张世明

摘 要：当前，在工业生产中电气自动化技术应用比较普遍，并且具有广阔的发展前景。污水处理是经济发展和环境保护之间的瓶颈，为了能够有效落实可持续发展政策，需要重视污水处理。电气自动化污水处理技术是一种新型的污水处理技术，能够降低人力、物力以及经济成本，具有广阔的发展前景。本文对电气自动化技术在污水处理中的应用优势以及具体应用进行了分析。

关键词：电气自动化技术；污水处理；应用

引言

污水处理厂肩负着净化工业用水的重任，现阶段，我国追求经济效益、环保效益以及社会效益协调发展，因此需要对污水处理技术进行升级和改造。要在改善水质、净化工业水源的同时降低能源损耗，从而实现效益的最大化，这样才能满足节能降耗的发展目标。将电气自动化技术引入污水处理过程中，能够推进污水处理技术的升级，能够降低能耗，并且大大提高污水处理的效率，对于污水处理行业的发展具有重要的意义。

1电气自动化技术在污水处理中的优势

污水处理的方式多种多样，当前使用的污水处理技术主要有：好氧生物处理技术、厌氧生物处理技术、膜分离技术、反渗透工业污水处理技术以及电气自动化污水处理技术等。其中好氧生物处理技术具有高负荷转化的功能，利用空气中的氧含量，能够加快微生物的代谢速度，从而减少泥污量；厌氧生物处理技术进行了多次的升级，加快了上升的流速，增大了高径比，提升了经过处理的污水的质量；离子交换树脂处理技术能够处理重金属，可将排出的污水置换成冷却水，从而实现回收再利用，达到环保、可持续的效果；膜分离技术能够分离精华和浓缩，其流程简单、操作便捷、能耗低。在工业污水的处理过程中，应该根据污水的特点选择合适的污水处理技术，上述几种污水处理技术和电气自动化污水处理技术相比，均存在不足。电气自动化技术在污水处理的优势主要表现在：能够实现全自动化，不需要人力，只要借助监视器、计算机、中央控制设备等，通过预设程序就能够完成处理污水。电气自动化技术在污水处理技术中的应用，不仅减少了人力成本，而且集中人力做出的污水处理以外的工作，该技术主要应用在大型的工业生产基地，能够实现污水的高效处理，减少了人力、物力、财力，实现工业效益最大化。

2污水處理过程中电气自动化技术应用

2.1格栅单元控制

格栅单元是一种预处理方法，其作用是除去水中粗大的悬杂物和浮物，从而保证后续的处理设施能够正常的运行。一般情况下根据水源的情况可以分别设置粗、细格栅两个工序，粗格栅用于除去可能会堵塞管阀门和水泵机组的较粗的悬浮物，细格栅用来除去粗格栅很难去除的悬浮物状的细小纤维，从而将污水处理干净。

2.2改良SBR池单元控制

在污水处理中，改良SBR池阀门和设备比较多，对时段的控制要求也比较高，并且操作复杂，所以应该采用全自动控制方式。将电气自动化技术应用在SBR池单元控制中，能够减少人为手动操作和人为中控点动操作。改良的SBR池有4组SBR池，SBR池系统按照一定的循环过程进行循环操作。每一个循环划分为以下阶段：进水、曝气、沉淀、滗水，每组循环操作都由PLC进行自动控制。整个循环的过程中各阶段的运行是预先编制的，可通过PLC系统进行适当的调整。

2.3加氯间单元控制

加氯间的设备有两台轴流增压泵，其中一台是备用，有两套二氧化氯发生器，采用顺序控制方式进行控制，手先启动的是轴流增压泵，经过大约30s左右的时间再启动二氧化氯发生器，这是由于在消毒过程中应用负压原理，负压到达一定程度后，二氧化氯发生器才会起作用，将水与消毒液混合，从而达到消毒的目的。在停止时顺序相反，两台增压泵都发生故障或两台二氧化氯发生器都发生故障时，系统会自动紧急停止。

2.4鼓风机房单元控制

曝气系统是一个滞后比较严重的控制系统，如果采用一般的PID控制算法则很难实现自动控制，因此应该结合实际情况进行控制，如2mg/L的溶解氧要求是最低限，不要求进行精确控制达到目标值。此外，DO检测仪也具有一定的误差，因此只能近似参考，并且鼓风机的最低频率不能太低，否则会造成热继故障，还会发出很大的噪声，现场鼓风机的最低频率不能小于25Hz。

2.5进水泵房单元控制

进水泵房的潜水泵是整个污水处理厂的用电大户之一，如果能够合理的控制就能达到节能的效果。传统控制由人根据液位和个人经验手动启动泵的台数。引入电气自动化技术之后，现场自动控制系统能够根据液位分段运行，在不同阶段启动不同的台数，一般高液位阶段液位差设置比较窄，低、中液位阶段的液位差设置比较宽。

3污水处理过程中电气自动化技术应用实例

某地污水处理厂在水质处理方面采用的是滤池加斜管沉淀的净水工艺，但近年来水质的恶化、水源缩减等问题逐渐加重，处理厂管道经常会大声堵塞、沉淀物增多、水质过滤效果差、设备老化经常出现故障，尤其沉淀池清水区的水质比较浑浊，导致水质无法满足处理的要求。由于污水中的沉淀物、浮游生物、藻类物质增多，水质过滤的重力无阀滤池的负荷增大，过滤到反冲洗需要消耗半小时的时间，日排放量仅达到1800m3，经过抽取其他区域的水源从过滤、混凝、沉淀到排出要耗费大量的电力和碱式氯化铝，每月的相关支出达到2万元。鉴于当前污水处理厂的水质处理成本高、处理差、换热效率低、能耗高、循环水结垢多等问题。因此，需要对污水处理厂的自动化控制设备和工艺进行改造，从而使净化过滤流程得到优化，进而提升污水的处理效果，在降低能耗和成本的同时保证水质达标。

在改善水质方面，需要在原有处理厂的基础上恢复过滤等原有的功能，在全面分析工艺老旧程度、原有设备以及运作效率的基础上，坚持节约成本的原则，制定合理的改造计划，由于水质的改善主要是以去除沉淀物、浮游物质、着色物、藻类物质、溶解盐类等物质为主，因此需要改进过滤工艺，适当增加一些新的自动化设备就能保证无阀滤池高效、稳定运行，从而改善水质，同时实现节能降耗。

在水质的提升方面，自动化的升级改造以沉淀和混凝两个环节为主，在混凝环节可以使用聚合氯化铝，采用冷却水循环系统适当提升pH值，可通过添加氯抑制浮游生物的生长和繁殖，从而改善水质。为了能够实现充分的混凝，需要使用新型的自动化混凝设备，使管内流速、反应时间、反应流速、水泵管径等达到最佳的配比，从而达到最佳的混凝反应效果。在沉淀环节需要对斜管沉淀方式进行改造，采取斜管沉淀异向流方式，利用沉泥和向上流之间的相反滑行方向产生的作用力，从而达到更好的沉淀效果。提升斜管在沉淀池中的位置，为混凝水预留充足的布水空间，能够方便斜管沉淀，减轻沉淀区的负荷。

结束语

综上所述，电气自动化技术在污水处理中的应用逐渐深入，改善了污水处理技术，使污水处理厂的污水得到有效的处理，并且有效降低了人力成本、项目成本，使企业的核心竞争力逐渐增强，实现了经济效益和社会效益双赢的运营模式。当前，我国污水处理技术与国外相比还存在一定的差距，具有较大的发展潜能，所以相关人员应该加强对污水处理技术的研究，将新技术更多的引入污水处理中，从而实现污水的自动化处理。

参考文献：

[1]毛文珏.探究电气自动化技术在污水处理过程中的应用[J].科技风，2017（17）：139-140.

[2]张明振.浅析电气自动化技术在污水处理过程中的应用[J].科技资讯，2015，13（31）：34+37.