自動化儀表在污水處理中的設計與應用

羅敏

摘 要：隨著工業(yè)經(jīng)濟的迅猛發(fā)展，導致大量污水被排出，因此，必須采取有效的措施加強對污水的處理。在污水處理過程中，使用自動儀表可使污水處理的效果得到明顯提升。因此，自動化儀表在污水處理中的應用對有效保護環(huán)境和國民經(jīng)濟的發(fā)展有重要的意義。分析了自動化儀表在污水處理中的作用，并對污水處理中自動化儀表的設計和應用進行了探討，以期為污水處理工作提供參考。

關鍵詞：自動化儀表；污水處理廠；水質(zhì)檢測；溶氧量

中圖分類號：TH86 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.08.092

隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，我國的工業(yè)化程度越來越高，但隨著城市污水和工業(yè)廢水的排出，我國的水資源污染也越來越嚴重。因此，國家加大了對水資源的保護力度，開始關注城市污水和工業(yè)廢水的處理工作，對各種廢水處理過程的效果、設備的運行情況、污水處理的水質(zhì)檢測等都提出了一定的要求，這也對自動化儀表在污水處理中的設計和應用提出了更高的要求。

1 自動化儀表在污水處理中的作用

隨著城市化進程的加快，工業(yè)化也在不斷加快，人們在生產(chǎn)、生活中對水資源的污染也越來越嚴重。因此，水污染預防和治理工作變得更加困難。為了保證排水水質(zhì)符合國家的排放要求，必須提高污水處理效率，準確、合理地使用自動化儀表。

為了達到減少污染的目的，在現(xiàn)代化的污水處理過程中，需要采用各種檢測pH、溫度、溶解氧濃度液位差、流量、污泥界面等參數(shù)的方法。如果采用人工的方式檢測這些參數(shù)，則不僅會增加工作量，還會延長檢測時間。保證污水處理質(zhì)量的重要指標是污水的溶氧量、曝氣值等。只有有效檢測這些參數(shù)，才能對各種設備的功能進行有效控制和調(diào)節(jié)，從而提高污水處理效率。在污水處理中，使用自動化儀表可調(diào)節(jié)污水處理設備的運行狀況，還能對污水處理過程起到監(jiān)測和報警的作用，這對提高污水處理廠的可靠性有重要意義。

2 自動化儀表的設計和應用

污水處理自動化儀表主要由熱儀表和成分分析儀表組成。成分分析儀表又稱為多水質(zhì)分析儀表，比如溶解氧儀、在線BOD儀和在線COD儀等。該設備局有非常強的專用性以及復雜性和多樣性，但每種成分分析儀的適用范圍會根據(jù)某種介質(zhì)的成分確定。

2.1 溫度和壓力儀表

在厭氧消化過程中只有將介質(zhì)溫度控制在特定范圍內(nèi)，才能使厭氧消化正常反應。因此，需要對溫度檢測點進行設置，而鉑熱電阻采用率極高的典型熱敏元件。溫度監(jiān)測點在水處理過程中的數(shù)量并不多，而熱電阻信號的監(jiān)測需要自動控制系統(tǒng)配套專用的熱電阻模塊，因此，可考慮采用溫度變送器。溫度變送器可將熱電阻信號轉換為4～20 mA的信號，進而接入模擬量模塊。在污水處理的壓力檢測中，常在泵出口處設置就地壓力表或壓力變送器（智能型壓力變送器），以便于配合手操器對壓力變送器進行量程設置、調(diào)零等操作。

2.2 流量儀表

流量儀表在污水處理過程中起著非常大的作用，其能監(jiān)測關鍵參數(shù)，比如進水量、出水量、曝氣量、污泥回流量等，從而使污水處理設備正常運行，也為評判污水的正常運行和合格運行提供了重要的依據(jù)。常用的流量儀表有電磁流量計、明渠流量計、壓差式流量計和超聲波流量計等。采用多種工藝對各個環(huán)節(jié)的流量進行檢測，對提高污水處理的效率有十分重要的意義。

2.3 溶解氧儀

在處理污水時，常使用活性污泥法、生物膜法、好氧厭氧微生物處理法等。為了使微生物的生命活動得到保證，就要進行水中溶解氧。檢測水中的溶解氧可保證微生物的活性，為調(diào)節(jié)曝氣量提供科學依據(jù)，從而提高污水的處理效率。傳感器與變送器是溶解氧儀非常重要的組成部分，固定好安裝后才可使用，從而保證測量的準確性。

2.4 分析儀表

隨著我國自動化儀表測量技術的飛速發(fā)展，越來越多的水質(zhì)分析儀器被用于污水處理中。在污水處理過程中，有很多重要的參數(shù)，根據(jù)這些參數(shù)自動控制和調(diào)整設備的運行方式，可確保污水排放符合國家規(guī)定的排放要求。此外，對這些參數(shù)進行實時線檢測，可使相關工作人員及時了解污水處理的情況。

3 自動化儀表的設計原則

自動化儀表是由多個自動化元件構成的，具有較為完善功能的自動化技術工具。其具有多種功能，比如測量、顯示、記錄、測量、控制和報警等。分析自動化儀表時，要考慮自動化儀表取樣和分析的代表性，并確保其處于正常、穩(wěn)定的運行狀態(tài)。只有這樣，才能大大提高污水處理廠的出水質(zhì)量。在自動化儀表的設計和選擇過程中，我們應采用精度高、運行穩(wěn)定、維護方便的智能化儀器，從而降低儀器的操作和管理難度。

此外，污水處理設備的調(diào)查工作多數(shù)是在地下進行的，而測量工作多數(shù)是露天環(huán)境中進行的，工作人員可能會浸泡在污水中。因此，在選擇自動化儀表時，應選擇質(zhì)量較高的設備，且在使用過程中應盡量避免設備發(fā)生故障，從而延長設備的使用年限。為了確保自動儀表的正常運行，需要根據(jù)工作環(huán)境來選擇儀表的類型。在某些特殊場合中，需要使用具有特殊功能的儀表，比如，在處于雷區(qū)的污水處理廠，應選擇局有防雷功能的儀表，并與接地裝置連接，從而保證儀器的安全運行；在高濃度沼氣區(qū)的污水處理廠，儀表應具備的防爆系統(tǒng)，從而避免儀表在使用過程中發(fā)生爆炸，進而對污水處理廠造成經(jīng)濟損失。

4 結束語

在污水處理廠中，自動化儀表起著巨大的作用，大大降低了工作人員的工作量，提高了生產(chǎn)效率。隨著環(huán)境污染的加重，政府和企業(yè)越來越重視污水處理技術和自動化技術的發(fā)展，自動化儀表系統(tǒng)的設計也越來越完善，數(shù)據(jù)的計算精度也越來越高，數(shù)據(jù)的傳輸也越來越穩(wěn)定。

參考文獻

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〔編輯：張思楠〕