冶煉(lian)總廠原來的(de)污水處理工(gong)藝較簡單，基(ji)本由人工操(cao)✉️作控制，随着(zhe)企業污水種(zhong)類的增多，水(shui)質複雜且不(bú)穩定，采用人(rén)工操作控制(zhì)污水很難達(da)标排放。近兩(liang)年此冶煉總(zǒng)廠對污水處(chù)理站的💜工藝(yì)和儀表進行(háng)了技✉️術改造(zào)，污水處理已(yǐ)基本實現全(quán)自動化操作(zuò)控制。
1. 自動化(huà)儀表在污水(shuǐ)處理中的重(zhòng)要性
在現代(dai)化污水處理(li)過程中，無論(lùn)采用何種工(gōng)藝，其工藝過(guò)程都存存大(da)量需要檢測(cè)的參數，因此(ci)目前🚶♀️大型👈生(shēng)活污水處理(li)廠或者工藝(yi)污水處理廠(chǎng)一般都設有(you)液位、液位差(chà)、流量、壓力、PH值(zhí)、溫度、溶解氧(yang)、污泥濃度、氧(yǎng)化❤️還原電位(wèi)🐆、污泥界面💃🏻、在(zài)線BOD、在線COD、在線(xiàn)氨氮、在線總(zong)磷等自動化(hua)儀表。通過這(zhe)些檢測儀表(biao)獲取的各種(zhǒng)上藝檢測參(can)數從而對工(gong)藝過程中的(de)各種工藝設(shè)備進行控制(zhì)，協調💞供需之(zhī)問、系統各組(zǔ)成部🍓分之間(jiān)、各污水處理(lǐ)✊工藝之間的(de)關系，以便使(shǐ)各種🌈設備與(yu)設施得到更(geng)充分、合理的(de)使用。其中工(gōng)㊙️藝過程中的(de)一些重要工(gōng)藝參數例如(rú)溶氧值、曝氣(qi)量等都是保(bǎo)證工藝自動(dòng)控制的✏️重要(yao)保證，通過這(zhe)些儀表檢🙇♀️測(ce)值來自動調(diao)節和控制工(gong)藝設備的合(hé)理運♌行。這些(xiē)自💛動化儀表(biǎo)不僅對于污(wu)🧑🏾🤝🧑🏼水處🏃🏻理工藝(yi)過程💔起着指(zhǐ)導作用，同時(shí)也可以對工(gōng)藝處理過程(chéng)進行💃監控報(bào)警，保障生産(chan)和設備安☁️全(quán)，而且還起着(zhe)向相關管理(li)部門提過檢(jiǎn)測指标的重(zhong)要作用🌈。綜上(shàng)所述，可以看(kan)到自💋動化儀(yí)表對于污水(shuǐ)處理過程🔴起(qi)着重🌈要的作(zuo)用，是計算機(ji)控制的前提(tí)條件🌐和自動(dong)♻️化控♌制的基(ji)礎🔞 。
2. 主要儀表(biao)設計與應用(yong)
在污水處理(li)中的自動化(hua)儀表主要分(fen)爲熱工儀表(biǎo)和成分分析(xi)♌儀表。熱工儀(yí)表主要包括(kuò)溫度、壓力、液(yè)位、流量這些(xiē)物理量🙇🏻檢測(ce)儀表，熱工儀(yí)表大緻都由(you)測量元💯件(傳(chuán)感器)部分、中(zhong)間傳送部分(fen)和顯示部分(fen)(包括變換成(cheng)其他信🚶♀️号)構(gòu)成。成分分析(xī)儀表存污水(shuǐ)✍️處理過程中(zhong)常常稱之爲(wèi)水質分析儀(yi)表，例如溶解(jie)🛀🏻氧儀、在線BOD儀(yí)、在線COD儀等。這(zhè)部分儀表的(de)主要特點是(shi)專用性強🚶，形(xing)式多🈲樣，但每(měi)種成分分析(xi)儀的适用範(fàn)圍🤩往往都限(xian)于某種介質(zhi)成分分析。
2．1溫(wen)度與壓力儀(yi)表
在厭氧消(xiāo)化過程中爲(wei)保證其正常(chang)良好反應，介(jiè)質㊙️溫度需要(yao)保持在一定(dìng)的溫度範圍(wéi)内，因此需要(yao)設置溫度檢(jian)測點，通常設(she)計的典型熱(re)敏元件是
鉑(bo)熱電阻
。由于(yu)熱電阻信号(hao)需要自動控(kòng)制系統配套(tao)專用
熱電阻(zu)
模塊，而水處(chù)理過程中的(de)溫度監測點(diǎn)并不多，因此(ci)可🈲以考✌️慮存(cun)🤟儀表設計時(shi)采用
溫度變(biàn)送器
将熱電(dian)阻信号轉換(huàn)爲4～20m A信号從而(er)接入标準的(de)模拟量模塊(kuài)。 污水處理中(zhōng)壓力檢測多(duō)爲泵出口處(chu)設置就地🔅壓(ya)力表或壓力(lì)🍉變送器，如果(guǒ)需要設置壓(yā)力變送器則(zé)多選用目前(qián)應用非常廣(guang)泛技術也很(hen)成熟的
智能(néng)型壓力變送(song)器
，以便于通(tong)過配合手操(cao)器對
壓力變(bian)送器
進行量(liàng)程設置、調零(ling)等操作。
2．2流量(liang)儀表相對而(er)言，在污水處(chu)中流量計是(shi)非常重要的(de)一類儀表。
污(wū)水處理廠的(de)進出水水量(liàng)、回流污泥量(liang)、曝氣量以💃🏻及(ji)💰消🔞化池⁉️産氣(qì)量等都是工(gong)藝生産所必(bì)須測量的流(liu)量參數。另外(wai)，爲了🎯對污🚶♀️水(shuǐ)處理廠的運(yun)行經濟效果(guǒ)進行考核、分(fèn)析，也要依靠(kào)流量測量儀(yí)表來提供必(bi)要的數據。 在(zai)污水處理廠(chang)流量測量儀(yí)表中，目前應(yīng)用較爲廣🌂泛(fan)的是
電磁流(liú)量計
、
超聲波(bō)流量計
、差壓(ya)式流量計以(yi)及明渠流量(liàng)計等。
2．3物位儀(yí)表
物位檢測(ce)儀表按照被(bei)測介質分爲(wei)液位檢測儀(yi)表和料位檢(jian)測儀表，污水(shuǐ)處理中使用(yòng)較多的是液(yè)位檢測儀表(biao)，其中又以超(chao)聲波液位計(ji)爲主。這種液(ye)位計無機械(xie)可動部分，可(kě)靠性高📧，安裝(zhuāng)簡單、方便，屬(shu)于✨非接觸測(cè)量，且不受液(ye)體的粘度、密(mi)度等影響，因(yīn)此多用于藥(yao)池、排泥水池(chí)等👈的液位測(ce)量。
超聲波液(ye)位計
的傳感(gan)器由一對發(fa)射、接收換能(neng)器組成。發射(shè)換能器面對(duì)液面㊙️發射超(chāo)聲波脈沖，超(chāo)聲波脈沖從(cóng)液面上反射(shè)回來，被接收(shou)🏃♂️換能器接收(shōu)。根據發射至(zhì)接收的時間(jian)可确定傳感(gǎn)器與液面之(zhi)問的距離，即(jí)可換算成液(yè)位📐。
其精度爲(wei)±0．5％。根據超聲波(bo)液位計的非(fēi)接觸式測量(liàng)原理，因👈此從(cong)理論上來講(jiang)，它适用于污(wū)水處理工藝(yi)過程中的液(yè)位測🌍量。但在(zài)實際應用中(zhōng)它會受到各(gè)種因素如安(an)裝位🌈置、溫度(dù)🐪、壓力、濕度以(yi)及被測介質(zhi)表面的泡沫(mò)、浪湧等的影(yǐng)響。因此，正确(que)選擇和使用(yòng)超😘聲波液位(wèi)計有着十分(fen)實際的意義(yi)。應根據實際(ji)的測量範圍(wéi)來選擇合适(shi)的儀表。根據(jù)超聲波特性(xìng)，頻♋率越低，傳(chuán)輸距離越遠(yuǎn)，但🤞聲波的指(zhǐ)向性就越差(chà)；頻率越高，指(zhǐ)向性越好，但(dàn)傳輸距離越(yue)小。目前超聲(sheng)波液位計的(de)測量範圍從(cong)❗0．5米到幾十米(mǐ)。 此外對于工(gōng)藝不要求連(lián)續檢測僅需(xu)報警或聯鎖(suo)設備🈲動作的(de)池内、活液罐(guan)等設備液位(wèi)可采用液位(wèi)開關進行檢(jiǎn)測，從而控制(zhì)儀表設備的(de)投資。
2．4分析儀(yi)表
在污水處(chù)理過程中，有(yǒu)許多反映水(shuǐ)質的重要參(cān)數如：溶解☁️氧(yang)(DO)、PH、污泥濃度、濁(zhuó)度、SS懸浮物等(děng)。在線檢測這(zhe)些參數可以(yi)實時地了解(jie)和掌握污水(shui)處理的情況(kuàng)，并根據這些(xiē)參數對工藝(yì)🔱及設備的運(yun)行進行自動(dòng)控🌈制和調整(zheng)，以确保污水(shuǐ)處理的正常(chang)運行并達到(dao)排🔆放标準。在(zài)以往的水處(chù)理🔞廠中大多(duo)是🛀🏻采用化驗(yan)分析的方法(fǎ)來得到的，随(sui)着自動化儀(yi)表測量技術(shu)等領域技術(shu)的發展🔱，越來(lái)越多的水質(zhi)☎️分析儀表逐(zhu)漸應用于污(wu)水處理。這類(lei)儀表主要包(bao)括：溶解氧儀(yi)、化學需氧量(liàng)🈚(COD)分析儀、PH計等(deng)☎️。
2．5其他儀表
污(wū)水處理系統(tong)自動化儀表(biao)還有無紙記(jì)錄儀、電磁閥(fa)、自攪拌🈲排污(wū)泵、壓力自動(dòng)開關等。
無紙(zhi)記錄儀
具有(you)高速信息采(cǎi)集和處理、萬(wàn)能 信号輸入(ru)、 大容量閃存(cun)芯片實現超(chāo)長時間數據(jù)存儲、使用us B接(jiē)口存儲備份(fèn)或轉存曆史(shǐ)數據等功能(néng)，并能同時指(zhǐ)示各路通道(dao)的上、下限報(bào)警。合理的電(dian)路設計使攪(jiao)拌器、泵和電(dian)磁閥聯鎖，實(shí)現了全自動(dong)污水處理。
3. 污(wū)水處理工藝(yi)流程
此冶(ye)煉總廠污水(shuǐ)處理工藝流(liu)程見圖1。污水(shuǐ)處理站污🔞水(shuǐ)處理能力約(yue)爲500m／d，采用石灰(hui)中和加硫化(hua)處理的三級(ji)處理工藝，各(gè)級處理均通(tōng)過儀表實行(hang)自動控制。一(yi)級⭕中和用石(shí)灰乳與酸性(xìng)污水反應生(shēng)成石膏，通過(guò)在線💯pH計自動(dòng)控㊙️制石灰乳(ru)加入量，以保(bao)證反應🧑🏽🤝🧑🏻槽出(chū)口pH值在🥵5左右(you)。二級中和也(ye)通過在線pH計(jì)自動控制石(shi)灰乳加入量(liang)，以保證反應(yīng)槽出口pH值在(zai)9左右，污水在(zài)調節池内充(chong)🎯分反應🈲後除(chu)去大部分重(zhong)金屬。在硫化(hua)反應槽内，通(tong)過1台電磁流(liu)量計按比例(lì)固定加入Na：S溶(rong)液，以除去污(wū)水中⛹🏻♀️殘留的(de)重金屬；同時(shí)通過在線pH計(jì)利用酸性污(wu)水反調将出(chu)口pH值控制在(zài)7～9。各級反應槽(cáo)出口pH值均控(kòng)制在較小的(de)範圍内變化(hua)，如果人工操(cao)作控制是根(gēn)本無法🌂實現(xian)的。例如一級(jí)中和處理中(zhōng)石灰♻️乳泵隻(zhi)要多開十幾(jǐ)秒，一級中和(hé)反應槽出口(kǒu)pH值就會立刻(ke)由✂️4變到8以上(shang)，由此可見用(yòng)自動化✂️儀表(biao)進行操作控(kong)制的必要性(xing)🐉。
4、儀表設計原(yuán)則與注意事(shi)項
4．1污水處理(lǐ)儀表主要設(shè)計原則在污(wū)水處理工藝(yi)流程中，現場(chang)♈儀㊙️表不僅負(fu)責采集工藝(yi)參數，以确保(bǎo)自動控制系(xi)統正常運行(hang)和控制，還是(shì)科學管理、環(huán)保監控的重(zhòng)要基礎保證(zhèng)，因此在設計(jì)選型時應盡(jin)量選用精度(dù)佳、穩定性好(hǎo)、免維護或低(dī)維護的智能(neng)儀表，爲了生(sheng)産過程中便(biàn)于🔞現場巡視(shi)與儀表維護(hù)，設⭐計 中可采(cǎi)用📧帶現場顯(xiǎn)示的變送器(qi)， 與此同時📱也(ye)應盡量注意(yì)儀表的🐪性價(jia)。比🍓在設計配(pèi)置污水處理(li)儀器儀表時(shi)，必須考慮到(dào)安全防護手(shou)段。由于污水(shui)處理環境比(bi)較惡劣，很多(duō)現場儀表在(zài)井下或則露(lù)天環境，更有(yǒu)些浸泡在污(wū)水裏。井下儀(yí)表和浸泡存(cun)污🔴水裏的儀(yi)表✉️防護等級(ji)可選IP68，露天的(de)儀表選IP65，同時(shi)應該根🐪據儀(yí)表的具體考(kao)慮設置✍️儀⭐表(biao)保護箱，在北(bei)方等溫度較(jiào)低地區還應(ying)考慮保溫措(cuo)施。
儀表的設(shè)計應考慮環(huán)境的适應性(xing)。特别是傳感(gan)器如🌐直接♌與(yu)污水、污泥介(jiè)質接觸，很容(róng)易腐蝕和結(jie)垢。因此應盡(jin)量選擇非🤩接(jiē)觸式的、無阻(zu)塞隔膜式、電(dian)磁式和可🌈清(qīng)洗式的傳感(gan)器(如超聲波(bo)、電磁式等)。
在(zai)儀表設計中(zhōng)應盡量選用(yong)不斷流拆卸(xiè)式和維護周(zhōu)期🍓較長的儀(yí)表，方便維護(hu)管理。在儀表(biao)設計中優🌏先(xiān)考慮節能型(xing)🍓的儀表産品(pin)。儀表設計中(zhong)對于特殊場(chǎng)合應考慮儀(yí)🙇🏻表的防爆性(xìng)能。對于處于(yu)雷區的污水(shui)處理，儀表變(bian)送器的電源(yuán)和送信号到(dao)PLC的輸出端應(ying)接防雷器☀️，保(bao)證系統的安(ān)全可靠性。對(dui)于泥區的✍️儀(yi)表，由十泥區(qū)的整個空氣(qì)中，有較大比(bi)例的沼氣。儀(yi)表配置應選(xuǎn)用本安型儀(yí)表，在進行電(diàn)器連接時應(ying)與
安全栅
組(zu)成本安防爆(bào)系統。而且安(an)全栅和電源(yuan)置于安全區(qu)。安全栅在選(xuan)型時一定要(yào)注意防爆等(děng)級及廠家是(shi)否有防爆合(he)格證。
4．2 污水處(chu)理中儀表設(shè)計中的注意(yi)事項許多分(fèn)析儀表的傳(chuan)⛱️感器是電極(jí)(PH計、溶解氧等(deng))組成的，而在(zai)實際使用中(zhōng)，電極易被油(yóu)脂或污物覆(fu)蓋而不能測(cè)量。因此在這(zhe)些分析儀的(de)選型時，必須(xu)充分考慮電(dian)極的清洗問(wen)題。目前，清洗(xǐ)方式有人工(gōng)定期清洗，或(huo)機械清洗、超(chāo)聲波自動清(qing)洗、溶液噴射(she)清洗以及空(kōng)氣噴🔞射清洗(xi)。在儀表設計(ji)中應盡量選(xuan)用不斷流拆(chāi)卸式和維護(hù)閩期較長的(de)儀表的同時(shi)，對于清洗、維(wei)護及更換時(shí)必須拆卸的(de)管道式安裝(zhuang)儀表及其傳(chuan)感器，應在管(guǎn)道🐕上設計安(ān)裝旁通閥，以(yǐ)免在其更換(huan)或發生故障(zhàng)時，需要停⭐止(zhǐ)工藝運行。 污(wu)水處理中儀(yi)表設💘計需要(yao)與工藝緊密(mì)結合，選⭐取合(he)适的測量或(huò)取樣位置。分(fen)析儀表的安(ān)裝位🙇♀️置一定(ding)要選擇在活(huo)動的區域，不(bú)能設置在死(si)區。若設置在(zai)引出工藝管(guǎn)路時💃🏻，這根工(gōng)藝管路中介(jie)質必須是流(liú)動的。
5、結束語(yǔ)
該冶煉總廠(chǎng)污水處理站(zhan)自2007年開始實(shi)施自動化儀(yi)🙇♀️表改造，目前(qian)各類設備運(yùn)行情況良好(hǎo)，處理後的污(wū)水能夠穩定(dìng)達标排放。自(zi)動化儀表的(de)設置不但大(da)大減少了操(cāo)作人員的工(gong)作量，而且能(néng)夠實時、準确(què)地反映污水(shuǐ)處理裝置的(de)重要參數，爲(wei)保🙇♀️證整個污(wu)㊙️水處理系統(tong)長期、穩定運(yun)行發揮了重(zhong)要作用。
