摘　要：针对电厂废水处理过程中用到的自动控制技术进行分析和研究，为进一步提升电厂自动控制水平打下坚实基础。首先详细分析电厂废水处理系统的总体设计，然后对该系统中用到的设备、硬件进行简单描述。重点研究了该自动控制系统软件实现时的调节池控制过程和ｐＨ控制过程，对其软件实现流程图进行详细分析。上述分析的电厂废水处理系统已经实际应用到电厂的自动控制系统中，经过为期６个月的试运行，系统运行安全、稳定，已达到预期设计目标。

０引言

火力发电会产生大量的工业废水，饮用水被不经处理的工业废水污染后，会发生大规模的霍乱，危害人们的身体健康。因此，各发电厂建立了较完善的废水处理系统。废水处理主要有生物处理法和物理化学处理法两种，视水质情况选择处理方法［１－２］。国外对电厂废水处理系统的研究和应用要早于并优于国内，主要经历了三个阶段，即仪表检测水质，用闭环控制系统实现废水处理；利用智能多回路处理系统实现废水处理；基于ＰＬＣ控制系统、通信系统以及计算机系统为基础的智能废水处理。国内电厂废水处理技术主要分为手动控制、半自动控制以及全自动控制三种，对待处理的废水的ｐＨ、浑浊度、ＢＯＤ等指标进行记录和调节，达到废水处理标准［３－４］。电厂废水处理工艺流程主要包括工业废水集水井、机械格栅、工业废水调节池、气浮澄清器、中间水箱、全自动清洗过滤器、清水池等。经电厂废水处理系统后的水质要达到《城市污水再生利用工业用水水质》的要求［５－６］。

１系统总体设计

电厂废水处理控制系统的总体设计框图如图１所示，主要由数据通信、数据管理、实时控制、设备检测以及信息显示五大模块组成。数据通信模块主要完成与本地控制器的数据交互，完成与废水处理系统中的智能仪表的数据通信，完成与外部输入数据的通信；数据管理模块主要完成对废水中的ｐＨ、ＳＳ、浊度、总硬度、总碱度、总磷、硫酸盐、氨氮等控制指标的统计分析，完成废水指标的数据库记录管理以及数据打印功能；实时控制模块主要完成废水处理系统中的执行机构的控制、生成过程控制以及安全保护控制，该模块是废水处理控制系统的核心；设备检测模块主要完成设备运行状态的监视、设备故障报警，该模块由系统的上位机完成；信息显示模块主要完成设备状态显示和检测数据显示，配合系统的上位机共同完成该功能。

２设备选型

为完成废水处理功能，电厂废水处理控制系统需要机械格栅、调节池、加药装置、全自动清洗过滤器、污泥浓缩池等，主要现场工作设备还包括电磁流量计、浊度仪、ｐＨ仪、清水离心泵等。机械格栅是废水处理的第一道工序，主要用于滤除较大杂物。调节池用于对待处理的废水进行均和调节，由潜污泵和曝气系统组成。加药装置由ＰＡＣ和ＰＡＭ两种加药系统组成，可手动、可自动完成。全自动清洗过滤器主要用于自动清理待处理废水中的杂质。污泥浓缩池可降低待处理废水中的污泥含量，对污泥进行稠化。在电厂废水处理系统中还需要对ＰＬＣ控制器以及扩展模块进行选型，ＰＬＣ控制器是该控制系统的核心，由编写的软件实现废水处理控制过程。电厂废水处理控制系统主要设备选型如表１所示。

３软件设计

根据电厂废水处理工艺流程，所设计的软件程序结构框图如图２所示，由废水截流控制模块、废水格栅过滤控制模块、废水调节池控制模块、废水气浮澄清控制模块、废水加药控制模块、废水ｐＨ调节控制模块、污泥浓缩池控制模块、过滤器控制模块以及系统出水控制模块组成，共同完成电厂废水处理过程。重点对废水处理过程中的调节池控制和ｐＨ控制做详细说明。

３．１调节池控制

调节池在电厂废水处理工程中是较为关键的一个控制流程，由潜水泵和曝气系统组成，用于对待处理的废水进行均和调节。在本设计流程中，将以待处理的废水水位为基础，将调节池处理过程分为低液位处理、中低液位处理、中液位处理、中高液位处理、高液位处理以及超高液位处理六个过程。调节池控制流程启动后，首先检测是自动调节还是手动调节，自动调节则进行本控制流程，手动调节则退出本控制流程。在调节池设备无故障的情况下，检测待处理废水，当水位处于低液位时，停止所有设备运行；当水位处于中低液位时，启动Ａ＃气浮系统回流泵，并运行气浮系统；当水位处于中液位时，启动加药装置Ａ、Ｃ的电磁阀和计量泵，同时启动１＃提升泵；当水位处于中高液位时，启动Ｂ＃气浮回流泵，运行气浮系统；当水位处于高液位时，启动加药装置Ｂ、Ｄ的电磁阀和计量泵，启动３＃提升泵；当水位处于超高水位时，集水井提升泵全部停止运行。当待处理的废水水位高于超高水位后，发出报警。

３．２　ｐＨ控制

ｐＨ控制过程主要是通过在待处理的废水中加入酸或者加入碱来实现对废水的ｐＨ调节，加入的量由变频泵的频率决定。在运行ｐＨ控制流程前，需要对目标废水参数进行设定。首先采集入口处废水的参数信息，对该信息进行Ａ／Ｄ转换和滤波后，对采集到的废水的ｐＨ进行修正，如果误差Ｅ＞Ｅｐ，则进行ＰＩＤ调节过程修正，同时计算需要加入酸／碱的量；对ｐＨ控制装置的变频控制系统输出控制信号，进行变频加药过程。变频加药过程结束后，对出口处的废水ｐＨ进行采样，进行下一次修正过程。如果误差Ｅ＜Ｅｐ，则本次ｐＨ控制过程结束。

４结语

电厂废水处理系统的建立和完善，对保护生态系统、净化地下水资源起着至关重要的作用。自动控制系统应用与电厂废水处理过程，在解放劳动生产力的同时，既提高了废水处理的生产效率，又增强了电厂废水处理的能力，有较好的社会效益和经济效益。

 

 

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