摘要：近几年来，随着人们对于环境保护的重视，我国污水处理技术也得到广泛关注。由于现代计算机技术与自动控制化技术的发展，污水处理控制自动化、智能化已成为未来发展的一种重要趋势。采用自动化控制系统处理污水，能够及时调控相关参数变化，提高污水处理质量，降低能源消耗。所以自动化控制技术的应用促进污水处理技术的发展。本文就对自动控制系统在污水处理中的应用进行分析和探讨。
关键词：自动控制系统；污水处理；应用
随着工业化进程的加快，环境污染与资源短缺等问题日趋严重，实施科学发展观和可持续发展战略已经成为现代化建设的重要内容。在新的形势背景下，我国水资源日益紧张，如何做好污水处理工作已经成为相关单位亟待解决的问题。另外，由于高新技术的发展，自动控制系统在污水处理中的应用越来越广泛，具有提高水质、减少成本、节能降耗等优势，对污水处理行业的发展具有重要的现实意义。
1自动控制系统概述
对于自动控制系统而言，其主要是利用通信网络连接主计算机、检测元件、执行器件和控制设备，从而实现数据的集中处理、分析、调度和监控。通常自动控制系统的内容涉及信号处理、数据采集和自动控制等，协调好这些部分，可以自动处理污水，及时检测污水和系统的处理情况，增强处理效果。
自动控制系统的功能主要体现在以下几个方面：①报警处理。如果设备发生故障，则需要事先设定好操作命令来初次处理故障，这样系统会自动显示报警画面，便于操作人员及时处理故障。一般报警窗口可分为历史报警与当前报警，其中前者会对目前存在的报警加以显示与处理，并且后期仍然可以查询和显示相关的报警信息；后者会对目前存在的报警进行显示，如果已经处理的报警消失之后，当前报警中与其相关的报警信号也会消失。②控制方式选择。污水处理厂（站）第一、二级分别由中心集中监控与各子站PLC加以监控，在控制系统中自动或手动选择各操作设备即可完成。③实时管理。该系统可以对操作过程进行实时记录，显示全线工艺流程图与管线状态参数，严格按照时间顺利将操作行为存入历史数据库，这样能够做到明确各自的职责，有据可查。④在线监视功能。自动控制系统中的一个重要功能就是在线监视功能，其能够对在中控室计算机屏幕上动态显示工艺流程图、仪表监测数据、工艺参数变化情况、现场设备运行情况等，可以设备运行情况为依据来干预系统。
2自动控制在污水处理中的应用
2.1有效控制曝气池
污水处理过程中有一道工艺流程是污水曝气，由于污水中的微生物数量比较多，且各自具有的特性也不一样，所有的微生物均以自己的方式发生耗氧代谢，因此找到一个合理的方式曝气十分必要，而具备较好曝气效果的方式就是将氧气提供给生物。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆为了更好地实现曝气，自动控制通过如下方式实行：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储存状态；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成分、含量进行分析，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气传递速度，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；4）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，以起到反馈其控制效果的目的，但是控制的过程不仅需要充分了解溶解氧的浓度，还要掌控好鼓风机的风量。
2.2有效控制污水的pH值
在污水的不断集中堆积过程中，pH值也会随着变化，且波动范围比较广，为更好地提升污水处理的效果，需要将污水的pH值控制在一定的范围，才能保证污水处理的效果。自动控制污水pH值过程为：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的放大因子，并有效与转换正时的延迟模型相结合，计算出污水处理过程中的滞后时间。
2.3有效控制厌氧系统
如果收进的污水中含有的有机负荷程度较高，则需要利用另外一种方式实行有效处理，那就是厌氧处理，处理过程需要了解污水的主要构成以及污水的浓度等存在较大变量的因素，进而实现有效的厌氧控制。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有机物含量进行准确测量，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。实现自动控制系统的职能化，需有效控制厌氧消化过程中的消化水平，避免因污水有机负荷过重而影响到厌氧系统的正常运行，从而提升自身自动控制职能化的适应能力。
2.4有效控制混凝剂的投加效果
实行污水处理过程中需要有效地将处于分散状态的胶体物质去除干净，而能够起到明显去除效果的物质就是混凝剂，为了进一步提升混凝剂的投加效果，在投加之前需要通过自动控制系统对混凝剂实行有效控制，具体过程为：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。
3结束语
综上所述，将自动控制系统应用于污水处理中，还存在一系列的问题，如污水水质控制与监测滞后、水质控制标准设置不严、缺乏精确的检测设备和专业人才、设备维护难度大等，严重影响污水处理的效果。基于这种情况，污水处理厂（站）需要从实际情况，做到具体问题具体分析，保证控制与监测的同步，优化水质控制标准，提高检测设备精度，重视设备的维护，加强专业人才建设，从而使污水达标排放，有效保护生态环境，实现良好的社会效益与经济效益。
参考文献
[1]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.
[2]冯锋.污水处理中自动控制系统的应用研究[J].中国管理信息化，2016，05：52-54.
论文作者:李林峰
论文发表刊物:《基层建设》2019年第23期
论文发表时间:2019/11/11
标签：污水论文; 污水处理论文; 自动控制系统论文; 自动控制论文; 效果论文; 方式论文; 混凝剂论文; 《基层建设》2019年第23期论文;