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淺析村鎮污水處理自動化應用

文檔作者：王志雄文檔來源：陜西容感電氣有限公司		點擊數：	更新時間： 2021年10月12日
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l工程建設與設計Lc“一‘～?。”“一。“5—"“7”—q8。
淺析村鎮污水處理自動化應用
Analysis on the Application of Wastewater Trea缸11ent Automated in Villages and Towns
王志雄
(陜西容感電氣有限公司，西安710000)
WANG Z11i—xiong
(ShanxiRongganElectricCo．Ltd．，)(i’an 710000，China)
【摘要】村鎮污水處理規模較小，自動化運行和維護城鎮模式污水處理技術力量不夠。論文針對現階段“村鎮污水處理問題與推進
計劃”大力推行的形勢，對小型污水處理廠自動化應用存在的問題進行了具體分析并給出解決方法。
【Abst餡ct】The scaleofnlral sewagetrea仃nentis small，a11dtheautomaticoperationandmaintenanceofurball sewage仃eatHlenttecllllologyis
not enou曲．According to the current situation of promoting the”mml sewage trea仃nent pmblem and promotion plall”，p叩er a11alyzes the
problemsexistinginthe印plicationofwaStewatertrea仃11entautomatedin small sewage仃eatlllentplant，a11dputsfbnⅣardme s01“ngme血ods．
【關鍵詞】村鎮污水處理；自動化應用；物聯網
【Keywords】Villagesewage仃eatnlem；automation印plication；IoT
【中圖分類號】x703．1 【文獻標志碼】A 【文章編號】1007-9467(2017)07-0128—02
【DOI】10．1361剛．cllki．gcjsysj．2017．07．160
1引言
據住房和城鄉建設部門統計，2010年末，我國有272．98
萬個自然村，村鎮集中生活用水量達到170．29×108t，其中村莊
生活用水量達到115．69×10、，接近城市生活用水量的50％。從
總水量來看，全國村鎮污水總產生量達136．2×10＆t，占全國生
活污水排放總量的22．9％。從處理情況看，村鎮污水處理率很
低。排水量依據相應的用水量指標推算，考慮各地村鎮發展程
度有較大不同，村鎮級污水排放及處理規模主要在1000～
5000m汨【1】。目前，針對村鎮污水分散式處理，上述規模國內外
主要采用的是二級生化處理工藝，借鑒城市污水處理的成功
經驗，將設備小型化應用到村鎮污水處理上。二級生化處理工
藝和應用技術都比較成熟，對村鎮污水處理達標排放發揮很
大作用。村鎮污水處理站污水處理量都不大基本都是生活
污水，其中主要設備的類型與城市生活污水相差不大，僅是設
【作者簡介】王志雄(1982～)，男，陜西西安人，工程師，從事電氣自
動化工程設計與研究。
128
備被小型化和設備組數減少，在自動化生產過程中，其運行維
護的難度與城市生活污水處理沒有明顯減小。
2污水處理的自動化現狀及村鎮污水處理自
動化要求
在生活污水處理方面，自動化控制系統已趨于成熟化，主
要應用PLc或小型Dcs控制，但在規模較小的生活污水處理
廠中往往因自動化系統維護技術能力不足尚不能正常全自動
運行起來。
由于村鎮污水處理站本身規模小，所以需要村鎮污水處
理自動化控制部分投資少，運行維護投入費用少，投入人員
少，依然能保證正常水處理，同時出水水質達標。要求整個工
藝實現全自動運行，從污水進站到達標水排放的整個流程，所
有的設備全部自動運行，正常狀況下，運行和維護人員不需要
額外人為操作，不需要24h有人巡查值班。工藝流程運行異常
時，控制系統能自己診斷故障類型、原因以及列舉處理方式，
能處理的故障系統自行處理，同時推送消息提醒相關工作人
員和存儲異常記錄。
萬方數據
3村鎮污水處理自動化要求實現辦法
有一些污水處理廠自動運行不正常，自動運行與預期不
匹配，又不能經過較小改造實現完全自動化運行，排除設備問
題和施工問題，是因為沒有項目經驗和對實際需求的深入了
解。村鎮污水處理站數目眾多，處理工藝僅若干類常用，在自
動化配置過程中對各種工藝進行標準化配置。每一種工藝規
定一套設備和儀表對應地址表，以cAss池工藝為例，粗格柵、
細格柵、旋流、cAss池、砂濾及污泥濃縮等各部分的工藝參數
和設備參數、狀態都對應的是固定地址，固定PLc(可編程控
制器)站點編序，固定邏輯模式形成標準化程序。所用的PLc
必須支持高速網絡(以太網)，支持同樣的通信協議，彼此可以
相互通信，同時可以通過高速網絡擴展PLc站點，以增加系統
接入能力，實現統一性和互換性。在污水處理中，沒有要求運
算高速率和高可靠性的環節，一些增強的小型PLc的可靠性
和容量均可滿足。PLc通過高速網絡擴展多臺PLc，以增加10
接口數量和處理能力，每臺PLc都是一臺獨立的運算單元，
PLc之間通過高速網絡可以快速交換數據又成為一個有機整
體【2】。
對于整個自動化系統配置結構如圖1所示。每一個污水
處理站配備PLc站作為工藝數據、設備數據及設備狀態等信
號的讀入，設備運行命令的輸出接口和數據計算及邏輯運算
的單元，每個站配備一個或幾個PLc，每個PLc站配備觸摸屏
或站區上位機。PLC站標準化編程后實現獨立完整可靠的全
自動邏輯控制運行，觸摸屏或站區上位機為PLc站提供人機
界面，通過觸摸屏或站區上位機，可以全面了解本污水處理站
運行狀況。每個污水處理站PLC站，通過物聯網智能云端網關
所支持的自動化協議連接到物聯網智能云端，總監控室上位
機、終端手機及終端電腦均可通過賬戶訪問物聯網智能云端，
得到污水處理站的運行數據和狀態。總監控室設在容易獲取
管理人才和技術人才密集的地方，容易獲得較高的管理水平
和技術支持水平。在任何具有互聯網支持的地方，都可以通過
電腦接人互聯網登錄賬戶即可通過物聯網連接到想要連接的
污水處理站PLC站，得到所有該站的運行數據和狀態，可以對
PLc站的各PLc進行在線診斷、程序上傳下載及數據維護等，
可對上位包括監控畫面、數據記錄及曲線報表等編輯制作。在
總監控室設置若干臺上位機，作為固定的集中監控和系統維
護用，從物聯網云端讀寫數據。總監控室上位機對各污水處理
站進行在線監控和數據管理，可對呈報的報表、曲線等全部集
中完成。隨時隨地接入網絡的筆記本、PAD和手機只要獲得權
環境工程設計I
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限都可以通過物聯網，訪問污水處理站的運行情況和接受推
送的異常提醒信息。總監控室上位機還設置維護數據數據庫，
記錄所有出現過的問題和解決過程以及辦法，同時該數據庫
還輸入經驗，日常維護辦法及周期提示維護等內容數據庫，該
數據庫匯人人的智慧并不停地豐富。
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圖1 自動化系統配置結構圖
4結語
編程標準化保證了程序的可靠性，編程標準化和硬件配
置的標準要求提高了控制系統維護的簡潔性和準確性，保證
設備正常運行，故障正確防護及時消息通知。有物聯網云組態
系統的支撐，人機界面可以出現在任何有互聯網支持的地方，
正常運行時運行人員、維護人員及管理人員均可通過電腦、手
機等終端設備監測其運行狀況和接收系統消息推送，不需要
一直守在電腦旁和設備旁。維護人員遠程維護時配合移動可
視化如臨現場，不必要事事都親臨現場，有更多時間處理更多
其他問題，能夠充分利用優勢人才去實現優質運行和維護管
理，同時，可以將分散的人才集中在同一平臺上，發揮其各自
的長處。維護數據庫不斷的建設和數據共享后，對系統維護水
平將起到推動作用。最后，自動化系統無論是從投入還是運行
維護上，都降低了工程成本，自動化運行水平得到了更好的技
術保障。曲
【參考文獻】
【1】潘學梅．村鎮污水處理應用技術初步探討叨．資源節能與環保，2014
(5)：93—94．
【2】岳少龍．污水處理自動化控制探討[J】．科技資訊，2012(1)：97．
【收稿日期】2016．12．30
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