关于水处理行业自动化技术应用

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[摘 要]近几年，随着生产力的提高，人们在水的需求量上越来越大。为了满足人们在水的需求，各种自动化技术在水处理行业上得到了广泛的应用，使服务质量的到了进一步的提高。本文对自动化技术在净水行业中的应用进行了详细的叙述，目的在于提高水处理的生产效率，促进水处理行业的持续发展，提高人们的生活质量。

[关键词]水处理；自动化技术；净水厂

中图分类号：TK223.5 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）12-0204-01

自动化工业是科技发展的一种产物。随着信息全球化，经济全球化，社会对工业自动化生产的需求越来越强烈，自动化技术在各个行业生产行业中都有着重要应用，尤其是在水处理行业的应用体现了其服务价值。在人们对水需求量越来越大的今天，应当将自动化技术应用到水处理行业中，提高生产效率，缓解供水压力。

一、水处理自动化智能系统的构成

一般智能化处理系统主要由以下几部分组成：设备工艺、控制、信号采集、操作和人机界面以及保护系统。

（一）设备工艺系统

一套完整的工艺系统主要包含活性炭、机械、精密三种类型的过滤器，高压泵、反渗透，还有消毒仪器、各种水泵。设备工艺系统主要是指依据客户的实际需求，对水进行处理，给水以及其他在水处理过程中使用设备工艺。

（二）控制系统

水处理过程中控制系统一般有变频器、可编程控制等组成。控制系统在水处理过程中有着重要作用，其对整个系统的回路有着控制作用，实现了对系统中各个设备的启动、关闭、运作等操作。

（三）信号采集系统

水处理过程中信号采集系统的功能也不可小视，信号采集系统负责对水利系统的设备的运行参数进行处理，通过分析使调频器与PLC的数据分析的准确性得到了进一步提升，从而确保了开关状态、水质、水流量等等的有序进行。

（四）操作系统与人机界面系统

操作系统和人机界面系统之间有着密不可分的关系，工作人员通过仪表、系统开关实现对系统的操作，然后通过人界面确定操作的准确性，可以说该系统是整个水处理系统的“躯干”，对整个系统起到了支撑的作用。

（五）保护系统

自动化智能系统中的一个最关键的部分就是保护系统，保护系统是整个系统安全运行的保证，在水处理系统在运行过程中出现意外情况时，保护系统能够及时中断系统的运行，从而实现系统对自身的保护，这也是智能性的一个主要体现。

二、自动化技术在水处理生产中的应用

城市在发生过程中水处理水平和处理质量会对城市的居民的工作和生活产生直接影响，尤其是在水处理过程中对水的消毒加药方面。目前许多水处理厂在对水进行消毒上都对臭氧进行了广泛的应用，然而受技术和经济原因的影响，我国许多水处理厂在净水过程中还通过加氯的方式对水进行处理。在加氯过程中如果操作不当，将会生产有毒物质，会对人体的健康产生较严重的影响。因此，在水处理过程中需要利用科学的方式做好加前与加氯后的处理工作，合理消除在加氯过程中产生的不良影响，是当前水处理行业需要面临的一个问题。要想对该问题进行合理处理，简单的通过人工操作很难实现，人工操作在处理过程中经常会出现各种各样的误差，而在处理过程中对自动化技术进行合理应用，便可以降低处理过程中存在的误差，使投入的试剂的用量更加精准。水处理过程中对PLC系统进行合理的应用，使控制器的作用能够得到合理发挥。例如在某水厂中通过铺设7台PLC组成的控制水处理系统，其中一台PLC用对流量和电流的数据进行采集，一台用于控制加氯量，一台用于控制加氨量，加药配料和加药系统应当各自配设两台，同时应当对科学网络结构进行合理的应用，实现对系统平台的科学控制，通过上位机同PLC基于光缆，从而实现通讯目的。

（一）控制加氯的应用

控制加氯应用主要包括过滤前与过滤后的消毒处理，在过滤前通过对比流量的方式进行处理。例如，加氯方式，依据事先设定的加氯速率与原水量之间的比例，通过控制信号对加氯器的控制，对于过滤后的加氯则应当采取复合环路的方式处理，过滤后的加氯要比过滤前的加氯更加复杂，要在过滤后流量的基础上对氯进行投加，在经过一段时间后，充分混合后，位于充分混合位置输送取样水至分析余氯装置仪器中进行余氯值测量，并将氯值的信号反馈给相应的PLC加氯机中，然后依据制水厂在所设定的标准同计算结果进行对比，得到差值。通过计算该差值，开展PID计算，便可了解到相应的增加量，从而实现对加氯器科学控制，保证余氯值的大小能够同设定值贴近。

（二）控制加药、加氨系统

水处理过程中加药的控制方式与过滤后控制加氯的方式相同，而加氨控制与过滤前对加氯处理的控制方式也十分相近，因在对控制加药、加氨系统的论述过程中可以基于加氯的理论进行。同时在研究过程中应当在PLC的基础上对流量、浓度进行采集，并对采集的数值与设定的数值进行详细对比，通过偏差运算得到科学控制参数的准确数值，从而实现对系统的科学控制，实现高效、科学控制的目的。基于PLC的技术在处理上具有较快的速度，安全性较高，因此水处理系统的快速性、精准性、高效性都得到了进一步提高。

（三）智能化水处理的系统的监控

虽然自动化技术在水处理过程的应用，使水处理水平得到了进一步的提高，但也存在一定的风险，因此必须要做好监控工作，避免引起重大的安全事故。在智能化设备使用的区域中，安置多个监控机，从而实现对水处理厂调度系统、过滤站、加氯点等位置的全面检测，从而能够及时发现水处理厂自动化设备在运行过程中存在的问题，并将问题反馈给系统，从而使系统中存在的问题能够得到及时解决，确保系统的安全性。

（四）PLC的选择

智能化水处理系统时自动化技术在水处理过程中的重要体现，而PLC则是整个智能化水处理的核心，因此要注重对PLC的选择，PLC的选择直接关系到水处理的效率和质量。因此智能化水处理过程中使用的PLC的性能一定要高，确保在工作过程PLC能够独立或集中的方式进行工作，特别是在进行单独控制时，要确保与控制器数据采集、互换、分析、保存、处理上的有效性。实际操作过程中，依据智能化水处理系统的运作情况和功能，选择最佳的设备，特别是在外部环境较差，或者一些规模较大的水处理中场，选用的PLC的性能必须要高，例如类似2Quantom系列的PLC。如果工作环境一般，或水处理厂的规模不大，考虑到经济性和使用性，在PLC的选用上可以选用类似Quantom140的PLC，对水处理厂的现场监控，可以通过水处理厂的现场总线和以太网实现，从而使自动化系统的融合性和开放性得到提高，进一步提高水处理过程中对自动化技术的应用，为水处理行业的发展提供动力。

三、结束语

自动化技术在水处理过程中的应用对促进水处理行业的发展有着重要意义。在水处理过程中应当把握科学发展的整体趋势，在实际生产过程中通过自动化技术实现对氯、氨、药的科学添加，确保系统的有序、高效、稳定运行，从而提高水处理过程中的经济效益和社会效益，为水处理行业的持续发展提供保障。

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