电气自动化系统在污水处理厂的应用实践

电气自动化系统在污水处理厂的应用实践

安洁泽,汤嵩瑜,吴生余,曾华哨,陈福伟,程荣伟

温州市创源水务有限公司  325000

摘要：社会和经济的可持续发展绝不是简单地以对自然环境的严重破坏为代价的，其中，工业以及生活中污水对生态环境的破坏是非常明显的，因此，必须对其进行有效的处置。基于这一现状，本文针对我国的实际情况，对电气自动化系统在污水处理厂建设中的合理设计以及相关的应用情况进行了详细研究分析。

关键词：电气；自动化系统；污水处理厂；应用

引言：

现阶段国家工业的迅猛发展，离不开电气自动化技术，该技术的发展也必将成为当今我国工业发展的一个重要信号。电气自动化控制技术的发展，不但可以帮助改善企业的生产、管理和效率，还可以减少企业的经营管理和运行费用。电气自动化系统已广泛应用于我国的污水处理厂，对于促进友好型城市的发展具有重要意义，同时也是城市可持续发展战略规划的重要内容。

一、污水处理厂电气自动化的设计要点探究

（一）电气自动化系统的节能情况

在电气自动化系统的整体节能设计中，要从合理的选型、减少电气控制中的线路损耗、合理的电机配置、优化控制方案的整体性能、降低照明控制系统的损耗。

在城市大型污水处理厂的电气自动化系统中，要特别注意不要用大功率的变压器，要尽量选用节能型的。也就是说，这种变压器较其他变压器相比，其空载时的损耗和带负载时的损耗都更低。变压器系统的合理节电措施的设计原则是使其更加充分地发挥其全封闭的工作结构，从而大大地提高了电气系统的节能工作效率，延长了它的使用寿命。

从最大限度地降低系统的损耗的角度出发，进行节能设计，达成节约能源的目的。在大型污水处理设备的安装和施工中，需要大量的电线和电缆，通过合理的设计，减少电力资源在全线路运行中的损失，可以节约大量的能源。

（二）电气系统设计的可靠性和合理性

在设计过程中，应充分考虑到系统的可靠性与安全性的要求。此外，还应具备一定的抗干扰性，具有较好的软硬件设计，对于改善电力系统自身的可靠性，是非常有效的。电气系统的可靠性越高，其结构也就越合理，可靠性是该系统最优设计的首要条件。

系统的扩展性是系统的固有要求，其自身的优化工作不可能一劳永逸地完成。同时也要面对不断发展的产品体系的升级需求，以及设备技术的更新与革新。系统所采用的各种软件、硬件设备、部件、控制系统的外部接口、安装步骤等，都需要对设备的通用性进行更高的要求，因此，在设计过程中，必须对设备进行合理的管理，并对其进行科学的管理。电气自动化系统的结构设计，其目标是能够实现分布式智能控制中心、集中管理的智能控制系统。

（三）污水自动化控制系统的光纤环网特点

光纤环网是污水处理系统中的关键技术。光纤环网是目前国内应用最广泛的一种网络拓扑。与其他网络相比，网络传输稳定，可靠性高，自愈能力好。因此，采用光纤环网技术可以有效地防止某一条网线的破坏，进而对整个网络产生一定的影响，并能有效地解决单网所造成的数据问题。同时，采用光纤环网技术，可以快速地恢复网络中的数据，防止出现短暂的中断。双冗余网络是一种以数据传输线路为主、视频传输线路为辅助线路的通信方式。通常情况下，两条线路不会互相影响。数据传送线路发生故障时，数据传送将通过主干进行。

二、自动化系统在污水处理厂的应用探究

（一）污水处理自动化控制系统的作用

随着我国现代化工业城市的发展和城市化进程的加快，污水的集中排放和供水量也在不断增加，水污染的趋势已经使地区的水环境质量变得越来越差。污水处理自动化运行系统的应用可持续发展，通过对污水处理技术的显著改善和优化，提高了国内的工业污水处理水平，而且，在污水处理项目结束后，水质达到国家要求，既能节约大量的水，又能达到国家绿色生产、环保用水政策，为企业节约资金，又能使污水处理厂全程无人值班，降低企业能耗，持续高效运行，稳定循环生产[1]。

（二）电气自动化系统应用存在的主要问题

由于处理系统的复杂性、设备的多样性、净化过程的持续时间较长，以及污水处理厂自动化设备的研制时间较短，在实际应用中尚有许多问题需要进一步解决和完善。

一方面，我国的自主创新能力相对较弱。这主要是由于大型集中式污水处理厂采用的是先进的、高效的、可靠的工业控制系统，这些都是从国外一些著名的公司引进的。这不仅需要大量的硬件和维修费用，而且还需要专业的操作人员来熟练掌握整个系统和操作过程，控制的信息化程度也不高[2]。

另一方面，我国目前的大型污水处理设备的研发和开发能力处于中等水平，国产中小规模污水处理厂的自动化配套体系水平太低，可靠性差。控制系统的功能结构还需要不断地改进，控制系统的稳定性和精确度也不能完全实现计算机的远程控制。

设备自动化系统的信息化控制水平也相对较低。随着人们对节水意识的不断加深，目前国内大多数污水处理厂所能使用的局部自动排污控制系统，目前国内一小部分大型污水处理厂已应用了自动化控制系统，但距离实现全智能化、自动化等方面的要求仍有较大差距

[3]。

（三）网络新的技术的应用与分析

传统的网络传输技术仅适用于污水处理系统中的数据和图像的传送，存在着诸多限制。在小型污水处理系统中，网络的使用范围比较广泛，但是对于大型的污水处理厂，网络的使用受到限制。现有的双冗余网络技术能够实现图像与数据的同步传输。在传输线路出现问题时，可以采用视频传送来增强传输的可靠性。与常规污水处理厂比较，该技术具有资源节约、资源利用率高等特点[4]。

（四）设备的新技术的应用

UPS是一种用于污水处理的装置，其能保障污水处理厂在突发事件中的实时资料不丢失，防止意外。UPS能有效地减少污水处理中的各类技术风险，并能有效地改善污水处理厂的运行安全。在污水处理过程中，采用了一种能够自动检测和预警功能的新型设备。该系统能够对设备自身的故障进行检测，并对其进行实时报警。

三、结束语

在地球上淡水资源只是很少的一部分，而这一资源却是人类赖以生存的根本。为了获取更多的淡水资源，就需要通过污水处理厂来进行水资源的保护。因此，对污水处理厂的自动化控制系统进行研究，对推动我国污水处理工业的发展、节约淡水、保护环境等方面起到了重要的推动作用。

参考文献：

[1]郭川利.电气自动化系统在污水处理厂的应用实践[J].城镇建设,2021(17):367-368.

[2]乔丹丹,李尚陶,李元帅.自动化控制系统在污水处理厂的应用[J].消费导刊,2021(32):139-140.

[3]马聪.电气自动化控制系统在地埋式污水处理厂中的应用研究[J].商品与质量,2020(47):120.

[4]赵克兰霞.污水处理厂10kV变电站综合自动化系统设计及应用[J].自动化应用,2019(03):27-28.