污水处理控制与监控系统研究

导语：污水处理控制与监控系统研究一文来源于网友上传，不代表本站观点，若需要原创文章可咨询客服老师，欢迎参考。

【摘要】进入本世纪以来，社会有了很大的发展，促使人们的生活质量和水平有了很大提升，在各个行业中自动化技术的作用越来越显著，其中在污水行业国家建立了平台，保证资源、数据等共同享受，运用自动化技术能够对污水处理厂的整个过程进行有效控制。基于此，本文主要对污水处理控制与监控系统中的自动化设计实现进行分析。

【关键词】污水处理；监控系统；自动化设计

1前言

我国经济发展带动了工业化的快速发展，也带来了负面影响，水资源污染越来越严重，特别是污水排放量不断增加促使水资源的污染不断加剧，严重的影响了人们的居住环境。所以一定要加强污水治理，将污水处理控制与监控系统结合在一起，促使各种类型的污水处理工艺达到最佳效果，确保设备正常稳定的运行，以便对污水处理中的水质量和使用量进行准确检测。

2污水的危害及防治的重要性

2.1污水的危害。人类在生产和发展中水资源是基础，工业、农业以及人类的生产和发展都离不开水资源，所以要对排水进行科学合理的规划，这是城市发展的关键。同时随着社会工业化的到来，污水和废水以快速的发展趋势增长，这样城市要想发展一定要对这些污水进行有效处理，其既对生活环境造成影响，也危害着人们的身体健康，特别是住房问题非常明显，经常长时间的积累促使污水侵蚀房屋建筑的钢结构，进而影响人们的正常生活和安全。从以上分析可以知道，污水处理与人们的生活有着密切关系，影响也是非常巨大的，所以要引起高度重视，对其进行处理的过程中好对每一个环节进行认真详细的考察，一步一步来，进而就能够从细节方面开展污水防护工作，也可以预防污水隐患的产生。2.2深层危害。不管是开发商还是施工人员，要想方设法对污水污染和侵蚀进行预防，尽可能减少受污水污染的面积和危害，相关数据显示：良好的污水防治措施既可以预防污水长时间的侵蚀，可可以很大程度延长使用时间，从而对人们的生活带来很大方便，也可以节约成本，还可以节约材料和资源。此外污水防治还可以对传染病源进行消灭，对细菌滋生进行切断，这样就可以预防细菌和疾病的传播，也可以为人们身体健康提供优良的环境。因此对污水进行有效处理是非常重要的。

3污水处理控制与监控系统中的自动化设计

3.1系统构成。该系统是采用先进的WebAccessSCADA软件，可编程的自动化控制器、APAX系列模块以及EKI系列以太网络交换器结合在一起的，这样就让污水处理系统形成了一个整体，既不需要对软件和硬件的兼容问题进行担心，还可以很好的做好污水处理系统的开发和建设工作。同时该方案还可以提供更加全面的冗余功能，所以具有很强的可靠性，就能确保系统能够不间断运行，WebAccess因为具有强大、功能丰富的特征，开发人员从中获取了很多好处，既可以非常轻松对数据资料进行获取，还可以将其与很多个节点或者平台整合在一起，从而满足项目需求，此外还可以大大降低系统开发和维护的成本。该系统是由管理和监控控制两个层面组成的。①管理层。是由网络服务器、工作站以及打印机等部分组成的，网络进行传输的介质是光纤和双绞线，数据进行传输的时候是采用高速以太网，传输的速度是100Mbit/s。此外该系统具有很强大的功能，可以通过INTERNET网络进行远程诊断和管理。②监控控制层。是由PLC主机、工控机、打印机以及操作台等几个部分组成的，其中监控设备PLC之间、PLC与工控机之间都是采用的工业以太网对数据进行交换，从而对系统进行实时监控。3.2设计方案。（1）水处理系统中自动化监控系统的总体设计首先，将已配备各种模块的控制器SIEMENS400模块安装在四个处理子站，系统就能采集各站的数位和类比讯号，并透过工业以太网络交换器EKI-7659C传送到控制中心。而虽然数据处于随时可能变动的状态，但WebAccess都能实时显示所收集来的资料，从而实现了集中式远端监控管理。此外，WebAccess还能接收视频讯号，透过GigabitPoE交换器EKI-9312P来连接摄影机或CCTV，使用者就能直接透过影像来监控现场设备和设施。不同于市面上的其他同类型软件，We-bAccess提供了更多优秀又好用的功能。比如，作为核心平台的WebAccess不仅能集中管理所有独立运行的SCADA节点，同时还提供冗余节点和通讯埠以确保任何故障都不会影响系统的整体运行。支援多种开放界面、实时数据连接和数百种装置的驱动程序（如Modbus协定）则使其具有卓越的整合能力。（2）水处理系统中自动化监控系统的详细设计①污水检测系统污水检测及控制的目的在于控制污水的水质及水量，以经常维持安定有效的污水处理。水量检测设备，第一种流量计：常用的流量计有电磁、超声波、轮叶以及孔口方式；第二种液位计，常用的液位计有浮球、气泡以及压力差方式。水质检测设备：主要常见的设备有污泥浓度计、DO计、MLSS计、pH计、温度计、氨氮及COD/TOC计等。水质检测项目：一调整池：水流量、pH值、水位；二初沉池：抽出污泥量及浓度、污泥界面计；三曝气池：送风量、回流污泥量、DO及MLSS浓度；四二沉池：回流污泥量及其浓度，剩余污泥量；五放流渠：处理水量、COD、浊度计、加氯流量计、余氯浓度计。②污水控制系统a.曝气槽有关控制。送气量控制，以废水量调整控制送气量。鼓风机输出压控制，送风量以调节鼓风机吸入阀门的开度及鼓风机之台数控制，输出压力以压力控制于定值，确保稳定送风量。关于DO控制就是以DO之控制量调节送气量使槽内的DO与目标值一致。MLSS控制在对回流污泥量进行调节控制可以促使槽内浓度与目标保持一致，对回流污泥量进行控制就是用流入的废水量与比率相乘，所得的数值作为回流污泥控制的目标值，从而对回流污泥量进行调整。b.加氯量控制。以处理水量作比率调节加氯量，也有以余氯测定计测定结果作回授控制，并由水量作比率调节。c.沉淀池控制。该环节的控制在操作过程中以污泥泵浦、刮泥机以及浮除的清除为主，将定时器与顺序控制相结合。

4污水处理系统中自动化监控系统的优化

以沉淀池污泥停留时间的调控为例，已知进流SS浓度为128mg/L，若需达到放流水标准以下（设定值为25mg/L）所对应之累加质量约占20%，推估对应管柱之安全水深应为15cm以内，对应管柱安全水深于15cm时，所对应的浓度为30%，换算成浓度约为38.4mg/L。安全水深于15cm下，推估30min沉降后浓度约为24.3mg/L。无机性废水是采用的污泥回流的方式进行操作，这样不仅可以对污泥形式、特征进行中和，还可以很大程度减少药剂的使用量，对于浮除系统应该将出水添加到24L/hr、浓度12500mg/L的化学回流污泥，进水SS浓度为272mg/L。依目前实际污水处理厂添加混凝剂与助凝剂于沉淀池的操作方式，其停留时间可缩短至1h，进而增加一倍的处理水量；保守估计，可增加5000CMD处理水量，虽操作成本将有所增加，但可以减低扩建的需求，节省扩建成本的支出。

5结语

综上所述，将污水处理系统与监控系统结合在一起进行自动化设计，每一道工艺都是由一个或很多个建筑物和设备构成的，并且每一个工艺和环节都有一定系数，同时系统还能对每一个设备的运行参数和进出水的指标进行监督控制，从而就可以计算出污水处理的能力和效率。

参考文献

[1]汪强.污水处理厂监控系统国内外研究现状[J].中国科技博览，2014（21）：378.

[2]霍建.一种污水处理厂自动化控制系统的实现研究[J].电子测试，2016（17）：11~12.

作者:葛新东 单位:江苏四联自动化科技有限公司