天津凯英科技发展股份有限公司天津市300000
摘要:现阶段我国工业发展存在许多问题,其中工业污水的处理问题已经成为一个社会广泛关注的问题,为了能够实现绿色城市、绿色工业的建设目标,就必须要加强工业污水处理工作,提高自动监控技术的应用效能,保证工业废水排放能够符合国家标准。基于此,本文首先对工业污水治理现状加以阐述,进而分析了自动监控技术,并提出该项技术的发展趋势。
关键词:工业污水;自动监控技术;发展
科技的飞速发展使人们进入了工业社会,人们对经济与科技关注的同时,对环境的关注力度也在不断加大,尤其是“可持续发展战略”提出以来,人们对环境的关注度日益加大,特别是对水源与空气问题的关注,水是地球上最重要的资源之一,水资源的可持续发展关乎人们未来的生存形势,如何完善污水处理工程受到人们越来越广泛的关注。
一、工业污水治理中的常见问题
(一)工业污水排放量大且范围广
自20世纪80年代以来,我国的工业污水排放有了大幅度的增加,而且我国的自然河流中流入了许多没有经过处理的工业污水,根据社会反映的情况来看,工业污水严重的影响了我国大部分区域的河流,并且城市中有90%的城市水资源受到了严重污染,最少有70%的河流丧失了他们本来的价值。我国城镇每天大约有1亿吨污水未经净化就排入河流中,导致我国水质的严重污染,1/3的水体鱼类无法生存,用于灌溉的水源不过40%,有超过一半的水源人类已无法饮用。淡水资源并不是很富裕,在水资源缺乏的同时伴随着不断加深的工业污染,治理污水难上加难。
(二)治理污水能力差
污水进化站在我国并不是很常见,在污水处理的问题上,大部分企业并没有合理的解决方案,污水的处理技能并不成熟,存在着问题与漏洞,进而无法达到污水处理的标准。全国六百座城市年排水量大约有356亿m3,而处理量不到80亿m3,污水处理量还不到30%。
(三)投入污水治理的力度小
从保护环境的角度出发,工业污水的治理不能只说不做当成空谈,这需要大量的资金支持。但是为了最大程度的获得经济效益,一些工业企业不想拨出大量资金用于污水治理。没有了资金做支撑,污水治理难以进行,遏制了污水治理技术的开发,进而使处理后的污水无法达到标准规定。
二、污水处理自动化监控技术的实现原理
工业污水中的重金属物质含量很好,具有很强的污染性,所以做好工业污水处理工作的难度较大,对处理技术也有很高的要求,处理时间也相对较长。在自动化监测技术应用当中,整个处理流程可以划分为三个阶段,包括预处理、升华处理、沉淀。其整个流程为:将工业生产出的废水排放到砂池中,搅拌污水,尽可能让砂水相分离,在砂石沉淀完成之后,传输到中和池当中进行酸碱那中和处理,之后将工业废水提升一级,进入到厌氧池当中,并进行生物分解,分解完毕后流入到调节沉淀池当中,这样即可净化工业污水,对污水进行气化微处理,将水中污染去除,在沉淀池中进行固液分离,将药物加入到废水当中,将处理完毕后的工业废水进行二次利用或排放,固体进行凝固集中运出统一处理。
三、工业污水处理自动监控技术的应用
(一)系统与功能构成
自动化监控系统可以划分为两个部分,主要包含上位机、下位机软件控制系统。其中,上位机系统主要是采用WinCC6.0P2组态软件用作控制平台,并构建相关图形。在实际使用当中,通过自动化平台可以构建相应的画面(终端显示),工作人员即可对污水处理整个流程进行监控,时刻观察污水中的数据信息,如果出现了问题就会自动报警。当启动了WinCC软件时,可以在显示器上显示工艺流程图,且可以直接显示处理设备的运行参数。用鼠标点击显示器中的画面即可切换仪表、阀门、泵的相关信息,方便工作人员查阅。其主要的功能结构表现在:
(1)信息报表。该功能模块可以方便工作人员查看各项设备的运行效果图,也可以查看设备的运行信息;
(2)报警。如果出现了报警信息,可以点击报警模块查看报警信息;
(3)报警消除。点击报警消除模块可以直接消除报警音效;
(4)PH与流量趋势。该模块主要是显示各个表格控件以及数据走向图;
(5)初始化。该模块可以划分为界面初始化和系统初始化,界面初始化可以直接把显示终端信息切换到WinCC画面;系统初始化是将系统设置为初始参数。
下位机主要是采用SIMATICS7-300软件,该软件能够直接搜索所连接的传感器,从而实现上位机与下位机的连接,让数据采集、数据处理、数据传输一体化进行。如果整个系统出现了短路或断路的情况,传感器会直接发出警报。同时,该技术可以监测污水中的PH值,在PH计量层面上,其主要的操作流程为:
(1)如果污水的酸碱度适中,则可以采用PHX7触电,此时要将加酸阀、加碱阀关闭,此时报警器不会发出警报。
(2)如果污水是强碱性性质,则可以接通PHX6点,报警器会因碱性超标而发出警报,此时会自动(或手动)打开加酸阀。
(3)如果污水是强酸性性质,则会直接接通X5点,报警器会因为酸性超标而发出警报,此时自动(或手动)打开加碱阀。
(二)应用效果评价
(1)显示运行参数
在实际应用中,工作人员可以直接通过计算机显示终端对污水处理现场的水罐、水池液体位置进行观察,同时也能够观察水管压力信息数据、流量信息数据、水泵开停信息,并且可以动态显示这些信息数据。
(2)实时显示数据信息
在传感器采集信息过程中可以将信息数据自动保存在数据库当中,并时刻更新所采集的信息数据。工作人员也可以人工访问数据库,查询以往的数据信息记录,并对数据库中的信息进行下载、打印等操作,适用性非常强。
(3)超出阈值报警
如果实际运行的超声变量超出了预设阈值,则系统会自动发出警报信息,提示工作人员作出相应的措施。在出现报警提示后,工作人员需要点击报警确认模块,立刻停止播放报警音效,也可以结合报警画面信息指导检修人员到现场将故障排除。此外,每一次的报警信息都会自动的记录到报警历史痕迹中,通过查询历史痕迹可以直接进入到数据库查询详信息。
四、工业污水处理自动监控技术的发展
智能化是自动监控技术未来发展的重要方向,智能控制相比自动监控技术来说,更加先进、高级,甚至可以脱离人为因素。智能控制不仅仅融入了计算机、传感、编程等技术,还融入了纳米、人工智能、模糊网络、专家系统等技术。近些年,人工智能技术在各个行业中都成为了焦点技术,可以划分为神经网络控制、模糊控制两种形式,将智能控制与污水处理自动监测技术相结合,能够最大程度上提高污水处理质量。模糊控制可以将工作经验和理论信息组合成相应的控制规则,之后采用综合规则控制整个系统,在实际应用中具有效率高、精度高、运行稳定、节能环保等优势,可以将污水中的各项信息进行变量模糊匹配,最后自动化提出处理手段,通过模糊神经网络自动进行控制。而神经网络是人工神经元连接构成网络,模仿人类大脑思考,具有一定的学习能力和适应能力,在工业污水处理领域中已经成为了研究热点,并有部分智能技术已经实现了初步应用,但是还不够成熟,但是在未来势必会成为污水处理领域的主流技术。
综上所述,工业污水处理是实现社会经济可持续发展的必然途径,为了能够全面提高污水处理质量,加强自动监测技术有着重要意义,这就需要加强自动监测技术的研究,融合智能化技术,实现整个系统的一体化监控,从而实现最终的工作目标。
参考文献:
[1]庄晓杰.工业园区污水处理厂的现状及对策[J].资源节约与环保,2018(09)
[2]王铖,王晓佳,王纪.环境工程工业污水治理中常见问题分析与措施[J].环境与发展,2018,30(05)
[3]赵敏鹏,常文利.基于可编程控制器的污水自动控制系统设计[J].电子设计工程,2018,26(09)