冶煉(liàn)總廠原來的污(wū)水處理工藝較(jiào)簡單，基本由人(rén)🚶‍♀️工☎️操作控制，随(sui)着企業污水種(zhǒng)類的增多，水質(zhì)複雜且不穩定(ding)🤟，采用人工操作(zuò)控制污水很難(nan)達标排放。近兩(liǎng)年此冶煉總廠(chǎng)對污水處理站(zhàn)的工藝和儀表(biǎo)💯進行了技✍️術改(gǎi)造，污水處理已(yǐ)基本實現全自(zi)動化操作控制(zhi)。
1. 自動化儀表在(zai)污水處理中的(de)重要性
    在現代(dai)化污水處理過(guo)程中，無論采用(yòng)何種工藝，其工(gong)藝過☂️程都💜存存(cun)大量需要檢測(ce)的參數，因此目(mu)前大型生活污(wu)水處理㊙️廠或者(zhe)工藝污水處理(li)廠一般🔴都設有(yǒu)🏒液位、液位差、流(liu)量、壓力、PH值、溫度(du)、溶解氧、污泥🤩濃(nóng)度、氧化還原電(dian)位、污泥界面、在(zai)線BOD、在線COD、在線氨(ān)氮、在線總磷等(děng)自動化儀表。通(tōng)過這些檢🔅測儀(yi)表獲取的各種(zhong)上藝檢測參數(shu)從而對工藝過(guò)程中的各種工(gōng)藝設備進行控(kòng)制，協調供需之(zhi)問👌、系統各組成(cheng)部分之間、各污(wu)水處理工藝之(zhi)間的關系，以⭕便(biàn)使各種設備與(yǔ)設施得到更充(chōng)分、合理的使用(yong)。其中工藝過👣程(chéng)中的一些重要(yao)工藝參數例如(rú)溶氧值、曝氣量(liang)等都是保證工(gōng)藝自動控制的(de)重要保證，通過(guò)這些儀表檢⛹🏻‍♀️測(ce)值來自動調節(jiē)和控制工藝設(shè)備的合理運行(hang)。這些自🐆動化儀(yí)表不僅對于污(wu)水處理工藝過(guo)程起着指導作(zuo)用，同時✨也可以(yi)對工藝👌處理過(guò)程進行監控報(bao)警，保障生産和(hé)設備安全，而且(qiě)還起着向相關(guān)管理部門🍉提過(guò)檢測指标的重(zhòng)要作用。綜上所(suǒ)述，可以看到自(zì)⛹🏻‍♀️動化儀表對于(yú)污水處理過程(chéng)起着重要的作(zuò)用，是計算機💰控(kòng)制的前提條件(jiàn)和自動化控制(zhi)的基礎 。
2. 主要儀(yí)表設計與應用(yòng)
    在污水處理中(zhong)的自動化儀表(biǎo)主要分爲熱工(gōng)儀表和成分分(fèn)析儀表。熱工儀(yí)表主要包括溫(wen)度、壓力、液✂️位、流(liú)量這些物理量(liàng)檢測儀表，熱工(gōng)儀表大緻都由(you)💯測量元件(傳感(gan)器)部分、中間傳(chuán)送部分和顯示(shì)部分(包括變換(huàn)成其他信⭐号)構(gòu)成。成分分析儀(yí)表存污水處理(li)過程中🏒常常稱(cheng)之爲水質分析(xi)儀表，例如溶解(jie)🐕氧儀、在線BOD儀、在(zài)線COD儀等。這部分(fèn)儀表的主要特(tè)點是專用性強(qiang)，形式多☎️樣，但每(mei)種成分分析儀(yi)的适用範圍往(wang)往都限于某種(zhǒng)✨介質成分分析(xi)。
2．1溫度與壓力儀(yí)表
    在厭氧消化(hua)過程中爲保證(zhèng)其正常良好反(fǎn)應，介質溫度需(xu)要🔞保持在一定(ding)的溫度範圍内(nèi)，因此需要設🐇置(zhì)溫度檢測點，通(tōng)常設計🏒的典型(xing)熱敏元件是 鉑(bó)熱電阻 。由于熱(rè)電阻信号需要(yao)自動控制系統(tǒng)配套專用 熱電(diàn)阻 模塊，而水處(chu)理過程中的溫(wen)度監測點并不(bú)多，因此可以考(kǎo)慮♈存儀表設計(ji)時采用 溫度變(biàn)送器 将熱電阻(zu)信号轉換爲4～20m A信(xin)号從而接入标(biāo)準的模拟量模(mó)塊。 污水處理中(zhōng)壓力檢測多爲(wèi)泵出口處設置(zhì)就地壓力表或(huo)壓力變送器，如(ru)果需要設置壓(yā)力變送器則多(duō)選用目前應用(yòng)非常廣泛技術(shù)也很成熟的 智(zhì)能型壓力變送(sòng)器 ，以便于通過(guo)配合手操器對(duì) 壓力變送器 進(jìn)行量程設置、調(diao)零等操作。
2．2流量(liang)儀表相對而言(yan)，在污水處中流(liu)量計是非常重(zhòng)要的一類儀表(biǎo)。
    污水處理廠的(de)進出水水量、回(huí)流污泥量、曝氣(qi)量以及消化🐉池(chí)㊙️産氣量等都是(shì)工藝生産所必(bì)須測量的流量(liàng)參數🥵。另外，爲了(le)對污水處理廠(chang)的運行經濟效(xiao)果進行考核、分(fen)析，也要依靠流(liú)量測量⁉️儀表來(lái)提供必要的數(shu)據。 在污水🤞處理(lǐ)廠流量測量儀(yí)表中，目前👌應用(yòng)較爲廣泛的是(shì) 電磁流量計 、 超(chao)聲波流量計 、差(cha)壓式流量計以(yǐ)及明渠流量計(ji)等。
2．3物位儀表
    物(wu)位檢測儀表按(àn)照被測介質分(fèn)爲液位檢測儀(yi)表和料位檢測(ce)儀表，污水處理(li)中使用較多的(de)是液位檢測儀(yi)表，其中又以🥵超(chao)聲波液位計爲(wei)主。這種液位計(jì)無機械可動部(bù)分，可靠性高，安(ān)裝簡⭕單、方便，屬(shǔ)于🐆非接觸測量(liàng)，且不受🍉液體的(de)粘❄️度、密度等✔️影(yǐng)響，因此多用于(yu)藥池、排泥水池(chí)等的液位測量(liàng)。
超聲波液位計(jì) 的傳感器由一(yi)對發射、接收換(huan)能器組成。發射(shè)換能器面☎️對液(ye)面發射超聲波(bō)脈沖，超聲波脈(mò)沖從液面上反(fǎn)射回來，被接收(shou)換能器接收。根(gen)據發射至接收(shou)❌的時間可确定(ding)傳感器☀️與液面(mian)之問的距離，即(jí)可換📧算成液位(wei)。
    其精度爲±0．5％。根據(ju)超聲波液位計(ji)的非接觸式測(ce)量原理，因此從(cóng)理論上來講，它(ta)适用于污水處(chu)理工藝過🐉程中(zhong)的液位測量。但(dan)在實際應用中(zhōng)它會受到各種(zhǒng)因素如安裝位(wèi)置、溫度🈲、壓力、濕(shi)度以及🧑🏽‍🤝‍🧑🏻被測介(jie)質表面的泡沫(mò)、浪湧等的影響(xiang)。因此，正确選擇(ze)和使用超🍓聲波(bō)液位計🧑🏽‍🤝‍🧑🏻有着十(shi)分實際的意義(yi)。應根據實際的(de)測量範圍來選(xuǎn)擇合适的儀表(biǎo)。根據超聲波特(tè)性，頻👈率越低，傳(chuan)輸距離越遠，但(dàn)🔴聲波的指向性(xing)就越差；頻率越(yuè)高，指向性越好(hao)，但傳輸距離越(yue)小。目前超聲波(bo)液位計的測量(liàng)範圍從0．5米到幾(ji)十米。 此外對于(yu)工藝🔞不要求連(lián)續檢測僅需報(bao)警或聯鎖設備(bei)動作的池🧡内、活(huó)液罐等設備液(ye)位可💃🏻采用液位(wèi)開關進行檢測(ce)，從而控制儀表(biao)設備的投資。
2．4分(fèn)析儀表
    在污水(shuǐ)處理過程中，有(you)許多反映水質(zhi)的重要參數如(ru)🍓：溶解氧(DO)、PH、污泥濃(nóng)度、濁度、SS懸浮物(wu)等。在線檢測這(zhe)些參數可以❌實(shi)時地了解和掌(zhang)握污水處理的(de)情況，并根據這(zhe)些參數對工藝(yi)及設備的運行(hang)🌈進行自動控制(zhì)和調整，以确保(bao)污水處理的正(zheng)常運行并達到(dào)排放标準。在以(yǐ)往的水處理廠(chǎng)中大多是采用(yong)化驗分析的方(fang)法來得☀️到的，随(sui)着自動化儀表(biao)測量技術等領(lǐng)域技術的發展(zhǎn)🚶，越來越多的水(shui)質分析儀表逐(zhú)漸應用于污水(shuǐ)處理。這⛱️類儀表(biǎo)主要包括：溶解(jie)氧儀、化學需氧(yang)量(COD)分析儀、PH計等(deng)🌐。
2．5其他儀表
    污水(shuǐ)處理系統自動(dòng)化儀表還有無(wú)紙記錄儀、電磁(cí)✊閥、自‼️攪💘拌排污(wū)泵、壓力自動開(kai)關等。 無紙記錄(lù)儀 具有高速信(xin)息采集和處理(lǐ)、萬能 信号輸入(ru)、 大容量閃♌存芯(xin)㊙️片🌈實現超長時(shi)間數據存儲、使(shi)用us B接口存儲備(bei)份或轉存曆🔞史(shǐ)數據等功能，并(bing)能同時指示各(gè)路通道的上、下(xià)限報警。合理的(de)電路設計使攪(jiǎo)拌器、泵和電磁(cí)閥聯鎖，實現😄了(le)全自動污水處(chù)理。
3. 污水處理工(gong)藝流程

    此冶煉總(zǒng)廠污水處理工(gōng)藝流程見圖1。污(wu)水處理站污水(shui)處理🐕能力約爲(wei)500m／d，采用石灰中和(he)加硫化處理的(de)三級♌處理工藝(yì)，各級處理♌均通(tōng)過儀表實行自(zi)動控制。一級中(zhōng)和用石灰乳與(yu)酸性污水反應(ying)生成石膏⛷️，通過(guo)在線pH計自動控(kòng)制石灰乳👈加入(ru)量，以保證反應(yīng)槽出口pH值在㊙️5左(zuo)右。二級中和也(yě)通過在線pH計自(zi)動控制石灰乳(rǔ)加入量，以保證(zheng)反應槽出口pH值(zhí)在9左右，污水在(zai)調節池内充分(fèn)反應🤩後除去大(da)部分重金屬。在(zai)硫化反應槽内(nei)，通過🚩1台電磁流(liu)量計按比例固(gu)定加入Na：S溶液，以(yǐ)除去污水中殘(cán)留的重金屬；同(tóng)時通過在線pH計(jì)利用酸性污💞水(shuǐ)反調将出口pH值(zhi)控制🤞在7～9。各級反(fǎn)應槽出口pH值均(jun1)控制在較小的(de)範圍内變化，如(rú)果人工操作控(kong)制是根本無法(fa)實現的。例如一(yī)級中和處理中(zhōng)石灰⭐乳泵隻要(yào)多開十幾秒，一(yī)級🌐中和反應槽(cao)⛷️出口pH值就會立(lì)刻由4變到8以上(shàng)，由此可見用自(zì)動化儀表進行(háng)操作控制的必(bi)要性♊。
4、儀表設計(jì)原則與注意事(shì)項
4．1污水處理儀(yi)表主要設計原(yuan)則在污水處理(lǐ)工藝流程💜中🌈，現(xiàn)場儀表不僅負(fù)責采集工藝參(can)數，以确保自動(dong)控制系統正常(chang)運行和控制，還(hái)是科學管理、環(huán)保監控的重要(yao)基🏒礎保證，因此(ci)在設計選型時(shi)應盡量選用精(jing)度佳、穩定性好(hǎo)、免維護或低維(wei)護🌈的智能儀表(biao)，爲了生産過程(chéng)中便于現場巡(xún)視與🚶‍♀️儀表維護(hù)，設❗計 中可采用(yong)帶現場顯示的(de)變送器， 與此同(tong)時也應盡量注(zhu)意儀表的❗性價(jia)。比在設計配置(zhì)污水處理儀器(qi)💃🏻儀表時，必須考(kao)慮到安全防護(hù)手段💰。由🏃于污水(shuǐ)處理環境比較(jiao)惡劣，很多🐆現場(chang)儀💃表在井下或(huo)則露天環境，更(geng)有些浸泡在污(wu)水裏。井下儀表(biao)和浸泡存污水(shui)裏的儀表防護(hu)等級可🈲選IP68，露天(tian)的儀表選IP65，同時(shí)應💁該根💘據儀表(biǎo)的具體考慮設(she)置儀表保護箱(xiāng)，在北方等溫度(du)較低地區還應(ying)考慮保溫措施(shī)❄️。
    儀表的設計應(ying)考慮環境的适(shì)應性。特别是傳(chuán)感器如直☔接與(yǔ)污🚶水、污泥介質(zhi)接觸，很容易腐(fǔ)蝕和結垢。因此(ci)應盡量選🐉擇非(fēi)接觸式的、無阻(zǔ)塞隔膜式、電磁(ci)式和可清洗式(shì)的傳感💋器(如超(chāo)聲波、電🔴磁式等(deng))。
    在儀表設計中(zhong)應盡量選用不(bu)斷流拆卸式和(he)維護周🐅期較長(zhang)的儀表，方便維(wei)護管理。在儀表(biǎo)設計中優先考(kao)🔅慮節能型的儀(yí)表産👄品。儀表設(she)計中對于特殊(shū)場合應考慮儀(yi)表的防爆性能(néng)。對于處于雷區(qu)的污水處理，儀(yi)表變送器的電(diàn)源和送信号到(dào)PLC的輸出端🛀應接(jie)防雷器，保證系(xi)統的安全可靠(kào)性。對于泥區的(de)🔴儀表，由十泥區(qu)的整個空氣中(zhong)，有較大比例的(de)沼氣。儀表配置(zhi)應選用🐅本安型(xíng)儀表，在進行電(diàn)器連接時應與(yu) 安全栅 組成本(ben)安防爆系統。而(ér)且安全栅和電(dian)源置于安全區(qū)。安全栅在選型(xíng)時一定要注意(yì)防爆等級及廠(chǎng)家是否有防爆(bao)合格證。
4．2 污水處(chu)理中儀表設計(ji)中的注意事項(xiàng)許多分析儀表(biao)的傳感📱器是電(dian)極(PH計、溶解氧等(deng))組成的，而在實(shí)際使用中，電極(ji)易👨‍❤️‍👨被油脂或污(wū)物覆蓋而不能(néng)測量。因此在這(zhè)🔞些分析儀的選(xuǎn)型時，必須充分(fen)考慮電極的清(qing)洗問題。目前，清(qing)洗方式有人工(gong)定期清♉洗，或機(ji)械清洗、超聲波(bō)自動清洗、溶液(yè)噴射清洗以及(jí)空氣噴🌈射清洗(xi)。在儀表🌍設計中(zhōng)應盡量選用不(bu)斷流拆卸式和(hé)維護閩😘期較長(zhǎng)的儀表的同時(shi)，對于清洗、維護(hù)及更換時必須(xu)拆卸的管道式(shi)安裝儀表及其(qí)傳感器，應在管(guǎn)道上設計安裝(zhuāng)旁通閥🈲，以免在(zài)其更換或發生(sheng)故障時，需要停(ting)止工藝♋運行。 污(wū)水處理👉中儀表(biǎo)設計需要與工(gong)藝緊密結合，選(xuǎn)取合适的測量(liang)或取樣位置☎️。分(fèn)析儀表的安裝(zhuāng)位置一定♻️要選(xuǎn)擇在活動的區(qū)域，不能設置在(zai)死區。若設置在(zài)引出工藝管路(lu)時，這根工藝管(guǎn)路中介⭕質必須(xū)是流動的。
5、結束(shù)語
    該冶煉總廠(chang)污水處理站自(zi)2007年開始實施自(zi)動化儀表改造(zào)，目前各類設備(bei)運行情況良好(hao)，處理後的污水(shui)能夠穩定達标(biao)排放。自動化儀(yí)表的設置不但(dan)大大減少了操(cāo)作人員的👣工作(zuò)量，而且能夠實(shi)時、準确🔴地反映(yìng)污🔱水處理裝置(zhi)的重要參數，爲(wei)保證整個污水(shui)處理系統長期(qī)、穩定運♊行發揮(hui)了重要作用。