城市污水处理厂控制系统现状及发展趋势

节能环保

城市污水处理厂控制系统现状及发展趋势

蒋宏英

北京建工金源环保发展有限公司，北京 100101

摘要：在社会经济和科学技术不断发展的进程中，我国污水处理厂的规模和技术得到了不断的发展，本文重点探究了城市污水处理厂控制系统现状及发展趋势，并针对实际情况提出了一些解决的措施。 关键词：城市；污水处理厂；控制系统；发展趋势 中图分类号：X703;TP277 文献标识码：A 文章编号：1671-5810(2015)23-0286-01

随着我国经济的发展和城市化进程的加快，城市规模不断扩大，城市的人口迅速增长，随之而来的是城市生活污水量不断增加。为了达到《污水综合排放标准》的规定，我国大部分的污水处理厂都应该采用深度二级处理工艺技术或者二级生化处理的工艺技术。

1 有关污水处理厂自控系统的概述

1.1 有关污水处理厂自动系统形式的介绍

SCADA系统的主要组成部分是主控站和远程终端站，通过物理链路层或是数据链路层将一个主控站与多个远程终端站联系在一起。现阶段，远程终端站的功能得到了延伸与扩展，增强了联网通信的功能，使其自身可以与无线、光缆以及双绞线等相联接，这在很大程度上增加了监测点数，同时也增强了其控制功能，可以进行连续和顺序控制。

DCS系统主要是通过连接若干台计算机与现场端而组成的，也可以称之为集散型控制系统。此系统将现场的控制站和监测站与操作管理站和控制管理站通过网络联接在一起，通过共同协作进行综合控制系统的分散控制以及集中管理和操作。DCS系统的重点在于对连续性的生产过程进行的控制。

IPC+PLC系统是一种分布控制系统，其主要的组成部分是工业计算机以及可编程序控制器。其所具有的功能与DCS系统相同，其性能完全可以满足DCS系统的要求，而且其价格要低于DCS系统，开发更为便利，在我国的污水处理厂自控系统中此系统的应用范围较广。

由总线式工业计算机组成的系统，具体是由具有总线结构、可以进行工业控制的计算机以及系列产品构成的一种系统。其中的工控机在通常情况下是需要佟多块模板通过同一总线而联接在一起的。

1.2 有关污水处理厂自动系统特点的介绍

SCADA系统。此系统具有非常广阔的组网范围，所使用的通讯方式较为灵活，此系统中的远程终端机具有较为固定的控制功能，所以就限制了其自身的处理能力。此系统可以利用通讯接口进行主控机或是远程终端机的协议变换，然后连接其他网络，从而形成一个更复杂、更广阔的通讯网络。此系统具有较低的实时性，难以实现大规模以及高复杂性的控制。

DCS系统。此系统可以进行分级分布式控制，系统可以根据功能的不同进行分级分布子系统的组成，每一个子系统都具有独立的执行控制程序，可以对现场的输送信息进行处理，这是一种较为简单的应用程序。此系统具有丰富的硬、软件资源，能够满足多种特殊的应用要求。具有较好的实时性和较快的响应时间。此系统中的应用软件具有非常大的编程工作量，在开发与维护人员方面有着很高的要求，开发周期时间长。

IPC+PLC系统。此系统可以进行分级分布控制，具有分散控制和集中管理的功能，促进系统可靠性的提高。此系统具有非常灵活的内部配置与调整，可以和工业现场的信号进行直接连接，进而形成机电一体化。

由总线式工业计算机组成的系统。此系统的可靠性较高，

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具有丰富的硬、软件资源，其工控机可以兼容通用个人计算机，因此可以利用PC机来对硬、软件资源进行扩展。此系统所使用的编程语言是C语言编程或是汇编语言，其具有较高的代码效力，实时性较高，在进行实时操作时，可以有效的缩短响应时间。此系统可以连接厂家不同的产品，进而形成一个更加复杂的系统，其所具有的编程工作量较大，对开发与维护人员的要求较高，开发周期时间长。

2 城市污水处理技术

当前主要污水处理技术包括物理处理技术、厌氧—缺氧—好氧技术、吸附生物降解技术、活性污泥技术、氧化沟污水处理技术、序列间歇式活性污泥技术等。物理处理技术主要是利用物理方法进行固液分离，使得污染物与污水分离。通过初次沉池、格栅、沉砂池等将污水中较大颗粒与悬浮物去除；厌氧—缺氧—好氧技术是通过将厌氧池、缺氧池及好氧池等反应器进行串联组合而成的一种污水处理技术，具有脱氮除磷作用；吸附生物降解技术主要应用在经济水平较低的城市污水处理中；活性污泥技术是一种利用活性污泥进行污水处理的技术，主要是利用活性污泥中的原生物与好氧菌将污水中的氰、酚等有机物，并经氧化分解等化学反应将有机物分解为二氧化碳和水；氧化沟污水处理技术主要是使用间歇运行方式，具有有机物去除率高、管理便捷、可以承受水量与水质的冲击负荷、运行稳定、产泥量少等优点；序列间歇式活性污泥技术（SBR）是通过间歇曝气方式运行的活性污泥处理技术，进行有序和间歇操作运行，主要核心是SBR反应池，形成无污泥回流系统，可以有效去除污水中的总悬浮固体。

3 未来自控系统在城市污水处理应用发展趋势

（1）传统水处理设备自动控制系统要求建立精确的数学模型，并且提出必须遵循一些比较苛刻的线性化假设，然而实际水处理设备系统由于存在复杂性、非线性、时变性、不确定性和不完全性等，一般无法获得精确的数学模型和与实际相符的假设，因此采用传统控制理论建立的污水处理自动控制系统在实际工程应用上存在出水水质波动较大等问题。

（2）污水处理自动控制系统中所采用的一些自动化检测设备、仪表的功能目前还很不完善，在实际检测中达不到预期效果、误差很大，因此依靠这些检测设备判断污水处理情况并实施自动控制。

4 结论

综上所述，我国城市污水处理不仅是一项系统工程，更是急需处理的环境保护事业。城市污水处理过程中自控系统能够保证处理过程中的出水水质、提高水处理效率、提高水处理厂管理效率，因此如何使自控系统更好地为水处理厂服务，提高处理效率是污水处理系统发展的趋势。

参考文献

[1]曹雪娇.城市污水处理技术及发展趋势[J].经济技术协作信息，2010(17):207. [2]李喜东，朱明清.基于PLC的城市污水处理厂控制系统[J].黑龙江科学，2012(3):47-49.