1、引言

pH值是工业污水处理中常见的受控变量之一，但由于其特殊的过程特性，实现自动控制的难度较大，因此，目前仍基本采用人工进行排放管理，超标排放的现象时有发生。

阴阳床是电厂除盐水处理常用的生产工艺，其再生过程会产生强酸和强碱污水，这些污水须经过中和处理后才能够排放。目前对于阴阳床再生污水的处理有多种方法，主要分为池中加药和管道加药两种方式。尽管工艺流程和控制方法不同，但基本的控制原理是一样的。

本文以某石化公司阴阳床再生污水pH值稳定控制系统项目为例，通过对阴阳床污水处理管道加药工艺的分析，阐述了运用先进控制技术、嵌入技术及力控监控组态软件，建立控制层与管理层的连接，实现集中管理和监控，最终达到自动达标排放的目的。

2、工艺概述

原处理工艺流程是将阴阳床再生污水首先排放到中和池进行预混合处理，然后进入缓冲罐，经污水提升泵送至污水处理管线，在管道内进行加药。加药部分设两组（酸/碱）加药计量泵，分两级进行加药处理，两级各设置一台静态混合器。处理后的污水如达标则直接排放；否则，通过气动阀门回流至缓冲罐循环处理。

阴阳床再生的时间和周期由除盐水生产装置的实际运行状况而决定，受其影响中和池内再生污水的来源和水量呈不同的酸/碱性。理想的处理方式是让酸/碱污水首先在大中和池内充分中和；由于阳床的酸性污水较多，阴床的碱性污水较少，池内污水基本显酸性，加药时仅需要注入适量碱液即可排放，但往往池容积有限，经常会出现污水显较强酸（碱）性时还须加药排放的情况。

3、控制特点

3.1 非线性：

污水pH值与加药量之间的关系呈现极强的非线性特征。在污水流量不变（提升泵流量约70m3/h）,并且碱液浓度为45%的前提下，如下一组数据可以明显地看到过程的非线性：

该现象也可以从pH过程的滴定曲线得到解释，如图2所示。pH过程本身是具有极端非线性（S型）的过程对象。这意味着在容量相等但pH值不相同的溶液中加入等量的酸（碱）液，对溶液pH值的影响是不同的。

由于阳床的再生周期短，再生时间长，因此阳床再生过程中的污水一般呈较强酸性，处于pH滴定曲线平缓段，时常表现为中和过程中加药量很大，但pH值上升却很慢；而一旦进入pH滴定曲线的陡峭区则往往加药过量出现超调。过程增益特性的变化可以达到数百倍之多。

面对这种强烈的非线性对象，就要求控制器须能适应过程特性的变化，避免调节控制作用在强酸时不足和弱酸时超调的结果。此外，在工艺设备方面还要求加药泵有很大的储备量和流比控制特性以应对不同 pH值的污水。

3.2 大滞后（τ）：

从改变加药量到实际pH值发生变化大约需要10秒钟，而过程的时间常数往往仅有1～2秒钟。

该现象产生原因主要是由于现场加药点距传感器安装点有一定距离、在线检测仪表取样管线较长等工艺管线原因造成的。另外在管道加药时，一般会加入静态混合器，污水在到达测量点时，中和反应已基本完成；反应的变化速度（时间常数T）基本由泵的增减量的能力决定，过程几乎没有过渡时间，而导致较高的τ/ T比。

τ/ T≥2时，是常规控制方法的难题。

3.3 PID控制器的局限性：

原控制系统中采用了常规的PID控制器。由于该控制器的算法特点，对大滞后、非线性及两者的组合特性缺乏必要的应对手段，尽管在工艺上采用了分段加药的方式，用增加设备投入的方式来弥补控制缺陷，仍然无法满足工艺要求，系统的控制精度低，投药量和循环量大，增加了使用成本。

4、解决方案

4.1 选用先进控制器

美国通控集团博软公司(, Group Inc.)于1997年在美国推出了无摸型自适应(Model-Free ，MFA)控制技术及其产品（美国专利号：6,055,524）。目前在石油化工、冶金、半导体、航空航天、医药、食品、环保等现代工业领域都有MFA技术及其产品应用实例。

是世界上首套“即插即用”式单变量和多变量控制软件，可对简单或复杂的工业过程作自适应控制。与传统的自适应控制技术相比，的无模型自适应(MFA)控制器的实用性更强，使用者无需进行控制器设计、过程辩识，也不需知道过程的定量知识，就可将控制器投入运行。即使过程的动态特性有很大变化，也不需重新整定控制器参数。

4.2 构建先进控制平台

系统在控制层采用美国公司的RTU/DCS产品系列IPm控制器，配置模拟量和开关量输入输出接口，嵌入MFA控制软件，具备MFA先进调节控制及全部逻辑控制功能。控制器还配有以太网接口，通过以太网连接上位机和企业管理网络，满足对过程实时监控和生产管理的需要。高度集成的控制器集数据采集、先进控制、实时通讯为一体，能独立完成阴阳床再生污水中和所需的各种控制操作。

监控层对下负责集中管理控制层，向上连接管理层。系统在监控层采用力控监控组态软件作为操作站流程图界面，该软件的接口非常丰富，可实现对多个控制设备的集中管理。由于力控监控组态软件提供了良好的用户开发界面和简捷易用的工程实现方法，只要将其预设置的各种软件模块进行简单的“组态”，便可以非常容易地实现和完成监控层的各项监视、操作、报警、历史记录和分析功能，缩短了自动化工程师系统集成的时间，大大提高了集成效率。

4.3 实施方案

控制系统根据现有装置及设备运行情况，依据中和反应原理，采用远程操作，现场控制实现自动注碱/酸判断、调节加药量和排放/循环切换，达到污水中和处理和达标排放的目的。

为了避免控制系统过于复杂，通过一个MFA调节器同时对六台注碱（酸）计量泵进行分程控制，第一台泵采用小流量泵以避免其长时间在不良工况下运行。不仅使系统有更宽的适应性，而且能够实现对pH值的精确控制。利用提升泵出口的pH传感器作为监测，用于控制系统自动根据污水的pH值进行加酸/碱的切换，控制系统通过其数值判断在任一时刻是需要注酸还是注碱。加药管线末端的pH传感器既用来进行调节控制，也作为循环/排放切换数值依据，流量计可作为控制器的前馈。整个系统做到系统精简、控制精确，设备经久耐用。

控制系统如图3所示：

图4

5、改造成果

5.1 操作简单

系统通过力控监控组态软件友好的图形化界面，灵活的组态功能，使监测更直观，操作更为简单；符合操作工人习惯，只需简单培训既可上岗操作。

用户界面如下：

5.2 控制精确可靠

控制系统利用美国博软公司的MFA控制器精确的调节特性，结合相应的控制方案，使控制系统能够在各种复杂的工况之下正常运行。在各种工况下通过长期的运行验证，证明控制系统基本可以将排放污水的pH值控制在设定值±0.2之内，实现完全达标排放。

5.3 维护方便

嵌入式技术的运用使软件与硬件的结合更容易，使用户通过一张光盘既可恢复系统的所有软件部分；由于采用现场总线的通讯方式，减少了复杂的现场布线工作，使设备维护起来更加方便。

6、结束语

实践证明，在阴阳床再生污水处理系统中，通过MFA先进控制技术与力控 监控组态软件，等优秀软硬件产品的集成，有效解决了非线性、大滞后等传统控制难题，提高中和过程质量，降低运行成本，消除污染排放。并且具有调试时间短、控制可靠、运行维修方便等特点，在系统硬件可靠性上也具有较大的优势，是控制技术应用软件与控制产品应用相结合的成功应用。

参考文献

[1]凡斯•凡多伦 无模型自适应控制--《世界仪表与自动化》 2001,(6)

[2]> Group, Inc

[3] 王慧 化学工业出版社

[4] 第三版 王蒙聚 中国电力出版社

在线咨询欢迎关注力控科技公众号/小程序，或访问官网：

地下三层污水处理设备 三亚MBR一体化污水处理设备生产厂家

地下式污水处理厂的兴建，不仅节约了地上土地资源，提高了对土地资源的利用率，并且也有助于周围环境的美化，污水厂的设施大多埋入了地下，这样不但*可以减少污水处理的过程中对环境的污染等情况，而且在地上我们还可以进行公园的建设，带动着周边环境的绿化。污水处理设备在地下建设也基本保证了温度的恒定，不易受到外界的干扰。地理式污水处理设备在现在的环保市场中受到了大家的欢迎。尤其在我国西南和华南地区的农村生活污水处理得到了很多的应用。但是地埋式污水处理的技术也是有所不足的。地埋式污水处理技术设备对地质条件要求较高，由于是埋入地下，进行污水处理要有坚实的地基，这样才能保证污水处理设备的运行。

一体化污水处理设备哪家好？三亚MBR一体化污水处理设备生产厂家

污水处理设备是一类能有效处理市区的生活污水、工业废水等的环保设备，防止污水及污染物随时流向河道，对改善生态环境、提升城市品位和促进经济发展具备重要意义。污水处理设备是一类操纵简易，管理便捷，应用时间长，运作低成本，具备噪音低，污泥量少，维护低成本，耗能低的优点。微生物种群活动相对较高，生长环境也十分稳定，可进一步提高污水处理设备的特性稳定，提升抗冲击性。污水处理设备重量轻便，便于运送，便捷安装，耐腐蚀，使用期长。

三亚MBR一体化污水处理设备生产厂家一体化污水处理设备处理的主要方法是?

MBBR-离子交换除磷工艺在农村生活污水处理中的应用分析：因为我国农村经济相比城市欠发达，很难配备专门的污水处理、运行管理人员，所以不能将过于复杂的城镇生活污水处理工艺照搬至农村。而且，考虑到农村人口居住特点很生活污水的特性，选择农村污水处理工艺技术时，应考虑以下基本原则：自动化程度高，运行和后期维护管理简单；抗冲击负荷能力强，处理后的污水能达标排放；尽量减少污泥产量或者基本无污泥产生；优先考虑“适度集中处理”的模式，降低建设和运行费用。

一体化MBR污水处理设备特点:处理城市污水时，耐冲击负荷、对污染物去除效率高、硝化能力强，可同时进行硝化、反硝化，兼具脱氮除磷的功能，特别适合处理城市污水、分散式污水，出水可以回用也可以直接达标排放，能够满足不同用户的不同水质的需求。清水消毒池内放置新型环保活性离子材料制成的填料，不但有着***消毒作用而且能够有效的去除出水中的重金属离子，既克服了药洗消毒造成的二次污染问题又降低了出水的重金属浓度，使回用水水质提高。 膜生物反应池的曝气管路分为两路，一路对周边活性污泥进行曝气，另一路对膜组件的膜片进行曝气。其优点为通过对膜片曝气产生的冲刷力使膜片相互拍打，这样可以抖落附在膜孔表面的钙化污泥，使膜通量提高延长了膜的使用寿命，从而降低了运行成本。一体化污水处理设备厂家哪家好？

当我们使用综合污水处理设备处理生活污水时，综合污水处理设备的直接效果是改善环境条件。特别是当我们使用人工湿地处理技术时，通过对居住生态环境的综合管理，通常能够提高人们的生活环境质量。 综合污水处理设备的应用直接体现在农村生活污水处理厂，需要一定的能耗。当然，我们不需要在人工湿地或土地处理系统中使用这种方法，即我们可以使用分散的污水处理设施来消耗一定数量的电力。在污水综合处理设备方面，应明确农村生活的现状是，农村污水处理设备的直接经济效益将与当地水资源短缺密切相关。另一方面，通过改善农村环境，能够减少污染相关疾病的传播，从根本上减少污染造成的经济损失。一体化污水处理设备生产商哪家好？三亚MBR一体化污水处理设备生产厂家

一体化污水处理设备与传统工艺比有哪些优势？三亚MBR一体化污水处理设备生产厂家

中国正面临着经济结构转型期，销售产业的发展对结构的调整具有重大的意义，节能产业的发展是符合经济的发展需求的。节能环保产业是为了发展循环经济、节约资源、保护环境而提出来的，环保涵盖多领域、综合性的产业。包括玻璃钢化粪池，一体化污水处理设备，玻璃钢储罐，一体化GRP预制泵站等。环保型产业是符合当今时代发展需求的，环保产业是节能、环保、低碳循环的经济发展方式。对于当前有限责任公司环保企业遇到的市场、募资、转型等诸多问题，要鼓励民间资本重点加入我国重大战略及补短板领域项目，鼓励各地借鉴有关地方建立有限责任公司企业借款危险补偿机制，加大对民间的募资支持，进一步发挥民营企业在补短板、扩内需、稳就业方面的积极作用。在此环境下，环境科学技术研究服务;环境保护**设备制造;水资源**机械制造;流体设备、水泵、供水设备的制造；生活、养殖污水一体化处理设备、农村环境综合治理及分散式污水处理设备、一体化预制泵站的设计生产、销售及安装；气体、液体分离及纯净设备制造;泵及真空设备制造;玻璃纤维增强塑料制品制造;玻璃纤维及制品制造;配电开关控制设备制造;污水处理及其再生利用;建筑工程施工总承包相应资质等级承包工程范围的工程施工;建筑机电安装工程专业承包相应资质等级承包工程范围的工程施工；环保工程专业承包相应资质等级承包工程范围的工程施工;市政公用工程施工总承包相应资质等级承包工程范围的工程施工;城市及道路照明工程专业承包相应资质等级承包工程范围的工程施工;工程设计。

（依法须经批准的项目，经相关部门批准后方可开展经营活动）产业已经变成我国的支柱型产业，环境治理市场的需求迅速得到释放，环境科学技术研究服务;环境保护**设备制造;水资源**机械制造;流体设备、水泵、供水设备的制造；生活、养殖污水一体化处理设备、农村环境综合治理及分散式污水处理设备、一体化预制泵站的设计生产、销售及安装；气体、液体分离及纯净设备制造;泵及真空设备制造;玻璃纤维增强塑料制品制造;玻璃纤维及制品制造;配电开关控制设备制造;污水处理及其再生利用;建筑工程施工总承包相应资质等级承包工程范围的工程施工;建筑机电安装工程专业承包相应资质等级承包工程范围的工程施工；环保工程专业承包相应资质等级承包工程范围的工程施工;市政公用工程施工总承包相应资质等级承包工程范围的工程施工;城市及道路照明工程专业承包相应资质等级承包工程范围的工程施工;工程设计。（依法须经批准的项目，经相关部门批准后方可开展经营活动）产业也得到了飞速发展，近年来，我国环境科学技术研究服务;环境保护**设备制造;水资源**机械制造;流体设备、水泵、供水设备的制造；生活、养殖污水一体化处理设备、农村环境综合治理及分散式污水处理设备、一体化预制泵站的设计生产、销售及安装；气体、液体分离及纯净设备制造;泵及真空设备制造;玻璃纤维增强塑料制品制造;玻璃纤维及制品制造;配电开关控制设备制造;污水处理及其再生利用;建筑工程施工总承包相应资质等级承包工程范围的工程施工;建筑机电安装工程专业承包相应资质等级承包工程范围的工程施工；环保工程专业承包相应资质等级承包工程范围的工程施工;市政公用工程施工总承包相应资质等级承包工程范围的工程施工;城市及道路照明工程专业承包相应资质等级承包工程范围的工程施工;工程设计。（依法须经批准的项目，经相关部门批准后方可开展经营活动）产业技术创新活跃，技术装备水平明显提升。三亚MBR一体化污水处理设备生产厂家

福建省华松环保科技有限公司是一家环境科学技术研究服务;环境保护**设备制造;水资源**机械制造;流体设备、水泵、供水设备的制造；生活、养殖污水一体化处理设备、农村环境综合治理及分散式污水处理设备、一体化预制泵站的设计生产、销售及安装；气体、液体分离及纯净设备制造;泵及真空设备制造;玻璃纤维增强塑料制品制造;玻璃纤维及制品制造;配电开关控制设备制造;污水处理及其再生利用;建筑工程施工总承包相应资质等级承包工程范围的工程施工;建筑机电安装工程专业承包相应资质等级承包工程范围的工程施工；环保工程专业承包相应资质等级承包工程范围的工程施工;市政公用工程施工总承包相应资质等级承包工程范围的工程施工;城市及道路照明工程专业承包相应资质等级承包工程范围的工程施工;工程设计。（依法须经批准的项目，经相关部门批准后方可开展经营活动）的公司，是一家集研发、设计、生产和销售为一体的专业化公司。公司自创立以来，投身于玻璃钢化粪池，一体化污水处理设备，玻璃钢储罐，一体化GRP预制泵站，是环保的主力军。福建省华松环保致力于把技术上的创新展现成对用户产品上的贴心，为用户带来良好体验。福建省华松环保始终关注环保市场，以敏锐的市场洞察力，实现与客户的成长共赢。