浅谈自动仪表应用于污水处理

摘要:在污水处理的过程中引入自动化仪表，能够对污水处理全过程的各项参数进行准确的监控,为调节污水处理工艺设备的运行条件提供科学的参考,对提高污水处理的效果起着积极的推动作用。本文介绍了部分仪表及运行管理的心得。

关键词：自动仪表、污水处理、管理心得

中图分类号：P634.3+6 文献标识码：A 文章编号：

前言

随着科学技术的发展，自动化检测技术也得到了很大的发展，自动化检测仪表在污水处理中也得到广泛的应用，使污水处理厂不仅节约了大量的人力、物力，更重要的是可以及时对工艺进行调整。自动化检测仪表是自控系统中关键的子系统之一。

一般的自动化检测仪表主要由三个部分组成:

1、传感器，利用各种信号检测被测模拟量；

2,变送器，将传感器所测量的模拟信号转变为4一20 mil的电流信号，并送到可编程序控制器(PLC)中；

3、显示器，将测量结果直观地显示出来，提供结果。

这三个部分有机地结合在一起，缺少其中的任何一部分，则不能称为完整的仪表。自动化检测仪表以其测量精确、显示清晰、操作简单等特点，在工业生产中得到了广泛的应用，而且自动化检测仪表内部具有与微机的接口，更是自动化控制系统中重要的部分，被称为自动化控制系统的眼睛。

自动化仪表在污水处理中的重要性

在现代化污水处理过程中，无论采用何种工艺，其工艺过程都存存大量需要检测的参数，因此，目前大型生活污水处理厂或者工艺污水处理厂一般都设有液位、液位差、流量、压力、PH值、温度、溶解氧、污泥浓度、氧化还原电位、污泥界面、在线BOD、在线COD、在线氨氮、在线总磷等自动化仪表。通过这些检测仪表获取的各种上艺检测参数从而对工艺过程中的各种工艺设备进行控制，协调供需之间、系统各组成部分之间、各污水处理工艺之间的关系，以便使各种设备与设施得到更充分、合理的使用。其中工艺过程中的一些重要工艺参数例如溶氧值、曝气量等都是保证工艺自动控制的重要保证，通过这些仪表检测值来自动调节和控制工艺设备的合理运行。这些自动化仪表不仅对于污水处理工艺过程起着不可替代的指导作用，同时也可以对工艺处理过程进行监控报警，保障生产和设备安全，而且还起着向相关管理部门提过检测指标的重要作用。

因此，可以看到自动化仪表对于污水处理过程起着重要的作用，是计算机控制的前提条件和自动化控制的基础。

污水处理中部分仪表介绍

1、超声波液位计、液位差计、流量计

(])格栅运行控制。粗格栅、细格栅安装了超声波液位差计，通过格栅前后的液位差来反映格栅阻塞程度，并传输到PLC控制器，进行分析汁算。当液位差超过预设的数值，控制格栅运行，清除垃圾，保障正常过水，且合理的减少了设备磨损。

(2)提升泵运行控制。为实现进水提升泵的自动控制，在进水泵井处安装了超声波液位计，用以测量泵井的水位，实时传输到PLC控制器及上位机，进行系统分析。根据测量值对应控制程序，自动控制提升泵的运行组合这样可以根据厂外来水量准确及时地调整泵运行状态，减少设备疲劳;

(3)流量及处理量实时监测。对于污水处理厂的运行管理，水量是一个重要的控制参数。准确及时地掌握进水量，对工艺控制及提高污水厂抵抗水力负荷冲击能力有重要作用。传统的水量测量采用堰板或文丘里流量槽等，都存在着不能实时监测、实时显示的缺点。

2、溶解氧计、氧化还原电位计、污泥浓度计

(I)曝气池溶解氧控制。曝气池内圈好氧区，分别安装了测量范围是0.05～10mg/L的溶解氧训，实时监控溶解氧浓度，传输到PLC及上位机。当实测浓度小于设定浓度时，自动控制系统启动鼓风机，给曝气池充氧;相反地，当氧气充足时，就会停止运行鼓风机。通过溶解氧计拧制鼓风机可以精确地根据好氧菌群对溶解氧的需求控制鼓风机的启动和停止，在保证了菌群良好生化能力的同时节约了能耗，保护了设备，增强了好氧菌群的分解能力。

(2)曝气池好氧段与缺氧段的控制。在每个曝气池的外圈的好氧区与缺氧区的临界面都安装了测量范围是-500～500 mV的氧化还原电位计，通过测量的氧化还原电位可以控制鼓风机的高速运行，给外圈供氧，形成强好氧曝气阶段和缺氧阶段的交替，进而提高处理工艺中除磷脱氮的能力。

(3)曝气池污泥浓度控制。曝气池的污泥浓度是一个重要工艺参数。在传统的污水处理厂，污泥浓度依靠实验室使用旧的试验方法进行监测，在数据提供的及时性和精确性上，存在很大的缺陷。难以及时进行回流污泥和剩余污泥量的工艺调整，就造成时间上和准确度上的误差。

污水处理中仪表设计中的注意事项

许多分析仪表的传感器是电极(PH计、溶解氧等)组成的，而在实际使用中，电极易被油脂或污物覆盖而不能测量。因此在这些分析仪的选型时，必须充分考虑电极的清洗问题。目前，清洗方式有人工定期清洗，或机械清洗、超声波自动清洗、溶液喷射清洗以及空气喷射清洗。

在仪表设计中应尽量选用不断流拆卸式和维护闽期较长的仪表的同时，对于清洗、维护及更换时必须拆卸的管道式安装仪表及其传感器，应在管道上设计安装旁通阀，以免在其更换或发生故障时，需要停止工艺运行。污水处理中仪表设计需要与工艺紧密结合，选取合适的测量或取样位置。分析仪表的安装位置一定要选择在活动的区域，不能设置在死区。若设置在引出工艺管路时，这根工艺管路中介质必须是流动的H。

运行管理经验心得

考虑到工作条件的适用性，特别是传感器直接与污水介质直接接触，极易腐蚀和结垢，因此传感器尽量选用无隔膜式、非接触式、电磁式和可清洗式，兼顾到维修管理容易、方便，尽量选用不断流拆卸式和维护周期长的仪表。

1、优先选用进口仪表。进口仪表相对国产仪表设计精密、结构紧凑、精确度高，虽然价格昂贵，但是使用维护方便，性能稳定。

2、定期维护清洗。因为仪表探头长期浸没在污水中，为了保证数据采集准确性，定期清洗尤为重要，清洗过程中选用软毛刷刷除探头保护罩上附着的污泥，再用纯棉纱布沾水擦除。溶氧仪、污泥浓度计每周清洗一次。

3、定期校正。仪表在长期运行过程中难免会产生测量误差，这就需要定期校正，以保证仪表测量的准确性，对分析仪表每月定期校正1次，实验室工作人员利用分析方法分析对应的检测项目，并与现场仪表监测结果比较，如果偏差太大，那么应适时对仪表进行校正，确保准确。

结束语

自动化仪表在污水处理厂的应用中发挥很大作用，但在实际应用中仍存在一些问题，我们相信今后自动化仪表将会为中国的环保事业发挥更大的作用。

参考文献：

【1】宋颉，李伟，申蓁，李玉鑫．污水处理厂 自控仪表系统的优化设计【J】．中国给水

排水，2005，(6)．

【2】方跃杭．自动化仪表在污水处理中的应用【J】．硫酸工业，2009，(2)．