浅析PLC技术在污水处理中的应用

摘 要：近代来，水质环境污染恶化、水资源匮乏等严重的环境问题日益突出，污水处理在解决环境问题中作用越来越重要，同时人们对污水处理技术提出了愈来愈高的要求，这也要求我们需要不断探索新的技术方案来应对污水处理问题。伴随着经济及技术的飞速进步，越来越多先进的自动化控制技术开始应用到污水处理上来，并较好解决了部分地区水资源污染问题。目前，应用较广的自动化控制技术为PLC技术，例如利用PCL控制技术可进行含油污水处理和生活污水处理等。此外，通过这些控制技术的应用，已经给污水处理系统带来了整体技术的提升。

关键词：PLC技术；污水处理；应用

污水处理可以对某污染水体进行净化达到再次使用的目的。目前，人们对水资源的需求量随着人口剧增而不断增长的全球问题，开始以水资源再生的手段来解决，即污水处理技术的应用。污水处理被大量应用在农业、建筑、交通、医疗和餐饮等各个领域，也是人们的日常生活津津乐道的话题。PLC技术是指可编程序逻辑控制技术，设计设计初衷是将其应用于工业、农业等条件下进行操作，它是一种采用存贮器存贮运算、控制、定时、计数和算术等指令的数字电子控制系统。

1 污水处理及PLC技术的由来与发展

全球可直接利用的水资源只是全球总储量的冰山一角，水资源匮乏是全球性问题，目前，中国国内水资源短缺问题依然存在，不仅人均量大大低于世界人均量，而且地区分布、季节分布极为不均，虽然已经提出许多技术策略应对这些问题，但是许多地区仍然表现为严重缺水。水资源环境也令人担忧，城市化和工业化的脚步不断加快，基于设施处理局限和管理能力有限等，江河湖泊受到不同程度的水质污染。

1970年伊始，国内开始进行污水处理，且只是对生活污水及工业废水进行简易处理，八十年代中期，国家增强了污水处理的力度，但是长期以来污水处理效率不能达到预计目标。

PLC技术于六十年代末发展起来，七十年代正式应用于工业，九十年代中期，计算机技术迅猛进步，PLC等控制技术开始应用到污水处理事宜上来，且半数以上新建污水处理厂采用控制技术应对污水处理问题，采用PLC技术可以完善污水处理及回用的自动化控制系统，具备进行设定参数、即时监测和指令控制等工作功能，可以减少污水处理的成本和提升效果，PLC技术可靠性高、维护较简易、控制及管理能力优越，可保障污水处理过程安全高效运行。

2 PLC技术的分类及特点

2.1 PLC技术的分类

根据I/O 点数可以分为小型机、中型机和大型机三类，小型机具有一般性运算、定时、计数和算术等功能，只能进行简易的模拟量控制操作。中型机在小型机的基础上还具有多路模拟处理、数据传送和通讯等功能，可进行较为复杂的模拟量控制。大型机性能更加全面，可以处理数据、调理、联网通信、监督和记载等，应用于大规模节制，如智能节制、远程节制等。

根据布局和外形可以分为整体式和模块式两种，小型机多为整体式，体积较小，布局紧凑，具有质量较轻、价格低廉和易组装等优点，应用于单机装备控制，同时，整体式PLC的局限是不够灵活、维修不方便。模块式PLC结构设置单独分开，应用时将各模块插入插座工作，配置灵活、装配简易方便，但是结构复杂、插件较多、造价更高。

2.2 PLC技术的特点

具有直观形象的编制程序，只包含简单电路情况和逻辑控制知识，适用于大部分操作人员使用。

PLC种类齐全，控制系统可根据实际情况灵活组配，结构简单、通用性不断增强。需求改变时也可以实时更改控制程序，同时具有比较强大的负荷承载能力，例如，PLC可直接与交流220V相接。

PLC技术应用于工业环境，具备多层次抗干扰能力，其控制程序设计可靠性较高，可安全运行数万小时以上。可有效控制外部干扰、高频干扰等[1]。

PLC的可编程逻辑控制程序存贮在存贮器内，可对工作过程实时监控，及时反映异常情况并进行检测、维护，维修时只需进行更换相应模块即可，操作简单。

PLC技术的设计规划与施工可以同时间操作，可编程序控制大大减少了接线工作量，施工周期缩短，也可进行室内调试，快速、便捷，进一步缩短了调试周期。

3 PLC技术在污水处理中的具体运用

（1）PLC技术可实现多个污水处理系统的自动化控制编程，包含格栅间、污水提升泵站、曝气沉砂池、回流污泥泵站等构筑物的控制。详细细节是指：通过监测流过格栅的水位浮动等信息来控制格栅的开启与中断；在污水提升泵站的管理过程中，根据水位浮动的信息，控制水泵的开启台数或停运台数；可以操控曝气沉砂池中抽砂泵的工作状况；回流污泥泵站泵的启动与停止由PLC程序控制[2]。

（2）对污水处理构筑物及工艺设备如格栅、泵、阀门、刮泥机和搅拌器等采用相应技术软件进行监控，控制室经由报表、报警等方式实时监控污水处理厂的总体运行状况。

（3）PLC技术在生活污水处理运用过程中，采取的是开关量的模式。即控制水的排放通过监测水位变化实现，高水位时，控制程序操控所有水泵工作；中水位时，控制水泵间歇运行；低水位时，控制水泵都不运行。

（4）PLC技术在含油污水处理过程当中，针对水位、油水界面及流量进行监测，通过集中各个监测点位的信号来对比并决断污水处理的运行状况，及时发现报警讯号并及时处理与处置。

4 总结

PLC技术可实现在污水处理过程中的处理、回用再生等自动化控制，更加适用于当前污水处理量日益剧增、污水处理难度不断加大的实际情况。污水处理的未来前景必定是高效可靠性与自动化相统一的处理过程，不仅基建投资少、成本低、管理要求低、效率高，而且计算机控制将会更加普遍[3]。PLC技术自投入使用开始即获得高速发展，可靠性高、技术性强、编程简单易学等优点集于一身，未来在各个领域将会获得更广泛的应用。PLC技术在污水处理上的成熟运用，实现了污水处理的高度自动化和较高的控制水平，给经济带来了巨大的效益。

参考文献：

[1]蔡均超，罗利琴.PLC技术在污水处理中的应用[J].科技与企业，2012（09）：164.

[2]周磊.基于PLC控制的生活污水处理控制系统设计[J].现代商贸工业，2012（19）：169.

[3]尚鸣，史林均，罗燕，蒋涛晨，顾万建.计算机技术在污水处理中的应用[J].硅谷，2014（13）：105+98.

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