劉書敏

摘要：隨著我國整體經(jīng)濟(jì)建設(shè)的快速發(fā)展，我國化工行業(yè)發(fā)展迅速，為我國基礎(chǔ)建設(shè)的不斷完善貢獻(xiàn)力量。隨著化工產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，大量的化工生產(chǎn)污水嚴(yán)重污染環(huán)境，通過對化工污水的處理，不但能夠緩解水污染的問題，而且還可以實(shí)現(xiàn)重復(fù)利用從而緩解水資源緊張的現(xiàn)狀。傳統(tǒng)的處理方法雖然能夠?qū)崿F(xiàn)污水的處理，但是效果并不明顯。因此，研究基于自動(dòng)化控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)化工污水處理的規(guī)模化，達(dá)到降低化工污水處理成本和提高水質(zhì)的目的，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

關(guān)鍵詞：PLC;化工污水處理;自動(dòng)化控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

引言

時(shí)代的進(jìn)步，科技的發(fā)展，使得我國提前進(jìn)入現(xiàn)代化發(fā)展階段，加速我國各行業(yè)的發(fā)展進(jìn)程。經(jīng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，化工污水處理使用PLC技術(shù)，能夠緩解化工污水處理的壓力，還能加快化工污水處理的工作速度，確?；の鬯幚淼馁|(zhì)量，將PLC技術(shù)應(yīng)用到化工污水處理中，已經(jīng)是社會(huì)發(fā)展的必然趨勢。

1 PLC技術(shù)簡介

PLC控制系統(tǒng)能夠?qū)⒍喾N技術(shù)融合，在技術(shù)融合基礎(chǔ)上構(gòu)建出一種可控的系統(tǒng)裝置，通過內(nèi)部微處理器作為編程執(zhí)行核心，對整個(gè)系統(tǒng)中的各項(xiàng)控制指令進(jìn)行發(fā)送。PLC技術(shù)將繼電控制與計(jì)算機(jī)信息化技術(shù)相結(jié)合，整合不同技術(shù)之間的優(yōu)勢，在工業(yè)生產(chǎn)控制中明顯提升生產(chǎn)效率，整體設(shè)備控制安全性也得到提升。利用PLC技術(shù)能夠在生產(chǎn)線中構(gòu)建電子控制系統(tǒng)，對各生產(chǎn)設(shè)備實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程操控，也能通過可編程的控制存儲(chǔ)器，對內(nèi)部程序進(jìn)行匯編運(yùn)算，PLC技術(shù)應(yīng)用中的基本結(jié)構(gòu)，首先是由CPU模塊完成核心存儲(chǔ)控制。輸入輸出模塊，對PLC控制現(xiàn)場的各項(xiàng)設(shè)備數(shù)據(jù)進(jìn)行接口數(shù)據(jù)傳輸。編程設(shè)備是PLC技術(shù)應(yīng)用中最為關(guān)鍵的核心，外圍控制能夠通過外界程序匯編的形式對PLC系統(tǒng)內(nèi)部程序進(jìn)行修訂，完成對控制系統(tǒng)功能的設(shè)計(jì)。最后是電源模塊，PLC系統(tǒng)在工作中采用獨(dú)立電源控制，這樣能夠確?？刂浦噶顐鬏斁珳?zhǔn)程度，避免由于斷電等問題導(dǎo)致PLC控制中的數(shù)據(jù)丟失。

2污水處理概述

1.物理方法。物理處理方法包括隔油法、氣浮法、吸附法、膜分離法四種，隔油法就是將污水中含有較大顆粒物篩出來，不同的隔油方式所得到的效果也是不同的。氣浮法就是利用小氣泡吸附的原理將懸浮在污水中的物體吸出來，成本小，污染風(fēng)險(xiǎn)小。吸附法就是利用活性炭等固體物質(zhì)將污水中的雜質(zhì)吸附出來，但成本大，污染風(fēng)險(xiǎn)高。膜分離法就是利用微濾、超濾、反滲透的方法隔離廢水中的雜質(zhì)，還能夠祛除廢水的臭味，提升污水的清潔度。2.化學(xué)方法?；瘜W(xué)方法包括絮凝法、氧化法兩種。其中，所謂的絮凝法就是指通過利用絮凝劑，將污水中的膠狀顆粒相互結(jié)合，釋放新的方便被分離出來的物質(zhì)。當(dāng)前廢水處理中，微生物絮凝劑應(yīng)用廣泛，其優(yōu)點(diǎn)更加明顯，能夠有效減少二次污染，使用范圍廣，沒有毒性，新物質(zhì)多數(shù)為可降解物質(zhì)，有著較好的應(yīng)用前景。氧化法分為光催化氧化、O3氧化、濕式空氣氧化、催化濕式氧化等，不同的氧化方法對于有毒的廢水或者濃度高、降解難的污染物有著較好的處理效果。

3 PLC的化工污水處理自動(dòng)化控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

3.1預(yù)處理段PLC設(shè)計(jì)

1.粗格柵的控制設(shè)計(jì)。粗格柵的功能是篩除污水中的大體積漂浮物。粗格柵機(jī)的開啟可使用手動(dòng)方式或者自動(dòng)控制方式，具體實(shí)現(xiàn)原理是在粗格柵機(jī)前后安裝超聲波液位計(jì)，通過對液位高度的監(jiān)測，實(shí)現(xiàn)粗格柵機(jī)的開啟或關(guān)閉。通過對液位閾值的設(shè)置、運(yùn)行時(shí)間設(shè)置、停止間隔時(shí)間設(shè)置，實(shí)現(xiàn)PLC的控制。2.細(xì)格柵的控制設(shè)計(jì)。細(xì)格柵相對于粗格柵，攔截的漂浮物體積更小，目的是避免細(xì)小的物體堵塞設(shè)備。實(shí)現(xiàn)的控制方式和粗格柵一樣，不同的是對于細(xì)格柵機(jī)的控制，是基于上位機(jī)的操作人員手動(dòng)控制的。3.潛水提升泵的控制設(shè)計(jì)。粗格柵中的污水想要從提升泵房流入到細(xì)格柵池中時(shí)，需要利用提升泵將污水排進(jìn)細(xì)格柵池中，因此需對每個(gè)提升泵進(jìn)行PLC控制。根據(jù)設(shè)計(jì)需求泵房分別標(biāo)注不同的液位，根據(jù)化工污水處理需求，控制各提升泵的工作狀態(tài)。在設(shè)計(jì)時(shí)要充分考慮泵和動(dòng)力供電系統(tǒng)的使用壽命，合理設(shè)計(jì)提升泵的工作狀態(tài)，避免因反復(fù)啟停對提升泵造成的損害。

3.2動(dòng)態(tài)管理

有了PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)，工作人員無須到現(xiàn)場進(jìn)行監(jiān)管，系統(tǒng)能夠自動(dòng)地將工作區(qū)域內(nèi)的數(shù)據(jù)全部傳輸?shù)娇刂破脚_中，工作人員根據(jù)控制平臺內(nèi)數(shù)據(jù)的變化，對設(shè)備進(jìn)行動(dòng)態(tài)管理，通過相關(guān)數(shù)據(jù)，工作人員能夠準(zhǔn)確找出閥門打開的位置，如在工作期間出現(xiàn)意外，工作人員也能通過控制平臺，查看到故障發(fā)生的位置。這類系統(tǒng)還具有自動(dòng)保存功能，在傳輸過程中，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)對數(shù)據(jù)進(jìn)行保存，還能將污水處理以及工作畫面，傳輸?shù)狡脚_中，如果后期出現(xiàn)問題，工作人員也能通過傳輸過來的圖像，找出問題的原因，并進(jìn)行處理。在此基礎(chǔ)上，做好預(yù)防工作，對設(shè)備的各項(xiàng)功能進(jìn)行完善，以免出現(xiàn)意外，影響污水處理的速度以及管理系統(tǒng)的工作效率。

3.3優(yōu)化污水處理過程

1.需要解決化工污水排放系統(tǒng)，減少污水殘?jiān)z留，確保在化工污水量過大時(shí)產(chǎn)生污水排放困難，并對污水殘?jiān)皶r(shí)處理，以延長化工污水處理設(shè)備的使用壽命。2.利用電力的峰值價(jià)格來合理安排污水處理量，避免在電價(jià)最高的時(shí)候進(jìn)行污水處理，以免造成經(jīng)濟(jì)損失。3.對傳統(tǒng)的化工污水處理設(shè)備進(jìn)行更新升級，加強(qiáng)PLC的化工污水處理自動(dòng)化控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)，提高污水處理的水質(zhì)質(zhì)量，并利用計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行污水處理監(jiān)控，提高污水處理廠的工作質(zhì)量。通過對污水處理廠電氣節(jié)能技術(shù)的運(yùn)行，污水處理水量逐漸增加，水質(zhì)質(zhì)量逐漸提高。

3.4生化處理段PLC設(shè)計(jì)

該階段中的核心工藝是污水在曝氣池中的好氧反應(yīng)，通過對化工污水中的有機(jī)污染物的氧化分解，達(dá)到水質(zhì)提高的目的。其中對于好氧反應(yīng)影響最大的就是溶解氧濃度，如果氧濃度過高或者過低產(chǎn)生的直接影響是活性污泥的吸附能力和絮凝性能力降低，從而影響氧化分解效果。因此，對于該階段的PLC設(shè)計(jì)對于溶解氧的控制變得極為重要。具體的控制設(shè)計(jì)方法是在曝氣池中安裝溶解氧含量檢測儀器，根據(jù)溶解氧含量的高低，控制鼓風(fēng)機(jī)的使用，既能保證溶解氧的含量，又能起到降低成本的目的。

3.5故障預(yù)警

PLC系統(tǒng)以及設(shè)備在運(yùn)行期間，如果內(nèi)部出現(xiàn)問題，能夠在第一時(shí)間報(bào)警，同時(shí)能夠檢測出故障出現(xiàn)的區(qū)域，方便工作人員進(jìn)行維護(hù)，等待工作人員進(jìn)行維修。PLC系統(tǒng)的故障預(yù)警功能與其他系統(tǒng)不同，在示警之后，會(huì)將相應(yīng)位置的圖片傳輸?shù)狡脚_中，還能幫助工作分析故障產(chǎn)生的原因，為維修人員提供數(shù)據(jù)支持，同時(shí)，還能對故障區(qū)域進(jìn)行自動(dòng)維護(hù)。

結(jié)語

化工污水處理自動(dòng)化對于環(huán)境保護(hù)、節(jié)約能源、資源再生、降低生產(chǎn)成本和提高工作效率都具有重要意義。但是化工污水處理自動(dòng)化還有很多問題需要進(jìn)一步的深化研究，隨著科技的發(fā)展和進(jìn)步，未來的化工污水處理自動(dòng)化控制系統(tǒng)會(huì)更加的完善，從而實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的發(fā)展目標(biāo)。

參考文獻(xiàn)

[1]蔣天亮.城鄉(xiāng)供水系統(tǒng)自動(dòng)化控制方案分析[J].機(jī)電信息，2021（08）：10-11.

[2]吳昊，馮楓.污水處理廠自動(dòng)化控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)研究[J].數(shù)碼世界，2021（03）：272-273.

[3]黃從慧.分析污水處理廠自動(dòng)化控制系統(tǒng)及控制功能實(shí)現(xiàn)[J].工程建設(shè)與設(shè)計(jì)，2020（21）：76-78.

[4]王有成.城市污水處理廠污水提升泵站自動(dòng)化控制系統(tǒng)分析與研究[J].城市住宅，2020，27（08）：235-236.46EAAE92-0E6D-447E-A53C-0E3BFFD0045B