李芳

摘 要：基于对污水处理工艺主要流程的概述，对污水处理系统智能化控制要点加以分析，主要对加药站、提升泵站、澄清池、清水池、回水泵站及污泥处理站等进行控制，然后探究污水处理系统智能化控制的完善对策，可明确智能化控制系统设计的目标，合理设计系统软件、硬件、总体方案等，便于更好地开展污水处理系统智能化控制工作。

关键词：污水;处理系统;智能化控制

随着污水处理工业的快速发展，对环保处理技术提出了更多的要求，智能化控制污水处理系统在缩小占地面积、控制成本、提高水处理水平、治理环境等方面的优势突出，因此，建议对污水处理系统进行智能化控制。

1 污水处理工艺的主要流程

原水进入混合搅拌池搅拌，在加药装置中加药，能促使原水内的各种介质搅拌并保持均匀状态。在此之后，进入絮凝搅拌池搅拌并加药处理，有利于达到原水间絮凝物撞击吸附、絮凝体积加大沉淀的效果[1]。化学混凝反应作为水处理系统功能的主要部分，有利于及时去除部分悬浮物BOD/COD、P-P04，在原水絮凝反应后，对上升流速加以科学设计。废水中的绝大部分悬浮物在沉淀池下部沉淀，部分悬浮物經过斜管装置、中心传动刮泥机，借助自重的作用沉淀在沉淀池下部。需要注意的是，中心传动刮泥机经驱动装置、刮泥板将污泥置于中心机泥槽，上部清水经集水槽进入清水池中，会对水质造成严重影响。

2 污水处理系统智能化控制要点分析

2.1  加药站的控制要点

加药装置可将混凝剂和高分子聚合物通过投加计量泵的方式加入污水处理池，然后联系控制相关标准，对加药泵自动开启及关闭、手动开启和关闭加以严格控制，充分发挥加药计量泵的自动调节功能。另外，应将药物深度调节至预注范围，防止出现药剂浪费的现象，在用户远程监视下，保证投加泵运行的稳定性和安全性，有效调节药物的剂量[2]。

2.2  提升泵站的控制要点

污水经提升泵站配送至澄清装置，按照控制的相关标准进行提升泵站的自动控制和手动控制，以便严格控制进水流量和进水速度。在用户远程监视下，保证提升泵站运行良好，对进出水管道的流量、流速和压力等方面进行严格检测，及时读取检测数值。

2.3  澄清池的控制要点

澄清池污水处理系统由混合池、絮凝池、沉淀池、液位计、搅拌电机和超声波泥位计等构成，按照控制的相关标准，由系统方面对变频电机混合搅拌机、絮凝搅拌机进行自动开启、关闭方面的控制。除此之外，联系混合搅拌机、絮凝搅拌机进水、流速的相关情况，实行自动调节和控制处理，刮泥机进行自动开启和关闭。此外，用户对刮泥机的运行状态、搅拌机的运行状态以及污水处理池液位、泥位和固体悬浮物等加以远程监控，为转变电机的运行速度、读取相应的数值打下坚实的基础。

2.4  清水池、回水泵站的控制要点

借助液位计的作用，对清水池的排放状况加以检测，使用调节阀加以控制，回流管出水总干管位置有一个电磁流量计，建议在水泵进出口位置布设电动蝶阀、止回阀[3]。除此之外，还应该进行系统回水泵自动开启控制、关闭控制，对回流泵变频电机、电磁阀开关自动开启和关闭加以有效控制，并严格监控回水泵站、阀门的运行状态、污泥浓度计等，最后读取相应的数值。

2.5  污泥处理站的控制要点

浓缩污泥经污泥泵输送至脱水装置，实行相应的脱水处理，待完成脱水后，可将泥饼外运，这时滤液会回流到澄清池。在处理污泥时，使用的是污泥泵、脱水装置以及液位传感器，应遵循控制标准处理系统，不仅可以完成污泥提升泵自动开启、关闭的操作以及脱水装置的自动开启、关闭操作，而且有利于用户远程监控污泥泵运行、脱水装置运行的相关情况。

3 污水处理系统智能化控制的完善对策探究

3.1  明确智能化控制的主要目标

在进行智能化污水处理控制系统设计时，应重视污水处理自动控制，涉及搅拌操作、流量操作、分流操作等。结合污水处理工艺、装置设置相关参数，在装置的不同位置采集传感器的现场数据，合理使用模式辨识、优化技术进行处理，然后调整为理想的运行状态，保证装置运行良好，提高污水处理效果并严格控制污水处理成本[4]。

3.2  智能化软件控制系统的设计关键点

第一，实行系统主程序设计，对不同变量初始化工作以手动、自动的方式加以控制。自动控制时，程序需进行联锁、信号输入采样、转换量程、严格控制运算等，该程序通过模块OB1控制程序运行。第二，数据采集程序设计，及时将采集的现场模拟量信号、数字量信号以周期性的方式输入模拟量及数字量两个输入模块，模拟量模块经模拟量输入模块采集信号，然后通过二进制补码合理存放，可结合功能构建不同的数据块，妥善保存相关数据信息。第三，系统初始化程序设计，配置寄存器实现系统初始化，这个过程主要对不同系统的运行状态加以检测。第四，联锁控制系统设计，联锁系统包括加药间、污水泵、回流泵、提升泵和高密池等模块，PLC实行总程序OB1调用的效果较为理想。

3.3  合理设计智能化控制硬件

选择S7-300可编程控制器、CPU、PS307电源模块，将额定电源设置为10 A，结合系统控制I/O点进行计算，数字量输入使用的模块数量为2个。工业现场数字信号点评转换为S7-300内部信号点评输入缓冲器，然后实行CPU采样处理;数字量输出应用的模块数量为1个，数字量输出模块能够转变PLC数字信号—外部数字量信号，这一信号驱动继电器负载、调节阀负载、接触器和指示灯负载，模拟量输入模块数量为2个，输入模拟量A/D—二进制数字量进行转变处理，在此之后，通过CPU进行采集处理;模拟量输出模块数量为1个，CPU输出二进制数值信号以D/A—模拟量转换，然后输出即可。最后使用编程软件进行硬件组态诊断、参数设置诊断、模块诊断，同时加以严格监督和控制[5]。

3.4  制定智能化控制系统总体方案

污水处理系统主要采集水流量、水壓力、水质、阀门反馈信号等，控制对象中电机泵、调节阀和电磁阀间的联系紧密，这也是导致控制对象数量较多且分散的主要原因[6]。考虑到系统控制的主要特点和相关标准，该系统使用现场总线实行生产过程区域现场设备、中央控制器间通信的连接处理，以此形成现场总线控制系统，对所有对象加以有效控制且符合控制管理的相关标准，比如集中控制、现场就地控制方面的标准。在智能化污水控制系统总体方案中，涉及控制器、提升泵、沉淀池、污泥处理池、清水池等部分。其中，中央控制器中有中央控制PLC、组态软件上位机、电气控制柜、提升泵、污水处理池、沉淀池、清水池等，均实行远程I/O 200模块作以数据分析和处理，而中央控制器人机界面可采用MCGS中文组态软件，清楚地显示平台组态控制系统画面。系统使用的是现场总线结构，通信使用的是主/从协议、价格低廉的屏蔽双绞线电缆，传输速率为10 Mbps。根据污水厂房不同污水处理站的位置来看，运用中继器加长网络的距离、增加网络设备数量的方式处理效果较好，这一系统使用的是S7-300系统，能够作为DPM1类DP-1主站进行PLC配置的通信模块，与       S7-300、DP总线系统保持连接的状态[7]。另外，对计算机PC机进行远程监控，这时经通信处理器、PROFIBUS作以连接处理，现场设备使用的是ET 200M远程O/O模块，目的为集中管控污水处理的整个过程。

4 结语

智能化控制污水处理系统可对加药站、提升泵站、澄清池、清水池、回水泵站和污泥处理站等进行控制，有利于简化污水处理系统工艺流程、完善软硬件程序，同时制定完善的总体方案，能对系统的相关参数加以调整。此外，进行智能化控制污水处理系统实践，确保系统运行的稳定性、可靠性并有效改善水质。

[参考文献]

[1]张学志.污水处理厂控制系统发展前景的思考[J].华东科技（综合），2019（4）：1.

[2]王冲锋.污水处理系统的智能化控制探究[J].各界，2019（6）：175.

[3]代洁，范岳峰.实现高可靠智能化污水厂控制系统的方法与实践[J].中国建设信息，2019（3）：47-51.

[4]李加全.污水处理系统的智能化控制探究[J].区域治理，2019（11）：53-54.

[5]马春雨，许铁强，孙茂芳.城市污水处理自动化技术的应用探讨[J].中国高新区，2019（9）：34，263.

[6]孔杰.基于多目标粒子群算法的污水处理智能优化控制研究[J].中国科技投资，2020（1）：130-131.

[7]纪卫博.DDE技术在污水处理控制系统中的相关研究[J].信息周刊，2019（3）：37.