摘要：污水对于环境影响十分的重大，所以对于污水的处理就十分的重要，所以对于大型的污水处理厂自动化系统的设计与应用就十分的重要，笔者对于大型污水处理厂自动化系统的设计与应用进行分析，分析了自动化技术，并对于自动化工艺和系统设计进行了研究和分析，并对于大型污水处理厂未来的发展做出了期盼。
关键词：污水处理厂；自动化系统；设计
大型污水处理厂自动化系统的应用对于我国环境保护来说具有十分重要的作用，能够从很大的程度上减轻污水对于环境的影响，同时能够促进淡水资源的再利用，减少淡水资源的浪费，大型污水处理厂自动化系统的应用，从一定程度上保护了环境保护了淡水资源，所以对于大型污水处理厂自动化系统进行研究具有十分重要的作用。
1大型污水处理厂发展的背景
现在地球表面有百分之七十五被水资源所覆盖，是是这些水资源力能够供给人们使用的淡水资源只占了百分之零点七五，占有量十分的稀少，而且这些能够供人们使用的淡水资源有很大一部分都固定在不能够被人们所使用的南极冰川上，还有的隐藏在深层的土壤之中，能够直接的被人们使用的淡水资源少之又少，所以淡水资源的珍贵性不言而喻。然而随着社会的发展时代的进步，工业化的发展，这些少之又少的淡水资源有很大的一部分被污染，导致不能够被使用，使得淡水资源的匮乏加剧，环境被污染。所以对于这些被污染的淡水资源进行净化就十分的重要，大型的污水处理厂就是在这样的背景下发展起来，对于污水进行处理，减少污水对于环境的影响，减少淡水资源的浪费。
2有关于污水处理自动化技术的分析
污水自动化处理技术对于大型的污水处理厂来说是一项十分重要的技术，通过大型污水资源处理厂的自动化系统对于污水进行处理，能够大大的提升污水处理的效率，污水处理自动化技术是大型的污水处理厂的一个重大的技术更新和进步，笔者对于污水自动处理技术进行了分析，以下是笔者分析的有关于污水处理自动化技术的相关的内容。
2.1污水自动控制系统的构成
污水自动化控制系统的主要由厂内工艺处理部分和厂外污水处理部分。污水自动化控制系统的核心技术主要是由监控系统、通信网络和PLC三个部分构成，这三个部分直接对于污水的自动化管理系统的好坏起着作用，污水自动化控制系统的核心系统的三个部分的性能的好坏直接对于污水自动化管理系统的好坏起着决定性的作用，通信网络主要由三个部分组成，分别是信息层、控制层和设备层；监控系统主要用于对于污水处理的各个阶段进行时时的监控；PLC是污水自动化系统的核心的控制器，本身具有可靠性高、处理数据能力强、自主能力强、安全性高、容错能力好等优点。
2.2污水自动化控制系统的关键技术
图1是目前很多污水处理厂的自动化系统图，在自动化使用的过程中自动化管理系统主要包括管理层、SCADA监控层、数据存储分析层和现场控制层等四个方面组成。在污水自动化管理系统之中的关键技术主要有：分布式控制系统（DCS）、可编程逻辑控制器(PLC)、以太网技术、UPS即是不间断电源的使用、仪表的主动诊断技术、仪表的自动冲洗技术等。
2.3污水自动化控制系统的光纤环网特点
污水自动化控制系统中使用的一个关键的技术就是光纤环网技术，光纤环网技术是目前我国最为先进的网络拓扑结构，在很多的方面相对于其他的网络拓扑结构具有很大的优势，例如在网络传输稳定、网络的可靠性高和自愈性功能比较好等优点，污水自动化系统中的光纤环网具有能够防止网络中的任何一条网线损害或者断裂而影响整个网络的问题，解决网络因为一条网线而带来网络数据问题的安全隐患。同时光纤环网技术还具有在十分短的时间内对于网络中的信息进行恢复的功能，使用户在短暂的断网的时候不受影响。双冗余网络是光纤环网的一种方式，这种方式是以数据传输线路为主线路，另一条视频传输线路为副线路进行型号传输的一种方式，在正常的工作状态下这两条线路互不影响，当数据传输线路出现问题的时候，视频传输线路将代替主线路进行数据传输。
2.4污水自动化控制系统的可靠性理论
对于一个成品的好坏进行衡量是对于一个产品质量的鉴定，会有衡量标准，对于污水自动化管理系统进行衡量也是这个样子，对于污水自动化控制系统进行评判，对污水自动化控制系统的好坏进行衡量，这些都需要有一个衡量的标准，笔者总结了一些关于衡量污水自动化系统好坏的可靠性理论，以下是笔者总结的一些可靠性理论：①平均失效间隔理论，这是新产品投入使用的时候，是这批产品从投入使用到第一次出现故障时间的平均值，在衡量的时候，平均失效间隔越长，产品越好。②平均修复时间，就是产品从出现故障到成果修复的时间，时间越短，产品越好；③平均失效前时间，就是指的是产品多久出现一次故障，从产品使用到出现故障的时间，平均出现故障的时间越长，产品越好。
3有关于污水处理厂的工业分析和系统设计
3.1项目设计中需要考虑的问题
不同地方设立大型的污水处理厂有利于促进淡水资源的节约，但是在不同的地方的环境不同，对的污水进行处理的时候所需要的环境不同，所以在大型污水处理厂自动化系统进行设计的时候一定要根据当地的情况进行分析进行系统的设计，以下是笔者总结的一些在设计污水处理厂自动化系统中需要注意的地方，以及需要进行解决的事情。3.11设备的环境条件在对于项目进行执行的时候，一定要充分的考虑设备运行工作的环境，要充分的考虑净水的工作环境，并其要充分的考虑当地的气候条件，对于设备的温度适应范围、酸碱适应范围等内容也要进行充分的考虑。3.12设备的执行标准在对于设备的选用的时候一定要注意设备必须满足相关的标准，使得相关的标准能够满足要求，以上是设备需要满足的相关的标准，一些设备的运行环境特殊，对于这些设备也要满足相关要求的标准。3.13污水处理净水厂的净水工艺一般来说污水处理厂对于污水进行处理一般都是通过对于污水进行净化，净化出的水进行再利用，进水厂的净水一般都遵循一个流程，笔者以大伙房的废水净化为例，以下是大伙房的污水净化的流程。（如图2）3.14净水厂出水端的水质要求净水厂对于污水进行处理，最终的目的是为了将污水进行再利用，污水自动化处理系统通过将水进行净化，减少污水对于环境的影响，节约淡水资源。为了达到这个目的，净水厂净化出来的水应该满足相关的标准，在对于净化出来的水质应该满足我国的《生活饮用水标准》。对于出厂的水的浊度、微生物标准、毒素指标、感官症状和一般的化学指标要进行严格的控制。
3.2有关于污水处理厂自动化系统的设计
3.21污水处理厂自动化系统的组成部分以及功能在对于污水处理厂的自动化系统的设计的技术的时候，要注，会有衡量标准，对于污水自动化管理系统进行衡量也是这个样子，对于污水自动化控制系统进行评判，对污水自动化控制系统的好坏进行衡量，这些都需要有一个衡量的标准，笔者总结了一些关于衡量污水自动化系统好坏的可靠性理论，以下是笔者总结的一些可靠性理论：①平均失效间隔理论，这是新产品投入使用的时候，是这批产品从投入使用到第一次出现故障时间的平均值，在衡量的时候，平均失效间隔越长，产品越好。②平均修复时间，就是产品从出现故障到成果修复的时间，时间越短，产品越好；③平均失效前时间，就是指的是产品多久出现一次故障，从产品使用到出现故障的时间，平均出现故障的时间越长，产品越好。
4有关于污水处理厂的工业分析和系统设计
4.1项目设计中需要考虑的问题
不同地方设立大型的污水处理厂有利于促进淡水资源的节约，但是在不同的地方的环境不同，对的污水进行处理的时候所需要的环境不同，所以在大型污水处理厂自动化系统进行设计的时候一定要根据当地的情况进行分析进行系统的设计，以下是笔者总结的一些在设计污水处理厂自动化系统中需要注意的地方，以及需要进行解决的事情。4.11设备的环境条件在对于项目进行执行的时候，一定要充分的考虑设备运行工作的环境，要充分的考虑净水的工作环境，并其要充分的考虑当地的气候条件，对于设备的温度适应范围、酸碱适应范围等内容也要进行充分的考虑。4.12设备的执行标准表1设备的执行标准在对于设备的选用的时候一定要注意设备必须满足相关的标准，使得相关的标准能够满足要求，以上是设备需要满足的相关的标准，一些设备的运行环境特殊，对于这些设备也要满足相关要求的标准。3.13污水处理净水厂的净水工艺一般来说污水处理厂对于污水进行处理一般都是通过对于污水进行净化，净化出的水进行再利用，进水厂的净水一般都遵循一个流程，笔者以大伙房的废水净化为例，以下是大伙房的污水净化的流程。（如图2）4.14净水厂出水端的水质要求净水厂对于污水进行处理，最终的目的是为了将污水进行再利用，污水自动化处理系统通过将水进行净化，减少污水对于环境的影响，节约淡水资源。为了达到这个目的，净水厂净化出来的水应该满足相关的标准，在对于净化出来的水质应该满足我国的《生活饮用水标准》。对于出厂的水的浊度、微生物标准、毒素指标、感官症状和一般的化学指标要进行严格的控制。
4.2有关于污水处理厂自动化系统的设计
4.21污水处理厂自动化系统的组成部分以及功能在对于污水处理厂的自动化系统的设计的技术的时候，要注意遵循“集中处理，分散控制”的原则。污水处理厂自动化控制系统中心控制管理站、现场控制站两种主要的方面，中心控制管理站主要包括控制操作、显示功能、数据管理、数据处理、报警功能、报表功能、安全功能、打印功能等几个方面的功能；现场控制站主要包括以下几个部分组成：净化间分控站、送水泵房分控站、投药间分控站、污泥处理分控站等，这些分控站主要有控制、显示、组态、安全、采集、通讯等功能。4.22污水处理厂自动化系统的控制原则污水处理厂的自动化系统的控制原则分为几个方面，分别是：时间控制、浓度控制、空气压的开关控制、填料絮凝区的反洗控制等。在时间控制的时候对于污水处理的刮泥池刮泥机进行运行的时候，要进行严格的时间控制，在对于污水的各个净化阶段进行严格的时间控制，保障污水处理净化之后达到相关的要求。在对于浓度控制的时候，一定要严格的按照相关的标准进行控制，对于微生物浓度、悬浮颗粒浓度等内容进行控制，使得净化处理之后的水能够符合水资源的使用标准。对于空气压开关进行控制，能够保证相关的压力在一定的标准之内。
5对于我国自动化技术的应用于更新
我国大型的污水处理厂自动化系统的设计与应随着时代的进步、科技的发展，相关的技术也在更新，各个方面都有了很大的提升。
5.1网络新的技术的应用与分析
我国传统的网络结构来说，传统的网络自动化系统使用的是一种单冗余网络技术，这中网络技术在很多的方面受到限制，使用十分的不方便，例如在数据传输的时候，出现信号短暂的中断的问题，网络结构并不能够很好的及时的对于网络进行修复，修复的时间较长，并且传统的网络传送技术是单网传输，只能对于数据进行传送，并能够将污水处理厂的视频信息进行传送，受限比较大，传统的网络技术在小额污水处理厂适用性比较的广，但是在大的污水处理厂使用就受限制比较的多。当前的新的网络技术采用了双冗余网络结构，可以同时对于视频和数据进行传送，在传送数据的线路出问题的时候，视频线路可以对于数据进行传送，增强了数据传送的可靠性，同时对于数据传送的安全性和可靠性。同时新型的网络技术相对于传统的污水处理厂的网络技术还有节约资源、资源利用率高的特点。
5.2设备的新技术的应用
目前在我国的大型的污水处理厂的设备上使用了大型的UPS，大型的UPS的使用保障了在突发情况的时候，能够对于污水处理厂的数据进行存储，防止因为突发情况导致数据丢失，同时使用大型的UPS还降低了污水处理厂中很多的工艺风险，提升了污水处理厂的安全可靠性。同时对于污水处理厂进行分析的时候，采用了新的仪表自身的故障进行检测，同时具有很强的报警功能，新型的功能能够对于仪表自身的故障进行检测，对于故障进行及时的报警，及时的发现故障。
6有关于我国大型污水处理厂的期望与发展趋势
目前我国的污水处理厂的相关技术已经开始逐渐的发展了起来，在我国的社会的发展的过程中，我国污水处理厂的自动化系统的设计与应用正处于发展的阶段，在我国正处于成长期，一些新技术新科技正在逐步的应用于大型的污水处理厂的自动化系统之中，目前我国各项技术的发展给我国的技术发展提供了基础和条件。在未来我国的污水处理厂自动化系统的监控功能将会更加完善，自动化系统将会更加的趋向于智能化、自动化、集成化。污水处理厂的自动化系统的设计将会更加的合理。
7总结
淡水资源只是占地球水资源的一个小部分，但是资源是人类生产生活的根本，所以对于淡水资源的保护十分的重要，大型污水处理厂的使用对于污水处理保护淡水资源有着十分重要的作用。对于大型污水处理厂自动化系统进行设计与分析有利于促进我国污水处理行业的发展，使得污水处理厂在淡水资源节约和环境保护方面发挥更好的作用。
参考文献：
[1]汪连生.城市污水处理厂综合智能自动化系统探讨[J].才智,2012,(5).
[2]李秀.污水处理厂自动化系统的分析与应用[J].科技创新与应用,2013,(32).
作者：黄博旭 单位：渤海大学工学院自动化系
