【摘 要】水，是人类生存的基础。随着城市生活用水量、工业用水量的增加，在城市中，排出的生活污水与工业污水量也相应的增加。而这种污水的排出，会给人民的生活、身体造成危险，会给工业、农业的生产造成损失。想要进行城市的污水处理其需要的成本过高，其效益差。如何实现污水处理的自动化，对污水处理具有非常重要的意义。
【关键词】污水处理；自动控制；现场控制；集中监控；污水处理应用
近年来，各个地区都相继的引进了先进的设备、工艺，改变了人工、简单的电器控制的污水处理局面，城市的污水处理采用了先进的计算机技术、先进的控制技术。采用污水处理的自动控制技术，能够使设备的状态不断的优化，随时调整工艺、设备的参数，节约能耗；可以节约人力、物力、财力，减少事故的发生，改善劳动的条件；进而提高处理厂的技术管理水平。
1.污水生物处理的基本理论
目前来说，在污水生物处理方法主要有：生物膜法、厌氧生物处理法、生物塘法、活性污泥法等。在众多处理方法中，使用频率最高的就是活性污泥法。活性污泥法被广泛用于城市污水处理中。
近年来，用于污水处理的处理方法中，活性污泥处理法，已经由最普通的活性污泥法，向CAST法、AB法、SBR法、渐减曝气法、延时曝气法、阶段曝气法、完全活性污泥法、吸附再生活性污泥法延伸。这些方法各具独特的特点，能够稳定的运行，保证出水的水质，还能够有效的抵制污泥的膨胀。这些方法在城市的污水处理中受到欢迎，在处理过程中，又因自身的缺点，受到限制。在众多方法的应用中，同时也需要实现自动化控制管理。
2.自动控制在污水处理行业的应用
2.1自动控制理论的发展
自20世纪末以来，随着现代科技的快速发展，计算机技术的飞速发展，自动控制系统，在各个领域中，对其响应的速度、控制的精度、系统的稳定性、适应能力等都有严格的要求，其范围也广泛了。计算机技术的飞速发展，推动了自动控制的发展。控制理论可分为：现代控制理论、经典控制理论、智能控制理论三个阶段。
2.2自动控制在污水处理中应用的必然性
在目前来说，污水处理的运行、设计，只是用经验来做实验，这样处理的效果有着一定的误差。如果污水处理系统，不采用自动控制，这样就无法展现出污水处理系统的优点。所以，在污水处理中，实现自动控制是必然的。
2.3自动控制系统基本构成及工作原理
在成熟的自动控制系统中，可分为服务器及管理平台、现场控制站、操作员站、工程师站四个单元构成。在控制系统中，主要采用标准的通讯协议、开放的系统，不仅使监测、管理相互集中在一起，也使危险、功能相分散，加强了自动控制系统的通用性。
（1）服务器及管理平台，主要为整个系统提供网络、应用软件、全局共享、后备数据等服务。
（2）控制系统的核心——现场控制站。它主要是为了保障信号的控制、采集策略的实现。
（3）完成系统和操作员之间的人机界面功能——操作员站。这一单元主要包括现场状态的报警功能、显示功能、报表及操作命令的执行功能。
（4）工程师站，主要是控制回路组态、完成系统的配置、下装目标运行的系统。
2.4自动化仪表在污水处理中的应用
自控系统中，最关键的部分就是自动化检测系统。在工业生产中，自动化检测系统得到了广泛的应用。它在污水处理中被称为眼睛。流量计、PH计、液位计、悬浮物浓度计、溶解氧测试仪、压力计、温度计等，在污水处理厂中被看作最主要的测量的仪表。
在城市的污水处理中，曝气池作为污水处理工艺的核心，其测量仪表直接关系到污水处理的质量，作用非常重要。在城市的污水处理中，所有的测量仪表上的测量值，都能够及时的传送到显示器上。
2.4.1流量控制系统
水量在污水处理厂的运行管理中，是一个重要的控制参数。如何及时、准确的掌握进水量，对提高污水处理厂抵抗水力负荷的冲击，有着重要的作用。流量计的安装，能够实时的显示积累处理量、实时的瞬时流量，还能够为污水处理系统的运行，提供准确的瞬时流量参数。
2.4.2格栅控制系统
格栅控制系统可以是手动模式，也可以采用自动模式。格栅有粗细之分，可在格栅的前后分别安装上液位差计。通过液位差来显示堵塞程度，将信息传输到PLC控制器上，将其分析计算。若超过预设数量，即提示清除垃圾，在格栅的自动模式下，自动控制系统可自动将污物排除。从而保障水的正常流动，减少设备的损耗。
2.4.3水泵控制系统
水泵的控制系统中，根据水泵的运行时间，来设定成自动将水泵换为备用泵、启动泵。在此系统中，可预设水泵的开泵顺序，如果一台不够，另一台会及时启动。这样能够根据污水处理厂外的水量，及时、准确的对水泵的运行状态进行调整，从而差轻设备的运转，同时也能减少工作者的劳动量。
2.4.4沉砂池控制系统
沉砂池控制系统，包括闸门、吸砂泵、浆叶分离机、砂水分离器等设备。在各个设备之间，存在着一定的连锁关系，当接到启动的命令后，浆叶分离机先进行运转，在其运转的过程中，吸砂泵将按设定的程序，自动定时启停，在此同时砂泵、砂水分离器同时启动，进而延迟停机的时间。
2.4.5鼓风机控制系统
在曝气池中，安装悬浮物浓度计、溶解氧测试仪。鼓风机控制系统的安装，能够节约损耗，保证细菌的分解能力，使设备得到保护。其主要的任务是为反应池曝气，提供稳定的、充足的气量。在鼓风机控制系统中，悬浮物浓度计，能够准确的测量出污泥的浓度，可根据其浓度对曝气池的工艺进行调整。
2.4.6污泥控制系统
可以在回流的污泥管道、剩余污泥管道中，安装上流量计（能够测量到回流污泥、剩余污泥）。这样在工作者值班时，就可以轻易的判断出回流、剩余污泥泵是否正常的运转，从而解决监控潜水泵难的问题。
3.自动控制在污水处理中的发展方向
所谓的自动控制，其发展的方向就是智能控制。智能控制是把人的思维过程，进行模型化，使用的是除了数学式以外的方法，其利用的是智能的计算机模仿人的科学。智能控制解决的问题，都是难以用传统方法去解决的，复杂的系统控制问题。其主要分为模糊、精神、专家控制几个分支。
污水厂自动化控制的很多难题，都被智能控制有效地解决了。在汗水处理的过程中，智能控制中的模糊控制，能够起到很好的控制目的；智能控制能够减少或避免，因不确定因素或是外界干扰而引起的故障，避免不必要的经济损失。
总之，自动化控制，在污水处理的过程中，可以避免或减少人为因素带来的隐患或事故，能够安全、可靠的完成复杂的工艺、流程，能够保证污水处理的效果；自动化控制，可以减轻工作者的劳动强度，从而提高劳动的效益、劳动的效率；能够有效的节约资源。但在自动化控制的应用中，还存在一些问题，还需对其进一步的研究。 [科]
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