工业污水处理自动控制机构

孔德辉

摘要：污水处理厂在进行污水处理时，会引进多种技术和设备提高污水处理效率。目前，自动化技术在污水处理中应用的频率越来越高，由于污水处理工作比较复杂，涉及到多个环节，因此，如果不能引进自动化技术，仅靠人工控制与仪表控制的方式会降低工作效率，也不能保证污水处理的质量，还会增大成本。因此，需要应用自动控制系统进行污水处理。本文就污水处理中的自动控制进行探讨，以期提高污水处理的效率和质量。

1. 绪论

水与人民的生活息息相关，然而，水资源是有限的。据报我国人均拥有淡水量为2400吨，在全球149个国家，属于淡水资源贫乏的国家。随着社会的发展，水资源已经成为影响工业发展的重要因素，现代工业中生产工艺和设备对水质要求越来越高，但是我国工业用水耗费高，重复利用水少，中水使用率不高，有关资料显示，我国的工业用水重复利用率平均为40%-50%目前全国城市废水的处理率仅有10%左右，其余的污废水都直接排入河川湖泊，海洋，耗水量高、重复利用率低，污染严重是我国工业系统水资源利用的突出问题，严重的环境污染使有限的水资源日益减少，水质日益恶化，无疑是“雪上加霜”据统计，由于水质污染，我国已有大约3亿人的饮水发生不安全现象，其中19亿人的饮水是超标水，因此世界各国越来越重视水处理和水的再利用，通过各种技术进一步提高供水质量，提高经济效益。随着环境保护的呼声越来越高，工业污水处理己经体现出其必要性和紧迫性，对于各种污水进行处理后排放成为各企业基本的要求在工厂的工业污水处理过程中，污水来源的不稳定以及工厂中各种污水的成分的复杂性，对工业污水处理的工艺和控制方式提出了非常高的要求，因此，需要应用自动化控制系统进行污水处理，这样不仅可以保证污水处理更加全面，还可以实现自动化控制，提高污水处理水平。

2.自动控制对污水的处理

工业污水处理系统的主要功能是完成对城市污水的净化的作用，将城市中排除的污水通过该系统处理后，输出符合国家标准的水质。长期以来，工业污水处理技术虽然经过了迅速发展，但仍滞后于城市发展的需要，工业污水处理率低、设备运转率低等极大地影响了城市发展，为实现工业污水处理技术的简易、高效、低能耗的功能，并且实现自动化的控制过程，采用PLC作为核心控制器是个较好的方案。

PLC作为工业污水处理系统的控制系统使得设计过程变得更加简单，可实现的功能变得更多。与各类人机界面的通信可完成PLC控制系统的监视，同时使用户可通过操作界面功能控制PLC系统。由于PLC的CPU強大的网络通信能力，使得工业污水处理系统的数据传输与通信变得可能，并且也可实现其远程利用。PLC作为控制器的工业污水处理系统主要涉及两个方面：一是信号输入，二是控制输出信号。

（1）信号输入

工业污水处理系统信号输入检测方面主要涉及四类信号的监测，主要包括按钮的输入检测，液位差的输入检测、液位高低的输入检测，酸碱度的检测。

1）按钮输入检测，大多数为人工方式控制的输入检测，主要有自动按钮手动按锰，格桶机启动按钮、清污机启动按钮，潜水泵启动按钮，潜水搅拌机启动按钮，污泥回流泵按钮，气机工频，变频按钮，以及变加速减速等。

2）液位差输入检测。

3）液位高低输入检测。检测进水泵房和污泥回流泵房中液位的高低，用来控制潜水泵或污泥回流泵的启动和停止，以及投入运行的潜水泵的数量。

4）酸碱度的检测，当污水中含有酸性或碱性物质时，就会使水中的酸碱性不平衡，从而改变水中生物的生活环境，导致水中生物大量灭绝，若用这种水进行灌溉，就会使作物枯、死亡，所以必须调整去图值，由值量计测量污水的酸碱值，控制加酸阀、加碱阀进行中和作业。

1）若为酸性时，PH值量计酸性触点接通，加碱阀门打开

2）若为碱性时，PH值量计碱性触点接通，加酸阀门打开

（2）若酸碱适中时，PH值量计中性触点接通，加碱阀和加酸门关闭，安全灯打开。

（3）控制输出信号

信号输出部分主要是数字量输出，控制各类设备的启动和停止，包括：格桶机启停，清机启停、潜水搅拌器启停，阀门等设备。

3.结语

工业污水处理控制系统是一个比较复杂的综合系统，它包括与之相关的生产工艺流程、相关生产设备，现场计量自控检测仪表的选用、控制流程的模型建立、对PLC系统软硬件应用研究等。本文详细阐述了工业污水处理工艺流程、控制系统总体方案。

在设计过程中主要从硬件和软件两个方面的问题进行，工业污水处理系统中，主要的硬件问题包括机械结构、硬件选型和PLC的外围电路设计和接线处。在PLC的外围硬件连线方面，主要是增加一些保护设备。由于输出都是何接触器等元件连接，接触器的突然断开和闭合会形成突波对PLC的输出端子造成损坏，因此需要加装一些保护装置，然后通过模拟硬件的方式检查程序，主要检查程序是否存在逻辑上的错误。调试时，可根据功能模块分类分别调试，最后进行总体调试。在该控制程序中，需要根据外界输入的状态来控制清污机、潜水泵，以及污泥回流泵的启停，因此需要按照液位传感器和液位差计反馈来的信息进行判断处理，然后再进行。

参考文献

[1]李道霖电气控制系统与PLC原理及应用，西门子系列，[M北京：电子工业出版社.

[2]张培山、钟昆，基于PLC的污水处理厂自控系统的实现，控制系统，2006，5（1）82-83.

[3]李英辉、赵豫龙、戴青云，基于PLC的中水处理系统，[J石家庄职业技术学院学报，2008（4）.

[4]刘建雄，PLC控制系统在化学水处理系统的应用，工程技术，2008（5）.