試析污水處理中自動化儀表設計及應用

吳芬強

摘要：隨著我國工業(yè)化發(fā)展步伐的加快以及經(jīng)濟的迅猛提升，導致水資源受到了更為嚴重的污染，特別是工業(yè)用水以及城市污水大量排放使得水質更是受到了日趨嚴重的污染。而對于水污染的治理，對于水資源的保護力度，我國也越來越重視，加大了投入的力度。同時，對于各類污水處理的相關設備的運行、對于污水處理水質以及水量的監(jiān)測、對于處理的工藝程序的效果等等方面的要求也越來越高，這就給污水處理中自動化儀表不論從設計上還是應用上都提出了更多和更新的要求。

關鍵詞：污水處理；自動化儀表；設計；應用

1污水處理中自動化儀表設計應用的重要性

隨著我國市場經(jīng)濟發(fā)展進程的不斷加快，人們對城市建設生態(tài)環(huán)境的需求越來越大。其中水資源的污染處理是相關建設人員滿足環(huán)境保護發(fā)展需求的重要組成部門。具體來說，城市中的水資源污染主要有兩類，分別是：城市污水與工業(yè)污水，這兩種污水所攜帶的成分物質會嚴重影響居民進行生產(chǎn)生活的質量。因此，相關建設人員因從監(jiān)測污水中的雜質及其相應的含量參數(shù)等，來找出具體問題處理和控制的方式方法。在實際檢測過程中，由于污水中的雜質含量具有繁多復雜的特點，采用以往人工測量的方法不僅極大地增加了人員的工作量，還難以達到準確物質成分測量的目標。因此，相關建設人員應采用自動化儀表以實現(xiàn)污水成分物質的自行測量。就目前來說，應用較為廣泛的自動化儀表包括：氨氮量測試儀以及pH值測試儀。這兩種設備均可作用于污水各個方面的雜質含量測量，即通過提供準確的污水物質成分數(shù)據(jù)，來使相關人員進行污水處理是否達標的準確判斷。由此可見，污水處理行業(yè)應在未來的發(fā)展建設道路上，普及自動化儀表的應用，以實現(xiàn)城市水資源污染控制的建設目標。由于污水處理自動化儀表需要作用于污水處理的諸多工藝程序，因此，相關建設人員應將對其進行優(yōu)化設計，以提高自動化儀表設備運用的作用效果。這是滿足城市居民對水資源使用需求的關鍵，相關人員應將其作為重點研究對象，以推動當前現(xiàn)代化發(fā)展建設的整體進程向前邁進。

2污水處理中自動化儀表的設計原則

在對污水處理中的自動化儀表進行設計的過程中，要考慮很多方面的因素，不但要考慮自動化儀表分析與采樣所具有的代表性，還應考慮到自動化控制系統(tǒng)在運行中具有的穩(wěn)定性，以確保在對污水進行處理的過程中可以安全的運行，促進污水處理過程中出水質量的提升。所以，在污水處理的過程中對自動化儀表進行設計和選型時，要遵循一定的原則。首先，要盡量的選取那些可以穩(wěn)定運行、方便維護、智能操作且具有較高測量精確度的儀表，進而減少儀表管理和運行的難度。其次，在對污水處理選取的工藝流程時應用的自動化儀表，除了要考慮是否可以穩(wěn)定運行，還要考慮操作起來是否容易，以及是否經(jīng)濟、節(jié)能，成本和性價比較高，進而使得對污水進行處理的成本降低，確保污水處理可以維持過程的穩(wěn)定性。再次，因為在對污水進行處理的環(huán)境比較惡劣，不僅在露天進行測量，還常常在井下和污水中進行測量，所以對儀表要求非常的嚴格，所以，在對污水處理的自動化儀表進行選取時，要結合儀表最佳的運行環(huán)境來進行挑選，保證在測量環(huán)境中儀表發(fā)生故障的可能性較低，使用壽命較長。最后，當自動化儀表設備作用于一些特殊地區(qū)時，設計人員要考慮儀表作業(yè)地點的特殊性，以避免可能出現(xiàn)的破壞問題。這里指的特殊地區(qū)包括：沼氣池的污水處理、雷區(qū)的污水處理等。比如，倘若污水處理廠處在雷區(qū)，這時所選用的自動化儀表，就要在一定程度上具有防雷的作用，同時與接地裝置進行連接，確保儀表可以安全運行；而沼氣濃度較高的泥區(qū)進行安裝的自動化儀表，就要選擇那些可靠性較強的具有防爆系統(tǒng)的儀表，防止在設備運行時由于沼氣的影響而導致出現(xiàn)聲爆炸，從而導致污水處理廠造成經(jīng)濟損失。

3污水處理中自動化儀表設計及應用

3.1溫度和壓力儀表

在厭氧消化過程中只有將介質溫度控制在特定范圍內，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4～20mA的信號，進而接人模擬量模塊。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、調零等操作。

3.2流量儀表

自動化流量儀表是處理城市污水過程的重要組成部分，相關建設人員應根據(jù)作業(yè)需求合理設置檢測的核心參數(shù)。具體來說，包括流量儀的出水量、進水量、曝氣量以及污泥回流量等這樣一來，流量儀表就能為判斷水資源污染情況提供準確的數(shù)據(jù)信息，從而保證污水處理操作的正常進行。就目前的市場環(huán)境來說，可供設計人員選擇的自動化流量儀表有：明渠流量計、超聲波流量計、電磁流量計以及壓差式流量計等。要想實現(xiàn)儀表設計的合理性，需要相關人員對多種污水處理的工藝環(huán)節(jié)進行流量檢測，這是提高污水處理工作的有效性的關鍵。

3.3分析儀表

現(xiàn)階段，我國自動化儀表測量技術的不斷發(fā)展，使得其作用于污水處理的效果越來越突出。然而，在實際應用儀表設備的過程中，其涉及諸多重要的指標參數(shù)。因此，相關建設人員應根據(jù)這些既定的參數(shù)內容實現(xiàn)儀表設計的自動控制和設備調整。這樣一來，城市污水的排放處理就能符合國家相關部門對其的要求。值得注意的是，這些指標參數(shù)的確定需要在實時檢測的條件下，只有這樣才能使相關建設人員獲取的污水處理數(shù)據(jù)具有實時性。

3.4溶解氧儀

從當前對污水進行處理的過程來看，得到廣泛應用的主要有活性污泥法、好氧厭氧微生物處理法以及生物膜法等。而水中溶解氧則是使微生物可以維持正常生命活動的重要影響因素之～，因此，監(jiān)測水中的溶解氧，對于微生物活性的保持具有十分主要的幫助，同時可以為曝氣量的調節(jié)提供科學的依據(jù)，有助于避免出現(xiàn)止活性污泥法中污泥絲狀膨脹問題，促進污水處理效果的提升。從構成來看，溶解氧儀可以分成變送器和傳感器兩個部分，因此在對其進行使用時，一定要對溶解氧儀的安裝位置給予關注，確保儀器測量的準確性。

4結束語

總的來說，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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[3]污水處理中自動化儀表的技術改造與創(chuàng)新[J].任連輝.電子技術與軟件工程.2016（20）.

（作者單位：中冶南方都市環(huán)保工程技術股份有限公司）