对污水处理检测中自动化仪表的应用分析

摘要：污水处理厂检测中的自动化仪表系统，其既要依据合作运行、重点控制、技术创新实用、维修便捷的原则，保障污水处理厂自动化仪表监测的稳定可靠及高效的性能，但是和世界发达国家相比，我国的自动化仪表和控制系统还相对落后，因此加快发展我国自动化仪表技术已成为当务之急，进一步实现污水处理厂的现代化、自动化生产及管理整体性能，满足可靠性、先进性、经济型、实用性的要求。基于此，本文就对污水处理检测中自动化仪表的应用进行分析与研究。

关键词：污水处理；检测；自动化仪表

中图分类号：F407文献标识码： A

引言

在我国自动化大发展的大环境下，在污水处理检测中自动化仪表技术已经成为发展的必然趋势，在我国现阶段，污水处理厂的自动监控系统大部分的都是可编程逻辑控制器、计算机与自动化仪表三者结合的架构组成的系统，以下就对污水处理检测中自动化仪表的应用进行分析与研究，促进自动化检测仪表在污水处理中的应用。

一、自动化仪表在应用中的重要性

现阶段自动监测系统，总是用各种自动化仪表及相应的自动控制技术。自动化仪器与传统仪器相比有许多优点，如自动仪器连续工作能力，参数测定功能强大而又方便，在管理方面，管理人员可以参考仪表数字监控和操作系统的有效性，甚至可以通过软件编程，使系统自动响应和信号处理，对系统组件之间的供应和需求之间和谐有一定的作用，从系统的整体水平提高设备的利用率。另一方面，自动化仪表的引进也使系统可以继续监测，及时平衡系统中出现的偏差，保证系统工作的质量。自动化仪表检测也可用于早期预警系统的危险状态，所以自动化仪表在污水处理中的应用中具有至关重要的。

二、污水处理系统中常见自动化仪表

（一）常用仪表的分类

污水处理系统中往往有很多参数必须是自动控制系统中的，如压力，液位，流量，pH值，温度等。压力、温度和其他物理参数一般在自动化仪表检测系统中被定义为热工量；当pH值，温度定义为成分量。自动化检测仪表参数对应于不同类型的掺量，如热工量仪为热工测量仪表；成分分析仪表仪为成分量的仪表。在污水处理系统，后者也被称为水质分析仪表。

（二）测量仪表的构成

由于不同的测量任务，各种仪表的原理不同。但仪表结构具有一些共同的特点，一般包括显示器、传感器和变送器这些零件。

三、污水处理检测中自动化仪表的介绍

（一）污泥浓度计、氧化还原电位计、溶解氧计

1.曝气池溶解氧控制：当今污水处理厂采用的是传统活性污泥法的 OOC 改良工艺在 4 个圆型曝气池内圈好氧区，分别安装了测量范围是 0.05～10mg/L 的溶解氧计，实时监控溶解氧浓度，传输到 PLC 及上值机。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。通过溶解氧计控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。我国污水处理厂通常使用传统的活性污泥法改良技术，在四个曝气池中圈出氧区，并分别设置测量范围为0.05mg/L 左右的溶解氧计，对溶解氧的浓度进行实时监测，同时将监测结果传输到计算机系统中。

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-500～500mV 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。如果没有安装氧化还原电位计。那么鼓风机的运行只能通过时间控制，这样一来就会明显降低除磷脱氮的效果。控制曝气池的缺氧段和好氧段。在所有曝气池的缺氧区与好氧区的边界处，分别设置一个-500mV至 500mV的氧化还原电位计，利用测量所得的氧化还原电位值，控制高速运行的鼓风机，从而为外圈供氧，产生缺氧阶段与强好氧曝气阶段之间的相互交替出现，以促进处理工艺过程中除磷脱氮水平的提高。

3.曝气池污泥浓度控制：曝气池中的污垢的浓度作为一个非常重要的工艺指标，对污水处理过程中起着至关重要的作用。在传统方法中的污垢浓度控制存在较大的误差，因此不能正确和及时的被控制。在曝气池污泥浓度是一个重要的技术参数。在传统的污水处理厂，污泥浓度取决于使用旧的监测实验室测试方法，在提供数据的准确性和及时及时性上存在很好的缺陷，调节回流污泥和剩余污泥难以及时的对施工工艺进行调整，造成时间和精度误差。

（二）超声波流量计、液位差计、液位计

首先，控制电网运行。在细网格和粗网格分别设置超声波液位计，采用格栅两侧的液位差反应格栅的堵塞水平，结果传输到计算机，计算结果并且进行分析。其次，泵的运行控制。为了污水处理系统和水泵自动控制，安装应在水泵两个超声波液位计，用于测量泵装置的实际水平，并将水位信息传送到计算机控制器，由计算机系统处理。最后，实施监控与处理能力和交通流。水量在污水处理中是一个非常重要的参数，及时的掌握进水量，对于污水处理厂的抗水力负荷和工艺的提高都有着决定性的作用。

（三）电磁流量计、气体流量计

污泥回流管道和剩余污泥管道安装中的范围为0～1200m3/h 的电磁流量计测量回流污泥和剩余污泥的流量，流量计的安装后，值班人员可根据流量的正确显示，以判断污泥回流泵和剩余污泥泵的正常工作，解决了简单的潜水泵的问题不能判断电磁流量计的正常工作，而且安装方便，简单维护功能。鼓风饥与曝气池间的空气管道上直接安装测量范围 O～4000m3/h(标准状况)的气体流量计。气体流量计的安装可以使值班人员了解风机在任何时间的曝气池体积供气体的数值。

四、自动化仪表的发展方向

现代化信息技术的迅猛发展促进了自动化仪表领域的进步和创新 ，信息技术开始大量应用到自动化仪表行业 ，使得自动化仪表的应用更加广泛，其分析、控制、计算、处理与显示范围越来越大 ，从而促进了自动化仪表向网络化、多功能化和智能化等方向发展。

（一）向智能化方向发展。自动化仪表的核心应用价值就是智能化，也就是说现在的自动化仪表要比以前具备更多新功能。比如原来由多台机器完成的工作 ，现在只需一台智能化机器就可完成 ，并且现在的机器设备运行速度更快 ，设计更加合理 ，体积更小，关键是还大大提高了工作效率。

（二）精确化程度更高。由于受科技水平的限制 ，原来的仪表设备其计算精度和测量精度都远远不够 ，按现在的工作要求来说有很大差距。因此在生产实践中要提高自动化控制仪表的功能 ，除了保持自动化仪表中微型计算机的中心控制地位外 ，还可把功能更加强大的软件嵌于自动化仪表中 ，使其在多次、快速的重复测量中发挥作用 ，这样便可自动排除不良因素的干扰和偶然性误差及 ，提升自动化仪表的抗干扰能力和精准程度 ，使其计算和测量的精准度更高。

（三）向着网络化控制方向发展。随着信息网络技术的快速发展，网络结构体正逐步引入到自动化仪表中，即 IP 智能现场仪表。在实际应用中自动化仪表可以把网络的每一个层次贯穿起来 ，并覆盖公司运营的全部范围 ，从而实现人工办公和自动化办公的有机结合 ，这样自动化仪表就成为一种完全开放式的网络体系结构，从而实现真正意义的网络化控制。

（四）安全性更高。自动化仪表和控制系统的安全性不仅包括测控系统自身的安全性技术 ，而且还包括受测控系统出现故障时的故障处理技术。随着自动化仪表和控制系统应用范围的日益扩大，系统的安全性尤其重要，如在电力、大型工程和工业生产领域，尤其是在军事、航空航天和核工业设施等行业，其安全性更加重要 ，对战斗力的提高起到很重要的作用。这些部门的相关系统如果出现故障 ，将会产生毁灭性的严重后果。因此自动化仪表设备的安全可靠性显得特别重要。

结束语

自动化检测仪表是污水处理中最重要的一个环节，直接决定了工作效率和污水处理系统的质量，也是污水处理检测系统的进展，然而，在自动化检测仪表应用过程中面临较大的问题，这些问题制约了污水处理系统，因此，有效的解决自动化检测仪表中存在的问题，促进自动化检测仪表在污水处理中发挥巨大的作用，以促进中国环保产业的进一步发展。

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