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自动化才是水处理的核心技术

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  理解这一点,可以从探讨水处理的基本任务开始。简而言之:水处理的基本任务是在达到水质标准的前提下,尽量降低运行费用。可以概括为:水质达标,节能减排。自动控制的任务是帮助流程达到预期的目标,或者可以说是使水处理过程的操作指标达到最佳。

国内水利行业实现仪器仪表自动化,尤其是水处理工艺过程的实现还处于起步阶段,与其它流程工业相比,几乎落后了一个阶段。像石油化工等过程工业一样,在初始阶段需要解决特殊参数,特别是关键工艺参数的测量问题,继之实现最简单的定值调整,得到基本稳定的操作条件。

  虽然水处理工艺过程属于流程工业,但它与化工过程中有些相似,但也有其独特之处,这就形成了专门为水处理工艺服务的仪器和自动化系统。水质监测仪器已逐步形成独立的体系,产品种类不下数十种,但仍有许多重要水质参数尚无成熟的自动检测仪器供工程选择。

当前,我国水工业测控技术存春间题主要集中在以下几个方面。

其中,国产水质监测仪器的种类、精度、可靠性、稳定性、实时性、维修性、通用性等技术指标,在实现水处理工艺过程优化的过程中,缺乏对时尚感的控制。

  二是水质监测仪器由于使用中由于自身质量或者由于缺少备件,或者由于维护力量跟不上等原因而无法正常运行。

  三是已安装的自控系统未起到预期作用,运行维修员对自控基础知识不够了解,又缺乏实际操作经验,在运行中出现异常情况时束手无策。

  第四,设计中生搬硬套引进项目或其它工程的控制方案,未经因地制宜的适应性修改,导致自动控制系统从一开始就无法正常运行;或者在工程验收时勉强通过,但经不起长期运行考验,陷于“开始自动,后来不动”的局面。

  五是在过程控制领域,主要集中在DCS、PLC、现场总线、工业以太网、无线传感网络等方面取得的新成就,而忽视了从自动控制理论和工程实践的角度对典型水处理工艺过程数学模型和先进控制算法进行研究,因此很少见典型水处理工艺过程的样板工程。这一状况可能演变成一个误解,即认为水处理过程非常简单,非常轻视,以至于认为污水处理厂的自动控制不那么复杂。

  反过来说,污水厂工艺过程自动化控制其实是极其复杂的,人们离彻底了解和掌握工艺过程的内在规律,离改善现有调节系统品质的目标还存在着相当大的差距。

水处理的核心技术.jpg

  谢天谢地,有些探索性的工作很有意义。其中包括水处理工艺过程的现代控制技术,如模糊控制、神经网络控制、自适应控制等,在实验室和小型试验台上都取得了可喜的成果,对今后的推广应用起着不可忽视的积极作用。

当然,这些工作只是探索性的个案,有些还处于实验室或初步试验阶段,离推广应用还有一段距离。通过这一过程,还需要更多的具体案例汇集起来,以点带面,推动水利测控技术的全面发展。

  为尽快提高我国水处理工艺过程的反应机理、静、动态特性,实现机组操作自动化,奠定整个工艺过程自动化的技术基础,是尽快提高我国水处理工艺过程自动化的技术基础。实际上,各种任务的水处理工程都是通过一些典型工艺精心组合而成的,例如酸碱中和、氧化还原、混凝沉淀、脱氮除磷、曝气和形成工序化成套装置的反渗透(R0),烟气湿法脱硫等。显然,如果对这些典型工艺过程的测控方案进行深入的研究、试验和工程应用,那么整个流程的测控方案就会水到渠成。


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