隨著(zhù)經(jīng)濟發(fā)展及水十條的頒布，國家對環(huán)保行業(yè)越來(lái)越重視，污水處理標準趨嚴，全國各地基本都對原系統進(jìn)行了提標改造，經(jīng)過(guò)提標后，污水處理的工藝和構筑以及設備等進(jìn)一步復雜化，運行人員工作量逐漸增大，隨著(zhù)自控系統的發(fā)展，自動(dòng)控制技術(shù)被逐步引入到污水處理領(lǐng)域，在污水處理廠(chǎng)內不同的工藝環(huán)節，逐步加入了自控控制系統，大部分系統主要是依靠PLC系統進(jìn)行通訊，PLC是ProgrammableLogicController的縮寫(xiě)，又叫做邏輯控制系統，同時(shí)可以通過(guò)人工進(jìn)行編輯程序和指令，進(jìn)而控制設備按照相關(guān)指令進(jìn)行工作。污水處理中引入PLC自動(dòng)控制系統，能極大地提高設備運行效率，筆者總結近些年來(lái)PCL技術(shù)在國內污水處理廠(chǎng)的使用情況，為國內污水廠(chǎng)運行管理人員以及設計人員對自控系統的選擇提供參考。

　　一、PLC在深度處理中的應用

　　1.1 在濾布濾池中的應用

　　在濾布濾池中的應用隨著(zhù)全國污水標準的逐步提高，全國各地污水廠(chǎng)均采用了深度處理工藝對二級生物出水進(jìn)一步的處理，其中濾布濾池因為其自動(dòng)化程度高，維護簡(jiǎn)單等成為深度處理工藝最常用的方式，馬建林介紹了PLC自控系統在濾布濾池上的應用，濾布濾池工況可分為就地手動(dòng)、就地自動(dòng)、遠程三種控制方式。自動(dòng)模式可以是所有設備自動(dòng)運行，通過(guò)池內設置高低液位，自動(dòng)開(kāi)啟反洗和排水泵，并可以通過(guò)開(kāi)啟泵的臺數來(lái)調整流量，如果設備發(fā)生故障無(wú)法運行時(shí)，系統可以自動(dòng)關(guān)閉進(jìn)水堰門(mén)，防止發(fā)生較大事故。

　　1.2 在V型濾池中的應用

　　V型濾池是進(jìn)水槽像“V”而得名，V型濾池主要是通過(guò)控制系統按照程序進(jìn)行操作，出水效果較好，幾乎全自動(dòng)操作受很多污水廠(chǎng)所歡迎，陳化川介紹了酒鋼污水處理廠(chǎng)V型濾池控制系統，通過(guò)控制系統可以實(shí)現濾池的就地、遠程控制，實(shí)現主關(guān)鍵設備的開(kāi)啟情況，當濾池檢測系統判斷需要進(jìn)行反沖洗時(shí)，會(huì )進(jìn)入濾池反沖洗排隊序列，協(xié)調各座濾池的反沖洗，每個(gè)濾池作為一個(gè)獨立的子站，在PLC發(fā)生通訊中斷時(shí)能夠實(shí)現就地自動(dòng)控制，不影響系統的正常運行，該自控系統的引入大大提高作業(yè)效率并保證污水處理工序的持續、穩定、達標生產(chǎn)。

　　1.3 在曝氣生物濾池中的應用

　　BAF又稱(chēng)曝氣生物濾池，隨著(zhù)我國污水行業(yè)的發(fā)展，BAF工藝進(jìn)入了人的視野。傳統BAF污水處理效果差同時(shí)存在能耗過(guò)高的現象，針對上述問(wèn)題魏健采用PID算法控制閥門(mén)的精確開(kāi)度，實(shí)現對BAF的氣量精確控制。該系統通過(guò)PLC等控制系統協(xié)調完成控制，通訊，信號采集，故障判斷等工作，協(xié)調各種主關(guān)鍵設備和閥門(mén)完成一些列動(dòng)作，同時(shí)該系統還具備一定的數據存儲和分析功能，PLC通過(guò)將收集各設備的數據和工藝參數，然后發(fā)送到各個(gè)執行元件和，同時(shí)協(xié)調故障報警數據和儀表采集的數據采集到PLC中，并及時(shí)傳輸至中控室終端，使中控室的控制人員能及時(shí)看到現場(chǎng)運行情況，提高了工作效率。江熾華介紹了東莞市松山湖北部污水處理廠(chǎng)的BAF自動(dòng)化控制系統的實(shí)踐情況，該系統設計遵從“集中管理、分散控制”理念，主要對污水廠(chǎng)生產(chǎn)過(guò)程參數、設備工況、進(jìn)行監測、采集、顯示，提供歷史數據的存儲、查詢(xún)、瀏覽、分析、報表生成等，實(shí)現生產(chǎn)過(guò)程無(wú)人為干預，生產(chǎn)現場(chǎng)無(wú)人值守本工程在設備現場(chǎng)設置機旁控制箱，所有工藝設備均可由現場(chǎng)控制箱手動(dòng)控制和遠程自動(dòng)控制，兩種控制方式通過(guò)現場(chǎng)控制箱上的轉換開(kāi)關(guān)進(jìn)行手動(dòng)切換。廠(chǎng)自投產(chǎn)以來(lái)，以SIEMENS自動(dòng)化平臺技術(shù)的自控系統可靠運行，未發(fā)生過(guò)任何故障，出水水質(zhì)完全達到設計要求及國家環(huán)保要求。

　　二、PLC在生物二級處理中的應用

　　2.1 在A(yíng)2O工藝中的應用

　　A2O工藝是活性污泥法中經(jīng)典的工藝之一，在全國各規模污水處理廠(chǎng)中均有應用，根據工藝特點(diǎn)，又衍生出多種不同的工藝類(lèi)型，其中多模式A2O工藝可以根據水質(zhì)水量的變化進(jìn)行靈活變形，深受設計人員的青睞，但其控制和調節方式較常規A2O工藝要復雜，程丹丹介紹了天津某工業(yè)園區的污水處理廠(chǎng)通過(guò)加入自動(dòng)控制系統后使用效果，該自控系統主要對時(shí)間控制、溶解氧控制、進(jìn)水點(diǎn)的設置及分流比例，內、外回流比控制等實(shí)現。整個(gè)控制系統包括監控、通訊、PLC及自動(dòng)儀表組成，通過(guò)設置的4個(gè)PCL分控站點(diǎn)，將各工藝段的主要參數傳至中央控制室，該系統具有在線(xiàn)故障診斷、報警、數據記錄等功能，同時(shí)融合了先進(jìn)的自動(dòng)化技術(shù)，通訊能力強，快速響應，顯著(zhù)提高了生產(chǎn)效率。

　　2.2 在SBR工藝中的應用

　　SBR法又稱(chēng)間歇式活性污泥法，通過(guò)采取間歇曝氣方式處理污水的活性污泥法。全過(guò)程分為進(jìn)水階段，曝氣階段，沉淀階段，出水階段，宋頡介紹了蓮花味精集團污水處理工程自動(dòng)控制系統系統。該廠(chǎng)的SBR自動(dòng)控制系統包括(上位機)、控制柜、(PLC)、執行機構及監測儀表等，根據PLC的特點(diǎn)，針對性的選定OMRON，C200HS可編程序控制器。調試完成正式投運后，發(fā)現該系統設計合理、穩定、可靠；同時(shí)本系統以PLC為核心，實(shí)現對SBR反應池的自動(dòng)控制，與以往污水廠(chǎng)自控系統以監測為主的情況有本質(zhì)的區別，本系統考慮了出現特殊情況時(shí)的工況。該系統同時(shí)具有很強的抗干擾性，大大減輕了工人的勞動(dòng)強度，具有推廣價(jià)值。

　　2.3 在氧化溝工藝中的應用

　　氧化溝工藝作為主流活性污泥法之一，在各大污水處理廠(chǎng)使用，張益慧介紹了余杭污水處理廠(chǎng)采用DE型氧化溝全自動(dòng)化運行的控制方式，通過(guò)將是將原周期優(yōu)化為四個(gè)周期，包括反硝化、1號氧化溝預曝氣、硝化和2號氧化溝預曝氣，通過(guò)將氧化溝內曝氣機根據溶解氧的設定值，變頻運行調節曝氣量，達到節能降耗的效果，采用INTOUCH軟件進(jìn)行研發(fā)，通過(guò)優(yōu)化后工藝上實(shí)現了恒溶解氧控制和曝氣設備等主要設備全自動(dòng)運行和變頻啟動(dòng)，自該系統投入使用后，提高了出水的穩定性和抗沖擊能力，提高電能的利用效率從而降低能耗，減輕值班人員工作量，具有較好的推廣價(jià)值。王秋生介紹了唐山某污水處理廠(chǎng)對三溝式氧化溝的控制策略，PLC選取西門(mén)子S7-300系列，增加兩塊模擬量模板，更新通訊模板CP443-1，該自控系統通過(guò)對邊槽運行模式的調整以及中槽溶解氧模糊控制，最終使該污水廠(chǎng)的電耗降至0.22元/噸，同時(shí)提高了出水水質(zhì)。

　　三、PLC在其他方面的應用

　　3.1 PLC在提升泵站中的應用

　　污水泵站作為污水處理系統中的重要組成部分，其中包含了進(jìn)水閘門(mén)、進(jìn)水渠道、集水井、控制室、變電間等多種設備設施。蔣偉詳細介紹了PLC在污水泵站中的應用，首先PLC可以對數據進(jìn)行采集和輸入，并可以及時(shí)將數據上傳到中控室電腦界面上，通過(guò)PLC控制的各儀表可以及時(shí)獲取各個(gè)參數，并能夠對各數據進(jìn)行分析和處理以及存儲，對泵站各設備的運行情況進(jìn)行監控和預警，在泵站控制室包含了PLC自動(dòng)控制系統的動(dòng)力設備，確保了整個(gè)系統的順利運行，實(shí)現了泵站的高度的自動(dòng)化;徐倆倆介紹了PLC和變頻器在污水提升系統中的應用情況，污水提升泵的工作情況根據現場(chǎng)采集到的液位數據來(lái)啟停提升泵的臺數。通過(guò)自控系統進(jìn)行數據分析，再通過(guò)PLC程序控制變頻器，精確控制現場(chǎng)提升泵電機的運行參數。通過(guò)模擬量模塊FX0N-3A，改變變頻器的頻率，使污水提升泵的轉速在設定的區間平滑地變化，實(shí)時(shí)控制進(jìn)水量，以滿(mǎn)足污水處理廠(chǎng)對進(jìn)水量的需求。

　　3.2 PLC在污水處理中pH值控制中的應用

　　pH的控制在污水處理廠(chǎng)的各個(gè)環(huán)節都特別重要，尤其是工業(yè)污水進(jìn)水的pH值隨著(zhù)生產(chǎn)情況隨時(shí)會(huì )發(fā)生較大變化，因此，控制進(jìn)水pH的控制是非常有必要的。李安峰介紹了一種基于PLC控制的pH控制系統，本系統的特點(diǎn)是通過(guò)設置4個(gè)pH值的限制來(lái)控制酸閥、堿閥的開(kāi)啟情況，達到了控制pH穩定在一個(gè)范圍內變化，該自動(dòng)控制系統其結構簡(jiǎn)單投資少調節效果好，具有明顯的經(jīng)濟效益和社會(huì )效益。

　　3.3 PLC在精確曝氣系統中的應用

　　目前，污水處理廠(chǎng)曝氣的控制方法一般有三種：人工調整法、不同時(shí)段的曝氣量控制，PLC自動(dòng)調節法。人工調整法是操作人員根據經(jīng)驗人工調整鼓風(fēng)機的開(kāi)啟臺數，但人工調整并不精確，無(wú)法適應進(jìn)水水質(zhì)、水量的變化，往往造成過(guò)度曝氣，增加能耗的同時(shí)也不利于出水水質(zhì)的穩定;不同時(shí)段的曝氣量控制可以根據時(shí)間和季節，憑運行經(jīng)驗定量的調節閥門(mén)開(kāi)度和鼓風(fēng)機的導葉來(lái)達到控制鼓風(fēng)機風(fēng)量，該方法雖然不用頻繁的人工調整，但是對于進(jìn)水水質(zhì)波動(dòng)較大的污水廠(chǎng)，難以進(jìn)行及時(shí)的調整，容易造成曝氣效果與實(shí)際需要的曝氣量不符，影響出水水質(zhì);通過(guò)PLC自動(dòng)調節主要是指通過(guò)PLC系統精確曝氣控制就是要通過(guò)閥門(mén)的開(kāi)啟度來(lái)達到精確控制。萬(wàn)春萌介紹青島即墨污水處理廠(chǎng)的曝氣控制方式是采用單獨曝氣池精確控制的策略，即有多少個(gè)曝氣池就細分多少個(gè)控制系統，每個(gè)控制系統獨立工作?？刂葡到y協(xié)調各溶解氧檢測儀表，菱形空氣閥的動(dòng)作。由PLC中編寫(xiě)自動(dòng)控制程序，對現場(chǎng)進(jìn)行精確控制?？刂葡到y通過(guò)通訊在中控室的終端上，顯示精確曝氣系統的運行參數及控制畫(huà)面，中控人員可以看到各種數據曲線(xiàn)以及故障報警的界面，同時(shí)可以控制和修改各個(gè)參數，來(lái)保證系統的正常使用。通過(guò)PLC構造的自動(dòng)控制系統在該廠(chǎng)實(shí)現了精確控制曝氣池中溶解氧濃度，控制精度高，通過(guò)該套系統的使用，污水廠(chǎng)實(shí)現了風(fēng)量的優(yōu)化，明顯降低了運行成本，同時(shí)減輕了勞動(dòng)人員的工作強度。何王金介紹了廣東某污水處理廠(chǎng)對曝氣池的溶解氧進(jìn)行精確控制的情況，控制系統通過(guò)采集現場(chǎng)的各儀表的數據，進(jìn)行程序計算，從而將控制方式傳給鼓風(fēng)機，通過(guò)調整鼓風(fēng)機的導葉開(kāi)度，來(lái)調整曝氣池溶解氧，精確曝氣系統投入使用以后，系統內的溶解氧一直穩定在2~3mg/L，隨水量的波動(dòng)變化更加平穩，氣量更加平穩，最終實(shí)現了鼓風(fēng)機能耗的降低。節約了成本。

　　在我國目前的國情條件下，自控系統發(fā)展日新月異，不僅提高了操作人員的工作效率，改善了操作人員的工作環(huán)境和勞動(dòng)強度。同時(shí)自控系統的引入使得設備操作更方便、運行更可靠、效率更高，污水處理效果好的特點(diǎn)被國內大部分污水處理廠(chǎng)所使用是我國污水處理行業(yè)發(fā)展的方向。而運行管理人員也需要提高對自控化管理水平來(lái)實(shí)現，實(shí)現運行水平的提高和污水處理廠(chǎng)的穩定運行。( >

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