基于電氣集中控制與污水處理自動化的實現探索

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　　摘  要：隨著相關技術的不斷完善，電氣集中控制系統已在相關領域中得到了相對廣泛的應用。污水處理的數量與質量將直接影響到各地區的生態水體質量以及環境污染程度，而水和電則成為了21世紀的今天民眾不可缺少的生活資源，節水節電同樣成為了社會經濟發展的大趨勢。城市生活用水肆意排放的問題已經得到了人們的廣泛關注，對于污水處理技術的研究同樣呈現出了不斷發展、優化的態勢。筆者從現階段污水處理的具體工藝入手，對污水處理自動化系統電氣設計方面的問題進行了總結。
　　關鍵詞：電氣集中控制  污水處理  工藝要求  自動化系統  設計
　　中圖分類號：TM571.6                              文獻標識碼：A                          文章編號：1672-3791（2019）03（a）-0057-02
　　1  污水處理工藝的技術要求分析
　　了解污水產生的源頭是實現高效率污水處理的重要前提，如此才能夠在污水處理過程中做到突出重點、有的放矢。雖說傳統污水處理系統的自動化程度并不高，但機器還是能夠替代人工完成一些復雜而且危險性大的工作。工作人員操作處理系統，處理系統按照預先設定的程序完成對于相關設備的操作便可以完成最終的污水處理作業。經過處理之后的廢水可能難以達到飲用標準，但依舊能夠在相關領域中實現“二次利用”。具體來說，污水處理工藝的技術要求主要體現在以下方面。
　　1.1 滅菌技術
　　滅菌技術是污水處理技術的核心。從污水處理完畢之后的用途分析，做好滅菌工作能夠讓其在后續使用中不至于出現過多不良問題，從而影響對于污水的“二次利用”。處理完畢之后的污水可以被用到農田澆灌作業之中，當然，利用處理之后的污水完成城市內綠化植物的澆灌作業也是絕佳的選擇。這種就地二次利用的方式極大降低了污水的儲運成本，更實現了對于閑置資源的集約化利用。
　　1.2 過濾技術
　　過濾是污水處理過程中較為常用的技術，主要用以分離工業廢水和生活污水中的固體廢棄物，分離完畢之后的污水才能夠進行進一步處理。過濾技術也能夠單獨用來處理污染性較弱的污水，具有方便快捷、靈活高效的特點，能夠達到一定的污水處理效果[1]。
　　2  污水處理系統電氣集中控制工藝設計
　　具體來說，污水處理系統的電氣集中控制工藝設計主要包括以下內容：（1）在原有的處理系統內安裝電氣集中控制系統。若需要在污水處理系統中安裝電氣集中控制系統，則需要充分考慮電氣設備結構和控制系統等方面的限制因素?；诖瞬拍軌蛑塾谡w做好電氣元件的布局工作，進而確定電控箱內部裝配板和控制面板上需要安裝的電器元件。除電箱之外，此次設計需要安裝的電器元件及動力設備主要包括電磁閥、電動機以及水位開關。電控箱內部電器板上安裝的電氣元件主要有熔斷器、斷路器、中間繼電器和隔離變壓器。（2）繪制電氣集中控制系統的工藝圖紙。參照用戶對系統操作便捷性以及美觀度的要求并本著均勻布局、操作簡便的原則繪制出相應的工藝圖紙可以為后續工作的開展打下堅實的基礎。這里涉及到的“圖紙”主要包括電控箱電器板元件布置圖、電氣接線圖和電器面板元件布置圖。實際工作中，需提高對這類問題的關注度，用科學、嚴謹的工作態度來完善其中的細節。（3）自動控制系統的設計。此次研究中涉及到的污水處理站主要由3個MCC控制中心構成，MCC1設置在了管理用房的中控室內部。此外，中控室內部還設有一個PLC柜。MCC2設置在了風機機房內部，而MCC3則設置在了脫水機房內部。系統運行狀態下，主要由MCC1向MCC2和MCC3進行單路供電，相關輔助生產設施的單路供電也同樣由MCC1負責。此外，MCC1還負責完成提升泵、風機、刮泥機以及加藥泵等設備的控制工作。MCC2主要負責控制電動閥，MCC3則主要負責控制脫水機。對于電機的控制可以有手動以及自動兩種選擇，手動方式下可以實現MCC以及就地控制，正常運行狀態下則以PLC控制為主。在電機容量大于15kW時則采用軟啟動器啟動，該系統中涉及到最大電機容量，污水站的最大電機容量為風機37kW，全部采用變頻的方式運行[2]。
　　3  系統的主要設施及組成設備
　　污水處理自動化控制系統設計中涉及到了一系列新設施、設備，這類設施及設備的應用不僅保障了污水處理的實際效果，更緩解了當前淡水資源使用情況緊張的尷尬局面。具體來說，其主要設施及組成設備主要包括以下內容。
　　3.1 設施的基本組成
　　實現自動化控制的污水處理站在原則上不需要設置初次沉淀池。小型污水處理站具有設備構成簡單、維護管理較為集中的特點，因此較為適用文中提出的電氣集中控制方法。雖說可以不設置初次沉淀池，但還是要確保反應池的容積能夠留出一定的富余量，或采用設定運行周期的方法開展整體設備的運行管理工作。對于污水流量變化較大、人流相對密集或空間較為狹小的場合來說，需根據前期投入的資金以及后期使用階段的維護管理模式優化流量調節池的設計工作。
　　3.2 反應池的基本概述
　　基于污水處理自動化設計的出發點分析，反應池通常為完全混合型，整體結構十分緊湊、占地較少。反應池的形狀大都以矩形為主，池寬和池長比大概為1∶2，水深大約為4～6m。若反應池的深度超過理想標準，將會在無形中延長反應以及池水流出的時間，這類問題所產生的影響將體現在污水處理的實際成本之上。
　　3.3 排水裝置 　　污水處理自動化系統中用到的排水裝置主要包括以下3種：（1）潛水泵單點或多點排水。這種排水防水的耗電量較大，而且排水時潛水泵的吸力容易帶出水中沉積的污泥，所以為保證污水處理效果一般不會采用這種方式。（2）池端多點固定閥門排水。該裝置通常按照由上自下的控制原則開啟閥門，操作不簡便是限制其推廣應用的首要因素。由閥門帶出的污泥量雖說比不上潛水泵，但同樣會對污水的處理與凈化效果產生影響。（3）專用設備潷水器。這是一種技術含量較高的排水裝置。它能夠跟隨水位變化自動進行調節，因為排水口淹沒在了水面之下，所以可以在一定程度上防止浮渣進入。
　　4  未來發展趨勢探究
　　在污水處理自動化控制系統研究不斷深入的今天，生活污水以及工業廢水處理技術的應用范圍同樣在不斷擴大。船舶污水處理是較為值得關注的新課題，雖說相關技術的不斷發展，船舶污水處理在近些年已取得了顯著的研究成果。這方面的實踐為海洋環境的優化保護做出了突出貢獻。船舶衛生系統的排泄周期較短，所以排放出的污水尚未得到有效分解。其污水處理設備的實際處理狀況將受到船舶類型、航行時間以及航行路線等因素的影響，眼下對于船舶污水的處理主要是通過電化學法、物理化學法以及生物處理法來完成的，想要實現對于處理過程的自動化控制就必須要在造船環節下功夫。目前西方國家在這方面的研究已走在了世界前列，我們需要在整合現有技術資源、條件的基礎上迎頭趕上，從而擴大污水處理自動化技術的應用范圍，為祖國的環保事業貢獻屬于自己的一份力量。
　　5  結語
　　污水處理凈化是實現水資源合理利用、維持生態平衡目標的重要工作?；陔姎饧锌刂频奈鬯幚碜詣踊刂葡到y研究對提高污水處理效率有著非常重要的意義，有效克服了傳統污水處理凈化系統的缺陷。再者，這方面的實踐能夠使其達到良好的滅菌、過濾效果，最終強化污水處理，符合當前所倡導的經濟可持續發展的宏觀發展趨勢。上文中筆者從技術原理、系統設計入手對此類問題進行了分析探究，希望對進一步推進相關工作的優化改革有所幫助。
　　參考文獻
　　[1] 甘國強.污水處理自動化控制系統的控制策略[J].電子技術與軟件工程，2018（16）：109.
　　[2] 李波，梁春沅，黃健泉.自動化控制技術在污水處理過程中的應用和發展[J].廣西糖業，2017（2）：19-22.
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