行有效监控，能保证反馈数据的准确性，促进自动控制系统的发展和完善。
鉴于此，本文主要分析自动控制系统在污水处理中的应用。
【关键词】污水处理自动控制系统应用
1 自动控制系统的组成
自动控制系统的组成较为复杂，一般由自动控制、数据采集以及信号处理等方面的内容组成。
在进行污水处理时，只有这几个部分协调配合，各尽其能，才能使污水的处理的效果达到最好。
自动控制部分主要负责系统的运行，使得系统在无人控制的情况下，也能够按照原有设定的系统进行运行，将人从繁重、危险的工作中解救出来；数据采集部分主要负责系统的监控，当系统属于运行状态时，数据采集部分能够对污水处理的状况进行检测，保证系统的正常化运行；信号处理部分是对采集的数据进行处理，当发现系统出现异常状况时，就会及时的对系统进行修复，确保污水处理的效率与质量。
自动控制系统是一个整体化的设施，只有各部分之间相辅相成，才能实现污水处理的高效化。
2 自动控制技术在污水处理中的主要表现
2.1 对过程的控制
通过自动控制技术能够对污水处理过程中的流程、工艺参数等实现实时的监控并且还可以采集分析相关的数据，最后依照分析所得的结果对处理现场中设备的运行情况进行控制，这也就是自动控系统对污水处理过程的有效控制。
2.2 进行在线监视
自动控制技术的在线监视功能能够将工艺流程以动态的形式显示在计算机屏幕上，并且还可以将现场设备的运行情况以及一些重要的工艺参数显示在子站的界面上，在必要的时候还能够通过键盘或鼠标等来干预系统的运行状态。
2.3 对故障的诊断和报警处理
当自动控制系统中的设备在运行过程中出现故障时，利用系统的故障诊断功能能够对故障进行检测，找到故障发生的部位及原因，随即就可以进行报警处理。
除此之外，故障诊断功能还能对一些较简单的事故进行分析与调整，保证系统的稳定运行。
3 自动控制系统在污水处理中的应用分析
3.1 有效控制污水的pH值
（1）如果污水的酸性过高，设备会利用仿人职能模糊控制的方法对污水的pH值进行测量，自动输入pH值、误差和错误率，通过内部分析确定为酸性后，就会自动打开碱液阀，根据酸性的大小控制阀门大小，进而达到有效控制阀门开度的效果。
（2）自动控制设备会根据污水的pH值，制定出pH曲线，并实行相应的非线性增益补偿，能在pH静态变化得到相应的补偿后，建立起完整的非线性控制模型，进而实行闭环的处理方法，准确控制污水的pH值。
（3）实行污水处理过程中，自动控制设备会将水注入pH值的控制器内部中，进而准确估量污水的正时滞放大因子，并有效与转换正时的延迟模型相结合，因而计算出污水处理过程中的滞后时间。
3.2 有效控制曝气池
（1）实现好氧处理，首先需要将曝气池内部经过驯化的活性污泥和污水进行有效混合，以保证污水有机物充分发生降解反应后，完全以特有的方式附着于细胞中，待二者发生氧化反应后，曝气池内部的好氧成分就会随之增加，污水中的微生物逐渐反应成好氧代谢，从而保证微生物的最佳状态。
（2）实现曝气量的模糊控制，首先需要充分了解氧气当中的浓度变化情况，其次对进水自身的有机物含量进行估量，与模糊控制系统相结合后，推出具备合理推理合成的控制机制和控制数据。
（3）成功建成动态数学模型，以有效控制曝气所需要的能耗，降低能耗成本，主要的工作过程是研究不同操作方式下的氧气传递速度，从而形成仿真的传递模式，通过自动控制内部的优化控制，形成特有的曝气过程。
3.3 有效控制厌氧系统
（1）掌握厌氧消化池的变化情况，有效利用软测量的方式对污水中的含量进行准确测量，主要包括有机碳或者挥发性脂肪酸浓度等，接着调控中间产物碱度与总碱度之间的比例关系，发挥适应性线性控制器的作用，协调好二者的关系后，进而控制好系统内部有机负荷的波动情况，从而有效保证整个自动控制系统的操作稳定性。
（2）为了保证自动控制处理过程的稳定性，需要成立操作生产专家系统，从而能够自动修正生物处理过程中存在的问题。
建立起完整的模糊逻辑诊断系统，以准确估算出污水厌氧发酵的具体的状态，保证整体控制系统的有效运行。
3.4 有效控制混凝剂的投加效果
（1）在净水中做检测，利用计算机的计算系统对反应池中的絮凝现象进行有效采集和分析，从而确定混凝剂的投加值，并设定出一定的投加范围，主要以污水的浑浊程度进行相应的调整，让系统以污水的浑浊程度为准，根据设定的投加值范围规定出准确的投加量，从而起到稳定沉淀污水浑浊度的作用。
（2）有效成立化学氧化模型，该模型主要针对污水中的pH值和吸附剂的吸附效果进行测定，使用在线自适应控制系统调节神经网络控制器，从而起到有效的自动控制效果，当前大部分的污水处理厂均使用该处理方式应用于污水处理中。
4 结语
总之，近年来，随着我国环保力度的逐步加大，对污水的处理上逐渐由点到面，实行全方位的覆盖。
由于我国幅员辽阔，各类工厂分布较为分散的状况给我国的污水处理增加了难度。
而污染的水资源如果处理不当而直接排放进江海湖泊，不仅给我国的生活用水带来影响，也会阻碍工业等相关产业的发展，所以对污水的处理已经成为一件急需解决的问题。
电气自动控制系统的应用，将提高污水处理的效率，为我国的经济发展奠定一个良好的发展平台。
参考文献
[1]汪家权，陈立爱，侯红勋.自动控制在污水处理中的应用[J].工业用水与废水，2012（06）：1-6.
[2]高峰，何昌军，杨顺生.自动控制系统在污水处理中的应用[J].环境科学与管理，2008（02）：89-91.
[3]杨博英.自动控制系统在污水处理中的应用[J].中国高新技术企业，2016（01）：89-90.
作者单位
邯郸市市政排水有限责任公司东污水处理厂河北省邯郸市 056008。