自动化控制技术在污水处理厂的应用进展

（江苏丰正环保科技有限公司，如皋 226551）

自进入21世纪以来，在社会经济稳健发展的大背景下，我国污水处理技术水平日趋成熟，社会对于污水处理提出全新的要求及标准。如何平衡城市污染与工业发展间二者关系，增强城市污水处理能力，是城市发展进程中所面临的主要问题。自动化控制技术作为新型技术手段的典型代表，被广泛应用于各个行业及各个领域，而污水处理也不无例外，应用自动化控制技术能明显提高污水处理作业效率，以保证污水处理效果为前提条件，严格控制污水处理的成本投入，确保污水处理的可靠性及高效性。同时，与西方发达国家相比，我国污水处理技术水平发展较慢，上世纪90年代首次引进自动控制系统。鉴于此，本文针对自动化控制技术在污水处理领域应用发展的研究具有重要的现实意义。

1 污水处理技术的发展现状

我国自改革开放以来，工业经济蓬勃发展，与之配套的污水处理厂如雨后春笋。各种污水工艺应运而生，从传统的氧化沟、CASST、A2O、SBR等工艺层出不穷。为我国的环境保护做出了历史性的贡献。随着环保要求的日益提高，处理水质标准也不断提升，许多污水处理厂的提标改造进入大发展时期。过去的污水处理厂控制水平都得到改善，一般污水处理厂全部实现自动化控制，但是自动化程度参差不齐，控制方式多种多样。为了实现可持续性发展、优化城市生活环境，地方政府及相关部门必须强化污水处理工艺水平和自动化控制水平。

2 污水处理厂应用自动化控制技术的要点

2.1 PLC技术

一般说来，PLC技术指以计算机技术为基础的可编程逻辑控制器，具有控制开关量的作用，可以通过梯形图和指令语言进行编程，PLC属于面向现场的控制装置，其可靠性强且抗干扰能力佳，换而言之PLC装置不受外界环境是否恶劣的干扰其现场适应性较强。同时，作为局部控制器，各PLC站可以通过光纤环路搭建成极具价值的控制系统。而且可以与工控机进行系统架构，实现上位和下位机的实时通讯。污水处理厂普遍设置若干个现场控制站及总控室。应用PLC技术能提高其自动处理效率。

当然，污水处理厂类型不同其自动控制要求也不尽相同，客观上要求相关技术人员灵活运用PLC技术手段。

2.2 DCS技术

与其它技术手段相比，DCS技术指自动控制技术、计算机技术、通信技术及CRT显示技术间相结合的高科技控制装置，适用于控制过程、管理生产及采集数据，往往被视为4C技术的“结合体”，基本实现分散控制、操作、管理及监视生产过程的目标。同时，以往的DCS技术源于流程工业仪表控制系统，可独自完成连续调节及监控连续物理量的任务，并且污水处理厂工业控制网络由厂级中央监控工作站及现场分散控制站共同组成。总而言之，当前我国污水处理厂广泛应用以PLC技术及工业以太网DCS控制系统为基础的技术体系，取得令人满意的技术应用效果。

2.3 FCS技术

作为全球范围内最新型的控制技术手段，FCS技术于上个世纪90年代迈向实用化阶段且历经迅猛发展阶段后基本演变发展成为自动化控制技术的典型代表。通常情况下，FCS技术指经现场控制网络连接传感器、执行器及控制器形成自动化系统再由网络传输信息实现信号间直接传递目标协调各种设备满足自动化控制要求的技术手段。当前全球范围内自动化控制系统现场总线技术以 RPOFIBUS、MODBUS、LONWORKS、FF、HART 及 CAN为典型代表，而FCS技术属于第5代过程控制系统，由DCS及PLC发展演变形成，是以现场总线技术、仪表控制系统及集散控制系统为基础的技术手段。

2.4 网络组态技术

从现状来看，在污水处理过程中，网络组态技术应用广泛。以其中的污水处理远程组态监控方案为例，利用现场传感器对相关指标进行采集，然后利用控制器进行数据分析，通过对现场格栅泵、风机等电气设备开关进行控制，从而使污水处理得到有效实现。从远处组态监控的实践应用来看，可对现场各类数据指标进行观测，了解各类设备的运行状态，可对设备的运行进行远程控制，使污水处理实现达标排放。如图1所示，在利用网络组态技术的基础上，在污水处理现场通过网络编程技术的应用，实现高效处理目标。

图1 污水处理网络组态及网络编程技术的应用

3 结束语

通过本文探究，认识到污水处理厂应用自动化控制技术能明显减轻人员工作量及工作负担，大大提高操作安全性，优化污水处理流程，大大提高污水处理速度，进一步健全污水处理管理体系。即便自动化控制技术属于新兴技术范畴，使用期间可能出现各种困难及问题，但是面临日趋严峻的水资源污染挑战，提高污水处理厂净化能力成为主流发展趋势。总而言之，污水处理厂自身环境相对复杂且妥善处理所排放的污水占据着极其重要的地位及作用，而灵活运用自动化控制技术能明显增强污水处理厂的技术水平，为实现可持续性发展目标奠定夯实基础。