自动控制在污水处理中的实际应用研究

2015-03-23李春雁淄博圆通环境检测有限公司山东淄博255000

化工管理 2015年3期

李春雁（淄博圆通环境检测有限公司，山东淄博255000）

自动控制在污水处理中的实际应用研究

李春雁（淄博圆通环境检测有限公司，山东淄博255000）

近年来，随着我国经济的不断发展，污水处理出现了很多新的问题，因此，进一步实现污水处理的自动化控制已成为发展的必然选择，从而进一步降低事故的发生频率，提升企业的管理效率与经济效益。本文主要就自动控制在污水处理中的应用进行探讨，具有一定的借鉴意义，以供大家交流探讨。

自动控制；污水处理；实际应用

引言

与传统污水处理方法相比，自动化控制技术不仅能够让处理的过程得到优化，节省能源，而且还可以使得工作环境得到改善，让操作更加安全可靠，提高了工作的效率。因此，把自动化控制技术用于废水处理过程中，已经成为企业健康发展最为合理的选择。

一、在污水处理中自动控制技术应用的必然性

因为传统的自动控制技术的局限性有限，常规的废水处理方法通常分为半自动控制和手动控制，不过这两种方法都有大的缺点。伴随着我国科学技术的飞速发展，污水处理的自动化水平也不断的提升。自动化控制主要就是说不在人工参与的状态下，可以通过外围设备或备，让生产设备根据预设好的规则自动运行。当用人工的方法控制污水处理的时候，由于相关操作人员的劳动强度比较大，同时检测到的数据不是非常的准确和及时，从而致使控制过程容易停滞，同时，相关工作人员的主观想法对污水处理的过程产生一定的影响。由于，人工的方法比较难采取及时的实时控制，导致水的质量不稳定。而半自动控制由于仍然需要人员的的实际操作，所以，没有办法进行集中的监控，同时自动化的能力也非常的低。因此，只有能够高效率的处理污水，才能够称为自动控制技术。自动控制技术的具有非常好的控制功能，能够进一步提高污水处理的能力，同时还可以降低劳动力的成本支出。因此，自动控制技术已经成为污水处理的发展趋势。

二、自动化控制技术在污水处理每个部分的实际应用

1.PH控制

当污水开始进入的时候，PH值的变化会非常的大，为了能够增加污水处理的能力和效果，必须把PH值的大小，控制在相关规定的范围之内，从而达到污水处理的相关要求。第一个是对酸性的废水，使用仿人智能模糊控制方法，输入PH值的误差以及变化的错误率，经过进一步的计算，得到具体的碱液阀的开度增量，并以此为标准，从而使得阀门开度的控制效果得以进一步的提高。第二，根据PH曲线的特点，采取非线性增益补偿的措施，补偿让PH静态增益变化得到补偿，同时建立非线性控制模型，采取闭环的措施，让污水的PH值得到精确的控制。第三，在污水处理的双反应的过程当中，把水注入到PH值控制器，通过估算污水正时滞的放大因子和转换正时的延迟模型，来计算污水处理的滞后时间系数。

2.曝气池控制

在污水中通常包含有很多的微生物，它们的生活特性也各不相同。例如有的微生物存在一定的耗氧代谢的过程，所以，只能采取合理的方式进行曝气，才可以把氧气提供给为生物，，以便能够更好达到曝气的效果。第一是好氧处理，在污水和曝气池已驯化的活性污泥混合之后，污水当中某些容易降解的有机物，会以“吸附”的方式储存于细胞当中，并发生氧化反应，而曝气池中的好氧速率提高之后，微生物就会发生好氧代谢，进而趋近于微生物的最佳状态。第二是根据污水当中氧气的浓度变化状态，对进水有机物含量进行推测，实行曝气量的模糊控制，以及结合模糊控制系统，建立控制的推理合成规制和控制规则。第三是建立动态数学模型，仿真研究各种操作状态中的氧气传递速率，通过系统的优化控制，有效节约曝气的能耗水平。第四是通过模糊控制的计算方式，进一步控制污水中的溶解氧，采取多元模块的组合在线控制模式，形成溶解氧模糊闭环反馈控制的效果，同时，要注意把溶解氧的浓度和鼓风机的风量控制好。

3.厌氧控制

为了有效消化有机负荷水平较高的污水，要用厌氧处理的方式，控制污水的组成和浓度等时间变量因素。首先是针对厌氧消化池的动态特征，采用软测量的方式，测量出消化池当中污水的有机碳、挥发性脂肪酸等的浓度，并利用自适应性线性控制器等控制中间产物的碱度和总碱度的比率，以及调整系统的有机物负荷波动，使得系统保持相对的稳定性。其次是建立操作生产专家系统和模糊逻辑诊断系统，以自动修正生物处理，以及预测污水厌氧发酵的状态，以确保生物处理的稳定性。最后是采用智能化控制手段，针对厌氧消化的需求，避免厌氧系统中有机负荷的扰动，提高系统的自适应能力水平。

4.混凝剂投加控制

污水处理需要借助混凝剂去除水体当中处于分散状态的胶体物质，为了提高混凝效果水平，我们需要对混凝剂的投加技术进行控制。首先是在净水的过程当中，借助计算机采集和分析絮凝池当中的絮凝图像，确定混凝剂投加的目标值，以及根据污水沉淀后的浑浊度，对设定值进行自动调整，从而实现稳定沉淀水浑浊度的目的。其次是借助化学氧化模型，针对对污水当中的PH和吸附剂的影响效果，以在线自适应控制的方法，训练神经网络控制器，这种控制方法在污水处理实践当中已经得以广泛应用。