自动控制系统在污水处理中的应用

赵利梅　赵利君

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氣传递速度，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

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[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