基于 PLC 的污水处理厂自动控制系统

基于 PLC 的污水处理厂自动控制系统

黄锦华

佛山市南海区里水污水处理有限公司 528244

摘要：在工厂日常工作中，大量废气、废水被排放，严重污染环境，威胁到居民的身心健康，同时加剧了水资源的短缺，影响国民经济的发展。随着科学技术的飞速发展，自动化、智能化逐步应用于生产生活的各个领域，人们逐渐将自动化系统应用于工厂排污中，以此来提高污水处理水平，解决废水排放的问题，从而改善城市生态环境。本文主要从PLC自动控制系统在工厂中的实际应用来了解污水处理问题。

关键词：PLC；污水处理；自动控制系统

引言

随着人口的增加和全球变暖加剧问题，供居民所用水资源越来越少。水污染是生态污染中的一个重要问题，水直接关系着人们的身体健康。加上如今工厂数量增加以及工作量巨大，排放的污水也急剧增加，未经处理或是处理不达标的污水排入河流造成水体富营养化，影响到人们其他的生产活动，水资源短缺现象也越来越明显。为了减少水污染，保护生态环境并且保障人民健康的日常生活，污水处理志在必行。

1 我国污水处理现状

随着我国经济和科技的不断发展，计算机技术和信息技术在各个领域风生水起，科学技术水平有了质的飞跃。有了前车之鉴，我国越发重视污水处理的问题，逐渐推进污水处理建设，加大对污水处理的投入。但是有一些企业、工厂仍然追求更高经济效益，减少排污处理的支出，采用一级处理工艺，大多情况下所排放的废气、废水仍不达标，造成范围内的影响。

在我国污水处理设施建设，处理能力也有一定的提升，并且随着国家政策的要求越来越高，陆续出现了新型的处理技术和工艺，但在污水处理过程中，传统的处理技术的局限性依旧很强，从总体上说，我国污水处理的层次与发达国家相比仍然相差甚远。有些发达国家对于排污的重视程度更高，并且注重于水的回收，其处理技术和水平也相比较高，自动化系统的应用也十分普遍，因此，国外的处理污水不仅效率高而且成本较低，效果明显。因此，我国在污水处理建设中也要重视信息技术的应用，完成水质的有效监测，追求处理系统低耗高效运行，提高整体技术水平。

2 污水处理方法

污水处理的方法有多种，主要看其水质是什么样的，可以选择的方法有：物理法、化学法、生化法等。物理法主要利用物理作用分离污水中的不溶性物质，在处理过程中不改变其化学性质。常用的有重选、离心分离、反渗透、气浮等。物理处理结构简单、经济，适用于水量大、自净能力强的村镇，对污水处理程度要求不高。化学法是利用化学反应处理或回收溶解物质或胶体物质的污水的方法，多用于工业废水。常用的有混凝法、中和法、氧化还原法、离子交换法。化学处理法处理效果好，成本高，多作为生化处理后的出水进行进一步处理，以提高出水质量。生物法是利用微生物的代谢功能，将溶解在污水中的有机或胶体态分解氧化成稳定的无机物，从而使污水净化。活性污泥法和生物膜法是目前常用的方法。生物学方法比物理方法更先进。

一般工业废水的处理则是先进性废水的预处理，将其过滤输送到消毒网进行处理，再沉淀。预处理后的废水通过氧化沟后再进行二次过滤沉淀以及消毒。最后是对沉淀物的处理，在正常情况下会让其发酵转化为沼气和肥料进行利用。

3 PLC控制系统简述

PLC也称为可编程序逻辑控制器，是一个专门为工业生产的数字计算操作系统的电子装置，PLC使用一个可编程的内存，可以执行如逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作，后通过输入/输出接口操作系统来传达数字或信系统控制的过程。由于网络技术的不断发展以及用户的需求逐步增加，这个系统广泛应用于各个领域，是工业控制系统的核心。

PLC控制系统与传统工作流程以及操作方法不同，在实际处理中，自动控制系统可以实现实时监控、数据传输、数据生成以及错误警报等。相比于传统的方式，PLC控制系统能够提高更高的参数，能够及时的检测出污水处理的情况以及机器的运行效率，这样不仅大大提高了废水处理的效率，也保证了处置后排出水的水质，同时降低了工作人员的劳动强度。PLC的工作过程分为三个阶段，采样、执行以及输出，因此PLC控制系统在污水的处理中对于其流程的监控一方面能够及时发出预警，避免了设备突然故障造成的影响，其次，能直接生成数据报告输出，直观的看出污水处理的进度和水质的情况。

4 PLC在污水处理中的应用

4.1在进水泵的应用

进水泵是对于污水进入处理装置是进行水量和流速的控制装置，自动控制第一个流程是废水进入水泵通过水位测量仪器进行检测，当水位上升,会触发自动控制按钮,使水泵开始启动运行，降低当前水位；当水位下降时，则水泵的运行将停止，实现水位的控制，从而限制水量、限水流速。通过水泵的运行能够保持水量处于预设状态，通过自动积累泵的运行时间，实现泵的旋转，确保泵始终处于最佳运行状态。通过设置水位值，依靠自动控制系统进行进水量的限制引入，能更好的进行下一流程的处理，同时进行实时监控，减少员工的工作内容。

4.2在细格栅的应用

PLC在细格栅之中的应用是根据其格栅之前和之后的超声波液位差计进行运行的。主要检测其差值，在运行前设置好差值来对此进行调节，测试网格是否堵塞。当页面差值持续增加的时候，会触发制动装置，发送警报，此时去污机按设定时间工作。当液位差慢慢降低，则恢复网格的正常操作。整个系统的时间间隔以及持续时间的长短由员工在计算机端进行操作，用定时的方法控制网格内的正常运行。系统会自动调整使网格具有的时间和持续时间保持统一。螺旋输送机与格栅保持联动，运行时间可以调节在五分钟之内，多个格栅应实行间隔工作。

4.3在沉砂池的应用

砂池内的风机、混合器和砂水分离器为独立设备，由控制箱控制。可由现场控制箱手动启动和停止，也可由PLC控制。可实现设备按预设程序自动运行，各设备之间有机协调，实现连锁功能。砂泵将根据定时控制模式,启动/停止和循环泵根据时间优先的原则,每个泵的启动时间和总操作时间将累积的维护计划,这样每个泵的操作时间大约是相等的。砂水分离器和砂泵连锁。通过调整浆体旋转的近似速度，可以有效去除0.1mm以下的砂粒。这些装置通过污水处理系统中的处置环节和处理条件进行自动控制，确保装置处于运行或休息状态。

4.4在脱水机的应用

污泥脱水机及其辅机由污泥脱水机控制箱控制。污泥脱水机工作时，其污泥泵、加药装置、给料泵等联动运行。当污泥浓缩器的浓度达到工艺设定值时，脱水器发出作业指导书。污泥脱水机处于自动状态，其辅助设备没有故障，污泥脱水机才能自动启动设备。脱泥机在面对故障设备时能够有效发出故障预警，同时暂停设备的运行，防止设备损坏不能及时发现或是辅助设备故障问题影响对于污泥的处理质量。

5 结束语

在如今的工业飞速发展的情况下，在追求经济效益的同时也要注重对于生态环境的建设，现阶段我国部分地区已经面临水资源短缺的现状，因此对于废水的处理和再利用需要更加重视。而目前，PLC控制系统十分符合我国对于污水的主力，能达到更全面、有效的成果，同时其低耗能、高效率的特点能大大提高污水处理技术的整体水平，还能减少人力，节约资源成本，促进经济、生态协调发展。

参考文献：

1. 郭海鸿. PLC自动控制系统在污水处理工程中的运用[J]. 中国高新区,2018(09):15+17.

[2]常杰锋. 基于PLC的污水处理自动控制系统分析[J]. 科技创新导报,2019,16(11):34-35.