自動化控制系統(tǒng)在污水處理廠的應用

張玉斌

摘 要：本文通過對污水處理廠自動控制系統(tǒng)的介紹，闡述了自動化控制系統(tǒng)在污水處理過程中變廢水為達標水的重要性，在保護土壤、大氣等良好的環(huán)境中起到了不可磨滅的作用。

關鍵詞：變送器 模擬量 PH值 溶解氧 COD

一、系統(tǒng)介紹

污水處理廠的自控系統(tǒng)由計算機管理系統(tǒng)、PLC控制系統(tǒng)及儀表系統(tǒng)三部分組成，整套系統(tǒng)遵循集中管理、分散控制、資源共享、工藝必需、維護方便的原則，保證污水處理穩(wěn)定高效，減輕勞動強度，改善操作環(huán)境，實現(xiàn)污水處理廠的現(xiàn)代化生產(chǎn)管理，整體性能滿足可靠性、先進性、實用性的要求，同時兼顧工程連續(xù)性及擴展接口技術需要。

自動化檢測儀表是自控系統(tǒng)中關鍵的子系統(tǒng)之一。一般的自動化檢測儀表主要由三個部分組成：①傳感器，利用各種信號檢測被測模擬量；②變送器，將傳感器所測量的模擬信號轉(zhuǎn)變?yōu)?～20 mA的電流信號，并送到可編程序控制器（PLC）的模擬量采集模塊中；③觸摸顯示屏，將測量結(jié)果直觀地顯示出來，提供結(jié)果，并可在觸摸屏上進行操作。這三個部分有機地結(jié)合在一起，缺少其中的任何一部分，則不能稱為完整的控制系統(tǒng)。自動化檢測儀表以其測量精確、顯示清晰、反應靈敏、操作簡單等特點，在工業(yè)生產(chǎn)中得到了廣泛的應用。本文以南山鋁材三廠的污水處理廠為例介紹自控儀表系統(tǒng)的運行和應用。

二、建設簡介

南山鋁材三廠污水處理廠自2008年3月開工，2009年3月通水試運行，主要承擔工廠排出的污水中殘留的化學成分的中和、收集和處理任務，確保排出的水質(zhì)達到國家環(huán)保部門要求的標準，出水水質(zhì)執(zhí)行一級A標準。

三、污水處理工藝流程：

四、主要應用儀器介紹

據(jù)工藝特點和需要，設置檢測儀表于各生產(chǎn)現(xiàn)整理場，具體配置如下：

4.1 在調(diào)節(jié)池設置在線PH儀2臺，用于實時監(jiān)控廢水PH值，保障進水水質(zhì)；

4.2 A/O生化池的每座好氧段各設置1臺溶解氧測定儀，用于檢測各段中的溶解氧值；

4.3 在排水口設余氯測定儀1臺，用于檢測出水余氯量，與二氧化氯發(fā)生器聯(lián)動，控制投加量；

4.4出水口設置COD檢測儀1臺，檢測出水COD達標情況。

五、主要儀表介紹

5.1 液位計、液位差計、流量計

進水泵房集池井安裝液位計1臺，根據(jù)泵房水位值自動控制多臺水泵的啟停運轉(zhuǎn)，當泵房水位高至某一設定水位值時，PLC系統(tǒng)將按照軟件程序的設定自動增加水泵運行臺數(shù)，水位低至某一設定值，自動減少水泵運行臺數(shù)甚至全部關閉，以保護水泵，防止空運轉(zhuǎn)。

分配井管道前安裝電磁流量計一臺，以準確測量進水量在現(xiàn)場和上位機實時顯示流量及累計處理量，達到了準確計量處理水量，以及為運行管理提供實時流量的目的。

5.2 溶解氧測定儀、COD在線監(jiān)測儀

A/O池安裝溶解氧測定儀4臺，以便及時掌握活性細菌狀態(tài)，通過溶解氧測定儀控制鼓風機可以精確地根據(jù)好氧菌群對溶解氧的需求，控制鼓風機的啟動和停止，在保證了菌群良好生化能力的同時節(jié)約了能耗，保護了設備，增強了好氧菌群的分解能力。

5.3 藥品添加計量儀

在需要添加藥品的池子均設有藥品添加計量儀，PLC根據(jù)各種傳感器反饋來的信號，經(jīng)過精確計算，得出需要添加藥品的數(shù)量，由PLC發(fā)出指令到藥品移送泵，啟動泵，將藥品準確加入到池子中。

5.4 可編程控制器和觸摸屏

在主控室中的配電柜里安裝了進口的可編程控制器（PLC）和觸摸屏，用來接收輸入指令、數(shù)據(jù)，并按設定的程序進行計算，發(fā)出相應的指令給外圍儀器、儀表，執(zhí)行機構(gòu)等，讓它們在集中控制下進行工作，保證了整套系統(tǒng)的可靠性、準確性和高效率。

檢測間設置COD在線監(jiān)測儀兩臺，實時對進出水COD進行在線監(jiān)測，可以隨時根據(jù)精確測量的COD值，適時地調(diào)整曝氣池的工藝，確保污水處理效果，同時減輕了實驗室工作人員的勞動強度。

六、運行管理經(jīng)驗體會

考慮到工作條件的適用性，特別是傳感器直接與污水介質(zhì)直接接觸，極易腐蝕和結(jié)垢，因此傳感器盡量選用無隔膜式、非接觸式、電磁式和可清洗式，兼顧到維修管理容易、方便，盡量選用不斷流拆卸式和維護周期長的儀表。

6.1 優(yōu)先選用進口儀器、儀表。進口儀器、儀表相對國產(chǎn)儀表設計精密、結(jié)構(gòu)緊湊、精確度高，雖然價格昂貴，但是使用維護方便，性能穩(wěn)定。

6.2 定期維護清洗。因為儀表探頭長期浸沒在污水中，為了保證數(shù)據(jù)采集準確性，定期清洗尤為重要，清洗過程中選用軟毛刷刷除探頭保護罩上附著的污泥，再用純棉紗布沾水整理擦除。溶氧儀、污泥濃度計每周清洗一次。

6.3 定期校正。儀表在長期運行過程中難免會產(chǎn)生測量誤差，這就需要定期校正，以保證儀表測量的準確性，對分析儀表每月定期校正1次，實驗室工作人員利用分析方法分析對應的檢測項目，并與現(xiàn)場儀表監(jiān)測結(jié)果比較，如果偏差太大，那么應適時對儀表進行校正，確保準確。

總體來講，自動化檢測儀表在污水處理廠的應用中發(fā)揮很大作用，但在實際應用中仍存在一些問題，相信通過在工作中不斷積累經(jīng)驗，對整個控制系統(tǒng)進行整改、創(chuàng)新，能將使其發(fā)揮更大作用。