自动控制系统在污水处理中的应用浅析

李伟 山东省临清市碧水污水处理厂

污水处理中采用自动控制技术具有显著优势，有利于提升污水处理的水平。现阶段，自动控制技术能够调节系统的作用及功能，控制污水的PH值、曝气池和厌氧系统及混凝剂的添加量，从而完善自动控制系统的功能，有助于自动控制系统建设。

一、污水处理中自动控制的作用

如今，工业发展水平显著提高，人口数量也明显增多，工业废水与生活污水排放量发生了较大的变化。污水成分十分复杂，该现状也对污水处理工艺提出了更为严格的要求。生物处理法在污水处理中得以广泛应用，该方法充分利用了微生物的新陈代谢，实现了污水、废水的妥善处理。生物菌对生存环境的要求较高，如水质下滑，无法有效加以控制，则会引发菌类死亡，阻碍污水处理系统的运行。

城市污水处理部门需高度落实国家规定的排放标准，需要承担大量的数据采集、监测、分析、反馈和执行等工作。采用人工处理方式无法满足实时监测的要求，且效率较低。为此，可将自动控制系统应用于进水监测、过程控制和排放检测等多个环节。

二、污水处理中自动控制的应用

（一）控制污水PH值

污水堆积改变了PH值，且波动十分明显。为有效改进污水处理质量，必须严格控制污水的PH值。在自动控制污水PH值时，若污水酸性较强，设备可利用仿生功能模糊控制测量污水PH值，自动输入PH值、误差及错误率。分析确定酸性后，自动开启碱液阀，根据酸性强弱控制阀门开度。自动控制设备可结合污水的PH值绘制PH曲线，同时高度落实非线性增益补偿，可在PH静态变化补偿后，创建切实可行的非线性增益模型，采取闭环处理模式，严格控制污水PH值。污水处理中，自动控制设备可将水直接注入PH值控制器中，准确计算污水处理滞后时间。

（二）严格把控曝气池

曝气池工作中，为降低能耗成本，相关人员的工作内容是研究不同操作方式下的氧气传递速度，形成仿真的传递模式，通过自动管理内部的优化控制，形成特有的曝气过程。再者，有效控制污水中的溶解氧，控制方式是利用模糊控制的计算方式进行，结合多种模块的在线控制系统优势，一同控制污水中含有的溶解氧，将溶解氧控制在模糊闭环之中，起到反馈控制效果的目的。控制的过程不仅需要深度了解溶解氧的浓度，还要掌控好鼓风机的风量。

污水曝气是污水处理中十分重要的环节。污水处理中存在较多微生物，且特性存在明显差异，所有的微生物均有其独特的耗氧代谢方式，工作人员要采取科学合理的曝气方式。为生物供给氧气便是十分有效的方式。为有效实现曝气，需要加强耗氧处理，混合曝气池内经驯化处理的活性污泥和污水，确保污水有机物发生降解反应时，能够紧密地附着在细胞当中，充分发生氧化反应后，曝气池中的好氧成分也会随之增加，污水之中的微生物发生化学反应后生成好氧代谢，以此改善微生物的生存状态。

另外，还需切实加强曝气量模糊控制。先全方位了解和掌握氧气的浓度变化。评估进水的有机物含量，与模糊控制系统有机结合，便可提出科学的控制机制和控制数据，建立数学模型后，便可严格把控曝气量。

（三）有效控制厌氧系统

如收集的污水中含有大量的有机物，可采取厌氧处理方式，在污水处理中准确把握污水的构成和污水浓度等较为重要的变量因素，以加强厌氧控制的效果。

工作人员要准确把握厌氧消化池的变化趋势，基于软测量确定污水中有机碳和挥发性脂肪酸浓度。随后，积极调整中间产物的碱度与总碱度间的关系，充分发挥适应性线性控制器的作用，协调二者的关系后，严格控制系统内部有机负荷的变化概况，以增强自动控制系统运行的稳定性与可靠性。为提升自动处理的质量，应当建立生产专家系统，以此自动修正生物处理中存在的各类不足。创建科学的模糊逻辑诊断系统后，方可科学评估污水厌氧发酵的状态，促使控制系统安全运行。

（四）严格把控混凝剂投入效果

污水处理中，应及时清理分散的胶体物质。合理应用混凝剂。为改进混凝剂应用效果，在投入混凝剂前，可利用自动控制系统控制混凝剂。先做好净水检测，基于计算机计算系统采集并分析反应池中的絮凝现象，以确定絮凝剂的投放量，科学设定投放范围，根据污水浑浊程度调整混凝剂投放量，系统方可基于浑浊度和设定的投放值范围确定投放量。该模型可测定污水中的PH值和吸附剂的吸附效果，应用在线自适应控制系统神经调节网络控制器提升自动控制的整体水平。

三、完善污水处理中自动控制系统应用效果的措施

（一）打破技术的局限

技术创新有利于行业的发展，大力推动自主创新也成为自动化控制系统发展中的必经之路。自动化技术在自动控制系统中发挥着十分重要的作用。我国污水处理自动化控制技术与发达国家存在明显差距，在技术上经常受制于人。很多设备需从国外引进，如设备出现运行故障，则无法妥善处理，影响污水处理的效果。对此，相关部门需积极推动技术研发，突破技术局限，保证设备维护和应用的便捷性，完善城市污水处理效果。

（二）建设高素质人才团队

人才是推动社会前进的关键要素。城市污水处理中需要大量人才，如污水设备操作人员和自动控制人才等，为切实完善污水处理效果，应基于源头，高度重视人才培养，在加强人才队伍建设的过程中，全方位满足污水处理的要求，促进城市稳定发展。此外，高校开设自动控制课程时，也要与污水处理工程深度融合，不断增强人才的实践和应用能力。

结束语：城市发展推动社会进步，在环保工作深入开展进程中，需高度重视形象建设，减轻城市污水对城市环境的负面影响。而自动控制系统应用于污水处理中，可显著提高污水处理效率，净化水质，这有助于环保型城市的快速前行。