论文部分内容阅读
摘 要：本文主要分析了自动化控制在污水处理中的应用、存在问题及改进策略，最后提出了自动控制技术在污水处理行业的展望，以供参考。
关键词：自动控制；污水处理；应用；问题；策略；展望
一、 自动控制在污水处理中的应用
1.1 流量自动控制系统在污水处理中的应用
对于流量自动控制系统来说，主要是对污水处理过程中的控制参数进行一个初步了解，并且可以对污水的处理质量进行合理的控制，如果发现质量问题可以及时的更正。一般来说，污水处理厂要增加表面水力负荷所带来的冲击力，就一定要对进水量有一个精确的把握，这样才可以更好地进行测量。而对于测量工作来说，人工测量难免会出现一些误差问题，而采用自动化测量装置就可以进一步的减少误差的存在，促进测量工作的精确度，同时还可以为自动控制技术的使用，提供更多的有效数据。
1.2 水泵自动控制系统在污水处理中的应用
污水处理的过程中，通过使用水泵自动控制系统，实现由水泵自动更换成为气动泵与备用泵的控制。这样一来就可以进一步控制污水处理厂的外部水流量，同时还可以为污水处理提供一定的动力，调整处理机器的工作状态，减少对人力的使用，促进自动控制水平的进一步提高。
1.3 鼓风机自动控制系统在污水处理中的应用
在污水处理的过程中，需要对一些悬浮物的浓度进行测量，安装鼓风机自动控制系统，使其承担着为反应池加入曝气的任务，保证所供给的气量始终保持充足和稳定的状态之后，就可以在一定程度上降低耗损量，不仅能够延长设备的使用期限，还能够提升污水中的细菌分解能力，获得一举两得的效果。所以说，鼓风机的安装，可以进一步促进自动控制技术在污水处理中的应用，实现对污水处理企业生产过程的实时控制与精细化管理，达到规范管理、节能降耗、减员增效的目的。
二、自动控制系统在应用时存在的问题
2.1自动控制系统的在线稳定性不够。
随着PLC、DCS以及FCS技术的发展，自动控制系统的稳定性已经得到了一定的提高。但是由于污水处理实在是一个很复杂的过程，系统中的设备在运行过程中会涉及很多参数，而且每个参数还在不断的变化中，这就给自动控制系统对整个污水处理过程进行有力的监督控制造成了障碍。所以，一般污水处理厂除了自动控制系统外，还需要现场的工作人员来操控运行过程，并对有些分析结果进行调整，以期保持整个处理系统的稳定性。
2.2已建的污水厂存在仪器、工作人员方面的限制性因素。
目前大部分已建的污水处理厂的自控技术水平落后，污水处理效能与自控关系不明确，与之配套的自控设备和仪器匮乏，同时现今的排放标准也普遍提高，再加上污水处理过程中与自动控制设备相关的自动化方面的知识比较复杂，引进的大部分设备都是外文说明书，厂区的工作人员缺乏必要的自动控制方面的知识，这些劣势只靠对厂内工作人员的培训是无法轻易转化的。
2.3目前我国众多的污水处理厂虽然监视良好、但是控制能力却明显不足。
对于监视过程中得到的数据，工作人员并不能很好地进行分析和利用，这样就使自动控制系统失去了一开始我们想要它能提供给的便捷。并且自动控制系统在污水处理厂的运行过程中带来的由于节能降耗引起的直接经济效益并没有被充分认识到，这从另一个方面阻碍了风险投资者在投资污水处理厂时对自动控制系统的投资欲望。与此同时，自动控制系统引入污水处理厂后可以保障污水的排放达到标准，提高环境效益和社会效益，在这点上污水处理厂监管部门的认识也不到位，他们缺少与风险投资者的协调，以上种种都是限制自动控制系统在污水处理厂推广的重要原因。
2.4自动控制系统本身还有待完善。
例如与自控技术相关的软件、仪器行业并不规范，先进的自动控制技术大都从国外引进等。更详细一点举例，像污水处理过程中使用的探头很多，它们用于数据的采集，且都是被淹没在污水中的。但是如我们所知污水中的成分相当杂乱，这些探头很容易被缠结进而影响采集数据的准确性，更有甚者会损害探头。
三、 自动控制在污水处理中的改进策略
3.1 加强自动控制在污水处理中的管理工作
加强已建成污水、垃圾处理设施运行管理工作。实行城市污水处理厂运行评估和污染物排放信息通报制度。所有城镇污水处理厂必须在三年以内完成城市配套管网建设，安装在线自动监控系统，并与环保和建设部门联网。不能达产达标运行的污水处理厂和垃圾处理场，要提出切实可行的对策措施，协调相关部门尽快解决，保证污水、垃圾处理设施达产达标运行，充分发挥其投资效益。各污水、垃圾处理运营单位要加强职工岗位技能培训，提高业务水平；加强内部管理，节能降耗，降低生产成本，提高运行效率。有效降低污水自动控制处理设施使用者的生产成本，这样就能够充分挖掘使用者的使用积极性，从而有效带动自动控制污水处理方式的推广，促进城市污水处理工作的发展。
3.2应该在污水处理厂中配备相应自动控制方面的专业人员，这样既可以对其他厂区的工作人员有一定的培训和指导，也可以避免因工作人员专业素养不够引起的操作失误甚至事故。这对厂区的正常运行有很大的影响。
3.3依然要不断开发智能控制在污水领域的应用深度，如模糊控制、神经网络控制、专家控制等技术，这些技术仍然需要理论上的进一步发展。通过数学建模和仿真，结合污水处理新技术的市场需求，将这些智能控制方法相结合，争取提出更加行之有效的新控制策略。
3.4争取将污水处理厂的自动控制系统与高速数字技术和网络技术结合，通过遥感遥测遥控技术实现污水处理厂的自动控制，以解放所有的现场操作人员。
四、自动化控制技术在污水处理行业的展望
自动化技术的发展不断地提高着光电子、自动化控制系统的技术水平和市场竞争力，它与光电子、计算机、信息技术的融合和创新，更是创造和形成了新的行业经济增长点，同时也提供了新的行业发展管理模式。目前污水处理工艺的自动化控制技术的发展趋势是系统化、柔性化、集成化和智能化。自动化技术的进步大大提高了劳动生产率，由于采用了自动化仪表和集中控制装置，促进了连续生产过程自动化的发展。
自动控制技术在给排水行业的先进发展趋势是在泵站的管理上大量应用自动化技术，能够达到无人值守的管理水平。自动化系统实现了中央控制室集中控制，现场无需固定人员值守的运行管理，减轻监控中心工作量的效果明显。污水处理厂大量应用自动化技术，几个人即可以管理一个污水处理区间。
同时大量计算机被用于控制水泵的开启、在线水质监测、控制参数测量和对仪表的控制。计算机实际上负责着污水处理厂大部分日常运行与监测工作，它们协调着污水与污泥处理工艺，控制着外围泵站，保持着与负责管理排水系统中心的通讯与控制室的联系。原则上，污水处理厂的污水與污泥处理部分均不需要人工操作。因此，大大降低了人力成本的支出，减少了劳动负荷并实行正常的周末与假日休假制度，且不需要轮班工作。
污水处理自动化体系综合应用计算机、数据库、信息网络、SCADA、物联网、云计算等先进科学技术。建立泵站、班组中心、片区中心到排水泵站中心分级联动的自动化控制系统。实现“点上保安保洁、线上巡检维护、面上统一调度”的精益化、集约化运行管理模式，实现经济效益、社会效益的最大化。最终为“和谐排水、绿色排水、智能排水”的企业发展战略的实现提供技术支撑平台。
结语：目前，在城市污水处理中，采用自动化控制系统对污水进行处理是国内污水处理企业技术改造的发展趋势。与传统的污水 处理方法相比，它节约了很多物力、人力，有非常好的社会效益和经济效益。随着科技水平不断发展，控制系统也理当得到改进，不断提升自动控制能力，更好的服务于污水处理中，带来更好的经济效益和社会效率。
关键词：自动控制；污水处理；应用；问题；策略；展望
一、 自动控制在污水处理中的应用
1.1 流量自动控制系统在污水处理中的应用
对于流量自动控制系统来说，主要是对污水处理过程中的控制参数进行一个初步了解，并且可以对污水的处理质量进行合理的控制，如果发现质量问题可以及时的更正。一般来说，污水处理厂要增加表面水力负荷所带来的冲击力，就一定要对进水量有一个精确的把握，这样才可以更好地进行测量。而对于测量工作来说，人工测量难免会出现一些误差问题，而采用自动化测量装置就可以进一步的减少误差的存在，促进测量工作的精确度，同时还可以为自动控制技术的使用，提供更多的有效数据。
1.2 水泵自动控制系统在污水处理中的应用
污水处理的过程中，通过使用水泵自动控制系统，实现由水泵自动更换成为气动泵与备用泵的控制。这样一来就可以进一步控制污水处理厂的外部水流量，同时还可以为污水处理提供一定的动力，调整处理机器的工作状态，减少对人力的使用，促进自动控制水平的进一步提高。
1.3 鼓风机自动控制系统在污水处理中的应用
在污水处理的过程中，需要对一些悬浮物的浓度进行测量，安装鼓风机自动控制系统，使其承担着为反应池加入曝气的任务，保证所供给的气量始终保持充足和稳定的状态之后，就可以在一定程度上降低耗损量，不仅能够延长设备的使用期限，还能够提升污水中的细菌分解能力，获得一举两得的效果。所以说，鼓风机的安装，可以进一步促进自动控制技术在污水处理中的应用，实现对污水处理企业生产过程的实时控制与精细化管理，达到规范管理、节能降耗、减员增效的目的。
二、自动控制系统在应用时存在的问题
2.1自动控制系统的在线稳定性不够。
随着PLC、DCS以及FCS技术的发展，自动控制系统的稳定性已经得到了一定的提高。但是由于污水处理实在是一个很复杂的过程，系统中的设备在运行过程中会涉及很多参数，而且每个参数还在不断的变化中，这就给自动控制系统对整个污水处理过程进行有力的监督控制造成了障碍。所以，一般污水处理厂除了自动控制系统外，还需要现场的工作人员来操控运行过程，并对有些分析结果进行调整，以期保持整个处理系统的稳定性。
2.2已建的污水厂存在仪器、工作人员方面的限制性因素。
目前大部分已建的污水处理厂的自控技术水平落后，污水处理效能与自控关系不明确，与之配套的自控设备和仪器匮乏，同时现今的排放标准也普遍提高，再加上污水处理过程中与自动控制设备相关的自动化方面的知识比较复杂，引进的大部分设备都是外文说明书，厂区的工作人员缺乏必要的自动控制方面的知识，这些劣势只靠对厂内工作人员的培训是无法轻易转化的。
2.3目前我国众多的污水处理厂虽然监视良好、但是控制能力却明显不足。
对于监视过程中得到的数据，工作人员并不能很好地进行分析和利用，这样就使自动控制系统失去了一开始我们想要它能提供给的便捷。并且自动控制系统在污水处理厂的运行过程中带来的由于节能降耗引起的直接经济效益并没有被充分认识到，这从另一个方面阻碍了风险投资者在投资污水处理厂时对自动控制系统的投资欲望。与此同时，自动控制系统引入污水处理厂后可以保障污水的排放达到标准，提高环境效益和社会效益，在这点上污水处理厂监管部门的认识也不到位，他们缺少与风险投资者的协调，以上种种都是限制自动控制系统在污水处理厂推广的重要原因。
2.4自动控制系统本身还有待完善。
例如与自控技术相关的软件、仪器行业并不规范，先进的自动控制技术大都从国外引进等。更详细一点举例，像污水处理过程中使用的探头很多，它们用于数据的采集，且都是被淹没在污水中的。但是如我们所知污水中的成分相当杂乱，这些探头很容易被缠结进而影响采集数据的准确性，更有甚者会损害探头。
三、 自动控制在污水处理中的改进策略
3.1 加强自动控制在污水处理中的管理工作
加强已建成污水、垃圾处理设施运行管理工作。实行城市污水处理厂运行评估和污染物排放信息通报制度。所有城镇污水处理厂必须在三年以内完成城市配套管网建设，安装在线自动监控系统，并与环保和建设部门联网。不能达产达标运行的污水处理厂和垃圾处理场，要提出切实可行的对策措施，协调相关部门尽快解决，保证污水、垃圾处理设施达产达标运行，充分发挥其投资效益。各污水、垃圾处理运营单位要加强职工岗位技能培训，提高业务水平；加强内部管理，节能降耗，降低生产成本，提高运行效率。有效降低污水自动控制处理设施使用者的生产成本，这样就能够充分挖掘使用者的使用积极性，从而有效带动自动控制污水处理方式的推广，促进城市污水处理工作的发展。
3.2应该在污水处理厂中配备相应自动控制方面的专业人员，这样既可以对其他厂区的工作人员有一定的培训和指导，也可以避免因工作人员专业素养不够引起的操作失误甚至事故。这对厂区的正常运行有很大的影响。
3.3依然要不断开发智能控制在污水领域的应用深度，如模糊控制、神经网络控制、专家控制等技术，这些技术仍然需要理论上的进一步发展。通过数学建模和仿真，结合污水处理新技术的市场需求，将这些智能控制方法相结合，争取提出更加行之有效的新控制策略。
3.4争取将污水处理厂的自动控制系统与高速数字技术和网络技术结合，通过遥感遥测遥控技术实现污水处理厂的自动控制，以解放所有的现场操作人员。
四、自动化控制技术在污水处理行业的展望
自动化技术的发展不断地提高着光电子、自动化控制系统的技术水平和市场竞争力，它与光电子、计算机、信息技术的融合和创新，更是创造和形成了新的行业经济增长点，同时也提供了新的行业发展管理模式。目前污水处理工艺的自动化控制技术的发展趋势是系统化、柔性化、集成化和智能化。自动化技术的进步大大提高了劳动生产率，由于采用了自动化仪表和集中控制装置，促进了连续生产过程自动化的发展。
自动控制技术在给排水行业的先进发展趋势是在泵站的管理上大量应用自动化技术，能够达到无人值守的管理水平。自动化系统实现了中央控制室集中控制，现场无需固定人员值守的运行管理，减轻监控中心工作量的效果明显。污水处理厂大量应用自动化技术，几个人即可以管理一个污水处理区间。
同时大量计算机被用于控制水泵的开启、在线水质监测、控制参数测量和对仪表的控制。计算机实际上负责着污水处理厂大部分日常运行与监测工作，它们协调着污水与污泥处理工艺，控制着外围泵站，保持着与负责管理排水系统中心的通讯与控制室的联系。原则上，污水处理厂的污水與污泥处理部分均不需要人工操作。因此，大大降低了人力成本的支出，减少了劳动负荷并实行正常的周末与假日休假制度，且不需要轮班工作。
污水处理自动化体系综合应用计算机、数据库、信息网络、SCADA、物联网、云计算等先进科学技术。建立泵站、班组中心、片区中心到排水泵站中心分级联动的自动化控制系统。实现“点上保安保洁、线上巡检维护、面上统一调度”的精益化、集约化运行管理模式，实现经济效益、社会效益的最大化。最终为“和谐排水、绿色排水、智能排水”的企业发展战略的实现提供技术支撑平台。
结语：目前，在城市污水处理中，采用自动化控制系统对污水进行处理是国内污水处理企业技术改造的发展趋势。与传统的污水 处理方法相比，它节约了很多物力、人力，有非常好的社会效益和经济效益。随着科技水平不断发展，控制系统也理当得到改进，不断提升自动控制能力，更好的服务于污水处理中，带来更好的经济效益和社会效率。