污水處理自動(dòng)化的發(fā)展現狀與趨勢

　　在節能減排的新形勢下，污水處理對于自動(dòng)化產(chǎn)品提出了更高的要求。良好的質(zhì)量控制，使產(chǎn)品能夠高效穩定的運行，為保證水廠(chǎng)高效穩定運行，污水處理對控制系統的高可靠性要求，要求PLC支持多種冗余方式，能夠更好的提高系統的可靠性，提高水廠(chǎng)、污水廠(chǎng)的運行效率，為更嚴格的水質(zhì)達標提供保證。

　　城市污水處理的特點(diǎn)

　　城市污水處理就是利用各種設施設備和工藝技術(shù)，將污水中所含的污染物質(zhì)從水中分離去除，使有害的物質(zhì)轉化為無(wú)害的物質(zhì)、有用的物質(zhì)，水則得到凈化，并使資源得到充分利用，其生產(chǎn)工藝流程是比較龐雜的。

　　污水處理過(guò)程控制是以物料平衡調度為主的連續性較強的慢處理過(guò)程。在污水處理過(guò)程中要用到大量的閥門(mén)、泵、風(fēng)機及刮泥機等機械設備，它們常常根據一定的程序、時(shí)間和邏輯關(guān)系定時(shí)開(kāi)、停。主要控制對象為：柵格、總泵房、沉砂池、生物反應池、沉淀池、加氯間、污泥處理裝置、發(fā)電機房等。

　　因此，基于現場(chǎng)設備自動(dòng)化功能的全廠(chǎng)綜合自動(dòng)化的主要目標重點(diǎn)不僅僅是保證生產(chǎn)處理質(zhì)量，而更現實(shí)的是減輕勞動(dòng)強度、方便生產(chǎn)管理、提高設施設備的利用率、節能降耗、減員增效。一些發(fā)達國家的城市污水處理廠(chǎng)無(wú)不例外均配置了自動(dòng)化技術(shù)水平愈來(lái)愈高的全廠(chǎng)綜合自動(dòng)化控制系統，其顯著(zhù)效果就是其運營(yíng)人員數量的大幅度減少，節省成本。

　　據了解，污水處理廠(chǎng)建設自控系統，成本一般占設備的10%，包括控制儀表、流量計這些等等都在內。原來(lái)污水處理廠(chǎng)的管理控制是粗的控制，有了自控系統之后能夠做到**控制，避免很多失誤，并且能夠減少能源消耗、降低成本。自動(dòng)化產(chǎn)品在污水處理領(lǐng)域的市場(chǎng)前景十分廣闊。

　　由于現代污水處理廠(chǎng)規模越來(lái)越大，所以自動(dòng)化程度要求越來(lái)越高。污水處理自動(dòng)化控制系統應具有全自動(dòng)邏輯控制、在線(xiàn)工藝狀態(tài)顯示及參數記錄、運行故障診斷記錄、生產(chǎn)報表顯示記錄等功能。系統能長(cháng)周期**無(wú)故障運行，具有高可靠性。

　　污水處理自動(dòng)化現狀

　　我國污水處理自動(dòng)化控制起步較晚，進(jìn)入20世紀90年代以后，污水處理廠(chǎng)才開(kāi)始引入自動(dòng)控制系統，但多是直接引進(jìn)國外成套自控設備，國產(chǎn)自動(dòng)控制系統在污水處理廠(chǎng)應用很少。早在70年代，我國的水行業(yè)就開(kāi)始應用自動(dòng)化技術(shù)，到90年代，自動(dòng)化、信息化在水行業(yè)受到了普遍重視。近20年來(lái)，我國水行業(yè)在自動(dòng)化技術(shù)和信息化技術(shù)應用方面得到了長(cháng)足的發(fā)展，創(chuàng )造了良好的經(jīng)濟效益和社會(huì )效益。

　　過(guò)去的二十年，自動(dòng)化技術(shù)與信息技術(shù)已經(jīng)廣泛地應用于水行業(yè)中。尤其是自動(dòng)化技術(shù)，應用于閘門(mén)泵站的自動(dòng)化改造、水廠(chǎng)和污水廠(chǎng)的SCADA系統、城市供水調度系統。隨著(zhù)無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和視頻技術(shù)等不斷發(fā)展和普及，已基本實(shí)現了水行業(yè)的“可視化”。

　　但是，與國際水平相比，我國的自動(dòng)化和信息化技術(shù)還相對滯后，整體上還處在國外80-90年代的水平。主要體現在發(fā)展的不平衡和應用水平方面。以智能決策為目標的信息化技術(shù)則相對遲緩，“信息孤島”現象依然嚴重，自動(dòng)化技術(shù)和信息化技術(shù)缺乏融合，大量的過(guò)程數據都靜靜地“躺”在現場(chǎng)，而沒(méi)有發(fā)揮其應有的作用。

　　污水自動(dòng)化產(chǎn)品的需求

　　節能減排作為當前水行業(yè)發(fā)展的重要任務(wù)之一，其工作的進(jìn)展備受矚目。而自動(dòng)化與信息化技術(shù)作為水行業(yè)發(fā)展中的后助力量，保障著(zhù)節能減排工作的有續進(jìn)行。它將解決生產(chǎn)水、供水、排水處置及污水處置的過(guò)程控制與管理智能化，從而*大限度地減少水資源的浪費，基本實(shí)現水資源的優(yōu)化配置，*大限度的讓水資源循環(huán)利用起來(lái)。

　　在新的形勢下，污水處理對于自動(dòng)化產(chǎn)品提出了更高的要求。良好的質(zhì)量控制，使產(chǎn)品能夠高效穩定的運行，為保證水廠(chǎng)高效穩定運行，污水處理對控制系統的高可靠性要求，要求PLC支持多種冗余方式，能夠更好的提高系統的可靠性，提高水廠(chǎng)、污水廠(chǎng)的運行效率，為更嚴格的水質(zhì)達標提供保證。

　　為保護用戶(hù)的初始投資，要求系統具有很好的開(kāi)放性，能夠為世界各大有名廠(chǎng)商（如Siemens、AB、GE、Schneider等）的設備提供完備的驅動(dòng)程序庫；支持DDE、OPC（Server及Client）、ODBC等標準，支持SQL語(yǔ)言、ActiveX控件；提供大量的函數，可使用VB、VC++、Delphi等開(kāi)發(fā)工具進(jìn)行第三方開(kāi)發(fā)。

　　為了降低系統的能耗、藥耗，要求系統具有豐富的控制算法，如過(guò)程控制算法、模糊控制等**過(guò)程控制算法、變頻調節控制算法等，能夠集成電能管理、智能控制水泵。同時(shí)，具有靈活的開(kāi)放性。就水處理工程特點(diǎn)而言，在一個(gè)項目中可能包含多家供應商的產(chǎn)品，要求電控系統具有強大的包容性，并符合IEC國際標準。

　　為了節省成本、減少系統維護的工作量，要求控制系統具有易用易維護的特點(diǎn)，要求所有模塊均支持帶電插拔、可通過(guò)SD存儲卡對系統程序進(jìn)行升級、備份，背板上設計有防混銷(xiāo)以避免插錯模塊，獨特的接線(xiàn)端子設計，并提供預接線(xiàn)系統。因為水行業(yè)自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)人員相對較為匱乏，大部分技術(shù)人員主要從事工藝維護，因此希望自動(dòng)化系統穩定、可靠，既便出故障也只需簡(jiǎn)單操作就能快速使系統恢復，*大程度的減少對連續供水或污水處理的影響。

　　典型自動(dòng)化產(chǎn)品的趨勢

　　監控軟件

　　隨著(zhù)自動(dòng)化控制在污水處理中已得到的廣泛應用，監控軟件也有了飛速的發(fā)展。中央監控系統已經(jīng)成為污水廠(chǎng)日常監控、運營(yíng)管理和維護的中心。目前在國內污水處理市場(chǎng)占有率較高的監控組態(tài)軟件分別是GE Fanuc的iFix、Wonderware的Intouch、西門(mén)子WinCC等。國內廠(chǎng)商以亞控、力控等為主。

　　我國目前對廣域污水自動(dòng)監控系統的逐步建設和完善也越來(lái)越重視。監控軟件正朝著(zhù)大型化、信息化和網(wǎng)絡(luò )化的方向發(fā)展。結合中小型污水處理廠(chǎng)的特點(diǎn)，廣域監控是今后污水廠(chǎng)監控系統重要發(fā)展趨勢之一。業(yè)內人士表示，監控組態(tài)軟件*好能增加具有操作系統核心防護功能，能應對各種意外情況，盡可能防止系統崩潰！

　　自動(dòng)控制系統

　　污水處理廠(chǎng)的自動(dòng)控制系統要求能夠實(shí)現“集中管理、分散控制”的監控模式，使得局部故障不影響主體正常運行，將風(fēng)險分散，確保系統的可靠性。系統內部的配置和調整靈活，構建彈性化，可根椐不同工藝處理要求及用戶(hù)需求進(jìn)行優(yōu)化。并具備很好的開(kāi)放性、兼容性和擴展性，可應用不同品牌的軟硬件進(jìn)行整合，可無(wú)縫的把分期建設的系統融為一體。

　　自控系統要充分考慮與廠(chǎng)外污水廠(chǎng)、泵站、水務(wù)局自控系統接口，可采用多種通信解決方案，組成廣域網(wǎng)統一監控。并實(shí)用、完整的系統監控管理功能，能有效的實(shí)現工藝處理的控制、診斷和調度，采用先進(jìn)的節能降耗控制技術(shù)，節能效率高。