浅谈污水处理系统的电气控制措施

浅谈污水处理系统的电气控制措施

骆子健  楼启伟  何鲁超

义乌市水处理有限责任公司 浙江义乌 322000

摘要：伴随着都市发展的步伐，城市排放的废水数量急剧上升，因此，高效的废水处理系统是都市发展的关键环节。在这个系统的操作流程里，电子控制的自动化水平对废水处理的效果和品质产生影响。这篇文章将对废水处理的方法做一个概述，并通过电子控制的基础知识以及详细的案例，来研究废水处理系统的电子控制策略，期待对废水处理的工作产生积极的指导意义。

关键词：污水处理系统；电气控制；电气自动化

引言

推进众多处理设备的自动化，已经成为当前社会进步对污染物处置效能和品质的必然需求。在这些设备上运用电气控制手段，可以最大限度地发挥出电气控制手段的自动化特性，从而促进污染物处置的品质和效能的整体进步。所以，有必要让有关的专业人士主动去深入研究和探讨，以便将电气控制技术和废水处理技术有效地融合在一起，进而对中国的社会的长期稳定发展产生正面的影响。

1污水处理工艺与电气控制

在城市建设过程中，污水处理的重要性不容小觑，它对于优化城市的水资源配置，以及合理地调整水资源的循环状况起到了关键的作用。通过实施系统自动化，不仅能够更好地管理和控制污水处理系统，及时发现并解决问题，而且还能大幅度提高污水处理的效率和质量，这对经济和社会都产生了积极的影响。

1.1污水处理工艺

在开始处理废水之前，必须首先深入研究其来源，并根据研究的数据来构建一个科学且切实可行的废水处置计划。然后，利用各种相应的设备以及技术手段来构建一个废水处置体系，并利用自动化的管理策略来确保废水的高效处置。初级沉淀池、反应池以及排放设备是污水处理的基础设施。其中，污水处理的过程主要涵盖两个部分：首先，当污水池的水位降至预设的标准，会自动启动电动阀门，将污水引入，直到达到固定的水位线才会停止；其次，通过曝气法等科学方法，将污水进行去色、去味、调整微生物数量，以满足污水处理的品质标准，然后将其排放，实现一次循环。

1.2电气控制

对于污水处理系统的电气控制，首先需要根据其自动化控制的需求，科学地规划电气控制计划。然后，根据电气控制系统的标准来挑选适当的电气设备和相应的配件。在安装完毕并进行试运行之后，确保其无误，从而达到对污水处理系统的电气控制。

针对电力控制的构建，首先会依照实际情况来选择相应的电力装置，并且在全面理解控制系统的需求之前，会选择电磁阀、电动机、断路器、隔离变压器等相关的设施与部件。然后，会精心地画出一份详细的设计图，这份设计图纸应该包含电力控制箱的电力板部件的配置图、电力连接图等，以此来保证设计图纸的科学性与精确性。其次，依照设计图的规定，清楚地指出电力部件的大小、位置等具体规格，并且会依照图纸的规定进行相应的处理。最终，进行电力控制箱的设计。

2污水处理系统的电气控制方案

2.1方案研制要求

伴随着社会的进步，工业和农业产生的废水数量不断增加，对我们所依赖的水环境造成了严重的破坏。为了满足环保的需求，必须利用污水处理设备，确保处理后的废水能够满足国家的相关规定。在这个过程中，电气控制手段扮演着至关重要的角色。对于污水处理系统的电气控制策略，其设计目标是在极端的温度变化、严重的电磁干扰以及电压的剧烈波动的环境中，确保污水处理系统能够持久且稳定地运行。这需要实施信息化的管理，进行现场的集中自动控制，并且能够进行在线的连续监测和记录，以便对液体的高低、温度以及电导率等参数进行精确的记录，最终达到整个污水处理流程和系统的自动化。

2.2电气控制系统特点

该研究的电气控制系统，使用了上、中、下三个层次架构，每个层次都能够自主运行，即使有一个层次发生故障，也无法对其它层次的正常运转产生干扰。在此类控制架构之下，控制参数的设定以及现场状态的展示都能够在控制器上完成，同时，还能够通过上位机的交互方式达成。

2.3系统的构成

电气控制系统是污水处理的主要构成部分，其组成部分主要由一台上位机、中位机和下位机，再加上电机、阀门控制器、信号放大器等设备。上位机使用工业级别的计算机，并使用VISUALBASIC编程语言来制作界面软件，其中包括分色动态展示的净化水路和气路等，而且还可以实时展现电机与阀门的运行情况。另外，这个系统还装有一个自动化的故障修复设施，在设备出现问题的情况下，它能清晰地揭示问题的起源、地点和解决办法。直方图可以揭示出液体的高低、温度、流速等多种信息，用户只要点击鼠标就能将其逐一放大，从而展示出某一特定时期的曲线，而且它还具有对现场情况的即时跟踪和即刻打印相关信息的功能。

中位机的核心功能就是可编程序控制器，它不仅负责逻辑控制，还能与上、下位机进行互动，实施对污水处理的全方位逻辑控制。其具体的设计步骤是把每个控制器的模拟信号转换成标准信号，再通过A/D转换器传输给可编程序控制器，最终再传输给上位机。可编程序控制器内部采用了抗干扰技术，强电和可编程序控制器分别安装在不同的柜子中。

下位机是智能仪表，配备了输入按钮及显示屏，具备自主收集如液位、pH值等信息的功能。它们同时也是PID调节控制器及智能设备的核心构成，包括上位机、中位机在内，具备掉电防护的数据储存功能，能持久且全面地储存各项数据参数。此外，它们还运用了误差检测、光学隔离等方法，提升了抵御外界干扰的能力，使得它们无法被电压变化等因素所打乱。

2.4参数测量与控制

电气控制系统的核心部分就是参数的测定和管理，这主要涵盖了液位、pH值、温度、溶氧含量、电流强度等各项指标的检查和控制，接下来将会深入探讨。

首先，关于液位的监测与调节。在液体面积相对较窄的水池里，通常采取静压式传感器来进行液位的监测，同时也会采用扩散式硅传感器作为液位的变送器。它的工作原理是，通过将水中的静压输送到隔离管，再通过隔离管里的中性液体传递给传感器。通过将静态压力数据转换成电流信号，再通过多个如温度调整、电流增强等的转换环节，最后形成了规范的数据，这些数据将被输出到显示设备上，最终被可编程控制器接收并控制对于液面积较大或富含腐蚀物质的池，通常会使用超声波物位仪。其测量方法与声学回声原理相似。当超声脉冲信号由传感器发出时，液体会接收并反射这些信号。然后，这些信号被传感器转化为电脉冲，最后通过内部的处理芯片进行计算和测定，从而得到液位。

其次，关于溶氧量的检测和管理。对于采用活性污泥的生物处理工厂来说，溶氧量的检测至关重要，因为它可以帮助我们科学地选择合适的污水净化策略和曝气池的布局。传统的Clark型的氧气浓度监测装置一般使用隔膜进行覆盖，其工作电极的阴极主要由金和铂构成，阳极主要由银构成，并且阳极还具备反电极和参比电极的功能。电极会被放入氯化钾等电解质中，隔膜可以阻挡被测试的液体和电极、电解质的接触，避免电解质的流失，并且还可以阻挡外界的污染，因此，这种方式可以有效地保护传感器。增加溶解氧含量的主要方法来就是利用风扇。如果检测出的溶解氧含量不足预先设置的标准，就会自动开启风扇以产生吹气，一旦满足预期的溶解氧含量，就会立即停止风扇运作。

最后，关于电导的检测及管理。电导的检测涉及到把电解质添加到溶液里以改变其电导率，然后用溶液里的传感器进行检测，最后通过分析系统来获取信号的强度。鉴于电导率受温度的明显影响，所以在分析设备里配备了热敏电阻以及温度修正设备，这样就能够通过温度修正来获取更为精确的电导检测数据。接着，通过监测电流的数值来操纵电动机来调整溶液的盐分浓度，从而达到对电流的管理。

结束语

总的来说，对于污水处理系统来说，电气控制是达到其自动化的关键步骤。因此，应根据该系统的具体状态与需求，以科学且合适的方式来规划电气控制策略，并对其进行精心的设计，同时也应当恰当地挑选适当的电气装置与工具。仅需运用科学且有效的技术手段，便可以借助电子控制手段达到对污水处理系统的完整自动化，从而增强污水处理的效率和品质，并因此带来更高的经济和社会收益，对于构建一个环保的社区也有着重大的推动力。

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