制药厂污水处理自动控制系统的实现研究

　　摘要：随着当前中国经济的发展，我国制药行业发展迅速，但是，与此相对应的污水处理问题也成为各方关注的焦点。本文以制药厂污水处理自动控制系统为研究重点，探究如何在水质、用水量波动大的情况下解决污水问题，利用自动化的控制系统，实现并提高污水的专业化处理水平。
　　关键词：制药厂；污水处理自动控制系统
　　现今人们在注重物质生活质量的同时还更加关注居住环境的优良问题，污水问题作为当前生活中不可避免的问题，涉及到居住环境、可持续发展等多个方面，这项系统、复杂的工程以设备材质、生产工艺、水质条件等为基础，采用相关的先进的管理技术，通过提高和改善水质，最终真正实现生化法的处理方式，以达到良好的污水处理效果。
　　一、制药厂污水处理自动控制系统的工艺流程
　　本文以DSC控制应用系统为研究出发点，采用厌氧--缺氧--好氧的处理方法，通过四个工艺流程的相互配合，达到良好的预期效果，这四个工艺过程分别包括：预处理系统、生化处理系统、沉淀处理系统和后处理系统。
　　（一）预处理系统
　　预处理系统的关键是对污水进行分析、处理，利用不同的污水浓度，将高浓度和低浓度的废水适用不同的处理方法，达到节约成本、正确治理的目的。首先，高浓度的污水可以利用沉砂池进行沉淀，沉淀之后进行关键的酸碱中和处理，这一步骤在中和池中进行，然后依据生物分解原理，在厌氧池中进行生物分解，最后进入调节沉淀池进行最终的沉淀工作。相对应的，低浓度的废水处理方式相对简单，先经过沉砂池做沉淀处理，然后进入中和池做酸碱中和处理，最后直接进入最终的调节沉淀池，并与高浓度的废水混合处理。
　　（二）生化处理系统
　　生化处理系统利用微生物的作用，将废水首先由调节沉淀池进入高效的生物组合池中，然后进行兼氧—好氧的曝光，有机污染物会被微生物氧化分解，使得营养物质被消耗，微生物在此过程中不断繁殖，而废水也得到了净化。
　　（三）沉淀处理和后处理系统
　　前两个过程的关键是去除污水中的有机污染物，去除之后要在二沉池中进行固液分离，分离后的废水和污泥分别适用不同的污水处理方式。分离后的水要先进入后处理池，然后添加药物，在药物的作用下将清水外排；而相对应的将污泥进入集泥池，先进行浓缩，然后加上药物混合，最终经过絮凝反应后，再进入脱水工房进行脱水处理，处理后的泥饼可以根据不同的需要，将一部分堆肥，另一部分可以打包外运最终填埋。
　　二、制药厂污水处理自动控制系统的组成
　　该系统除了有严格的四个组成系统控制以外，还需要相应的电控系统的构成，这一控制方式采用DSC控制系统，由三级分布式控制系统构成。首先，上位机是以工控机显示的工艺流程控制和报警信号等构成，下位机主要为PLC控制，而现场控制单元由控制仪表等设备构成。这三个部分除了有不同的系统组成要求外，还需要相互连接，进行传输。其中，PLC和工控机之间主要是使用串口通讯的处理方法，而控制仪表之间和PLC之间则需要利用标准信号进行数据的传送。三个部分之间通过相互配合，以最终达到良好的整体效果，充分发挥自动化的现代技术理念，节省发展成本，提高使用效率。
　　（一）上位机
　　上位机主要由通用的工控计算机组成，在使用过程中其显示工艺流程以及电磁阀和电机的运行、控制和故障等，与此同时还能更进一步的显示出故障的部位或者是处理方法。这一硬件设施会将温度、溶解氧、料位等模拟量存入硬盘中，同时设计保存期主要是一年，以方便定时或随时打印和参考。上位机的软件控制平台主要以西门子WCC视窗控制中心为主，建立监控画面、图形以及各种图形内部的管理系统。上位机另一个重要的组成部分就是驱动程序，这一程序主要是形成上位机监控系统，分别包括分画面和主画面两部分，起主要作用的是主画面，所有的管线和设备包括在主画面中，因此能够清晰的反映出各级设备不同的运行状况，而分画面中主要包括不同的处理系统，例如生化处理系统、沉淀处理系统、预处理系统和后处理、报警处理系统等。这些画面随时被工作人员监督考察，通过检查不同的池中液体位置的高低、各种电机的运行状况、控制回路以及主回路的运行状况等，最终检查电动机的运行结果，对污水的状况及时处理。
　　（二）下位机
　　下位机在使用过程中具有良好的显著特点，包括循环周期短、指令集功能强大、处理速度高、模块化结构等，其在使用中实现了工艺逻辑控制算法，在电动机以及电磁阀等的应用下，通过输入信号实现现场控制单元。同时，下位机还能就短路、电动机停止等发出警报，PLC还可以根据最终的模拟状态来决定电动机的停启等。
　　（三）现场控制单元
　　控制仪表是现场控制单位的主要组成部分，其可以将现场采集的模拟信号最终转变成标准信号，将标准信号经PLC调节运行后，最终达到控制执行机构的作用。
　　三、制药厂污水处理自动控制系统的应用
　　（一）解决水资源短缺问题，促进可持续发展
　　随着当前中国经济的发展，我国对水资源的需求量在逐步升高，无论是生活用水还是工业用水，水资源短缺问题成为制约经济发展的關键因素。制药企业污水处理自动控制系统的实现应用将很好的解决污水处理问题，利用先进的技术条件，提升污水处理技术，节省人力成本的同时对经济社会的可持续发展有重大的经济意义、现实意义和社会意义。
　　（二）提高污水处理效率，节约运行成本
　　污水处理自动控制系统是在当前经济技术进步的情况下，结合时代发展的需要所提供的一种先进的处理理念，这种先进的处理方式利用计算机技术和微生物处理技术等，对数据进行及时的记录、分析，调整可操作的参数因素，达到最优的运行状态的同时将污水处理变得更加自动化以及可控化，在解决人力资源运行效率降低的情况下减少能源耗用，代替人工操作的同时减少事故的发生，最终降低劳动强度，提高控制系统的可靠性。
　　四、总结
　　本系统的发展应用是在结合当前经济发展、追求保护环境、实现可持续发展的前提下顺应减少成本、追求最大经济利益的经济发展理念，通过应用PLC控制系统，将设备分散、处理复杂的问题简单化、程序化和设备化，节省人力的同时满足工艺的要求，使污水处理效果得到提升，提高发展效率的同时节约成本，达到最大的经济效益、环境效益以及社会效益。
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