冶煉(liàn)總廠原來的污(wū)水處理工藝較(jiao)簡單，基本由人(rén)工操作控制，随(suí)着企業污水種(zhǒng)類的增多，水質(zhì)複雜📞且不穩定(dìng)，采用人工操作(zuo)控制污水很難(nán)達标排放。近兩(liang)年此冶煉總廠(chǎng)對污水處理站(zhan)的工藝和儀表(biǎo)進行了技術改(gǎi)造，污🚶水處理已(yi)基本實現全自(zi)動化♌操作控制(zhì)。
1. 自動化儀表在(zai)污水處理中的(de)重要性
    在現代(dài)化污水處理過(guò)程中，無論采用(yong)何種工藝，其👉工(gong)藝過程都存存(cun)大量需要檢測(cè)的參數，因此目(mù)前大型生活🈲污(wu)水處理💋廠或者(zhe)工藝污水處理(lǐ)廠一般都設有(you)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(zài)線BOD、在線COD、在線氨(ān)氮🌐、在線總磷等(děng)自動化儀表🍉。通(tong)過這些檢測儀(yí)表獲取的各種(zhǒng)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(zhī)問🈲、系統各組成(chéng)部🧑🏾‍🤝‍🧑🏼分之間、各污(wu)水處理工藝之(zhī)間的關系，以便(bian)使各種設備與(yu)設施得到更充(chong)📐分、合理🧑🏽‍🤝‍🧑🏻的使用(yòng)。其中工藝過🐪程(cheng)中的一些重要(yào)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(guo)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(háng)。這些自😍動化儀(yí)表不僅對于污(wu)水處理工藝過(guò)程起着指導作(zuò)用，同時也可以(yǐ)對工藝處理過(guò)程進行🌐監控報(bào)警，保障生産和(hé)設備安全，而且(qie)還起着向相關(guān)管理部門提過(guo)檢測指标的重(zhong)要作用⭐。綜上所(suo)述，可以看到自(zi)動化儀表對于(yu)污水處理過程(cheng)㊙️起着重❗要的作(zuo)用，是計算機控(kòng)制的前提條件(jiàn)和自動化控制(zhì)的基礎㊙️ 。
2. 主要儀(yí)表設計與應用(yong)
    在污水處理中(zhōng)的自動化儀表(biao)主要分爲熱工(gōng)儀表和成分分(fen)析儀表。熱工儀(yi)表主要包括溫(wēn)度、壓力、液位、流(liú)量這些物理量(liang)檢測🈲儀表，熱工(gōng)儀表大緻都由(yóu)測量元件(傳感(gan)器)部分♍、中間傳(chuan)送部分和顯示(shi)部分(包括變換(huan)成其他信号)構(gou)成。成分分析儀(yí)表存污水處理(li)過程中常常稱(chēng)之爲水質分析(xi)儀表，例如溶解(jiě)氧儀、在線BOD儀、在(zai)線COD儀等。這部分(fèn)儀表的主要特(te)點是專用性強(qiáng)，形式多樣，但每(měi)種成分分📐析儀(yí)的适用範圍往(wǎng)往都限于某種(zhong)介質成分分析(xī)。
2．1溫度與壓力儀(yí)表
    在厭氧消化(huà)過程中爲保證(zhèng)其正常良好反(fan)應，介質溫度🔞需(xu)要保持在一定(dìng)的溫度範圍内(nèi)，因此需要設置(zhi)溫度檢測點⭕，通(tōng)常設計♍的典型(xíng)熱敏元件是 鉑(bó)熱電阻 。由于熱(re)電阻信号需要(yào)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(wēn)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(xìn)号從而接入标(biāo)準的模拟量模(mó)塊💛。 污水處理中(zhong)壓力檢測多爲(wei)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(duo)選用目前應用(yong)非常🎯廣泛技術(shu)也很成熟的 智(zhi)能型壓力變送(song)器 ，以便于通過(guò)配合手操器對(dui) 壓力變送器 進(jìn)行量程設置、調(diao)零等操作。
2．2流量(liàng)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(chi)産氣量等都是(shi)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(fèn)析，也要依靠流(liú)量測量儀表來(lai)提供必要的數(shù)㊙️據。 在污水🧑🏾‍🤝‍🧑🏼處理(li)廠流量測量儀(yí)☁️表中，目前🚶應用(yòng)較爲廣泛的是(shi) 電磁流量計 、 超(chāo)聲波流量計 、差(chà)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(yí)表和料位檢測(cè)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(wèi)主。這種液位計(jì)無機械可動部(bu)分，可靠性高，安(ān)裝簡單、方便，屬(shǔ)于💯非接觸測量(liang)，且不受液體的(de)粘度、密度等影(ying)響，因此🏃🏻‍♂️多用于(yu)藥池、排泥水池(chi)等的液位測量(liàng)。
超聲波液位計(ji) 的傳感器由一(yī)對發射、接收換(huàn)能器組成。發射(she)換能😄器面對液(ye)面發射超聲波(bō)脈沖，超聲波脈(mo)沖從液面上反(fan)㊙️射回來，被接收(shōu)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(wèi)。
    其精度爲±0．5％。根據(jù)超聲波液位計(ji)的非接觸式測(cè)量原理，因此㊙️從(cong)理🌐論上來講，它(ta)适用于污水處(chu)理工藝過🚩程中(zhōng)🤞的液位測量。但(dàn)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(xiǎng)。因此，正确選擇(zé)和使用超聲波(bo)液位計有着十(shi)分實際的意義(yì)。應根據實際的(de)☎️測量範圍來選(xuan)❌擇合适的儀表(biao)✨。根據超聲波特(tè)性，頻🥵率越低，傳(chuan)🛀輸距離越遠，但(dan)聲波的指向性(xìng)就越差；頻率越(yue)高，指向性越好(hǎo)，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(bào)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(wei)開關進行檢測(cè)㊙️，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(rú)：溶解氧(DO)、PH、污泥濃(nong)度、濁度、SS懸浮物(wù)等。在線檢測這(zhè)些參數可以實(shi)時地了解和掌(zhǎng)握污水處理的(de)情況，并根據這(zhe)些參數對工藝(yì)及設備的運行(hang)進行自動控制(zhi)和調整，以确保(bǎo)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(fāng)法來得到的，随(sui)着自動化儀表(biǎo)測量技術等👌領(lǐng)域技術的發展(zhan)，越來越🈲多的水(shuǐ)質分析儀表逐(zhu)漸🤞應用于污水(shui)處理。這類儀表(biǎo)主要包括：溶💛解(jiě)氧儀、化學需氧(yang)量💁(COD)分析儀、PH計等(děng)。
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(kāi)關等。 無紙記錄(lu)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(shí)間數據存儲、使(shi)用us B接口存儲🔅備(bèi)份或轉✌️存曆史(shi)數據等🔞功能，并(bìng)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(gōng)藝流程

    此冶煉總(zǒng)廠污水處理工(gong)藝流程見圖1。污(wū)水處理站污水(shuǐ)處理✂️能力約爲(wèi)500m／d，采用石灰中和(hé)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(zì)動控❓制。一級中(zhōng)和用石灰乳與(yǔ)酸性污水反應(ying)生成石膏🛀，通過(guo)在線🏃pH計自動控(kong)制石灰乳加入(ru)量，以保證反應(ying)槽出口pH值在5左(zuǒ)右。二級中和也(ye)通過在線pH計自(zì)動控⭐制石灰乳(ru)加入量，以保證(zhèng)反應💛槽出口pH值(zhí)在9左右，污水在(zài)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(nèi)，通過✉️1台電磁流(liú)量計按比例固(gu)定加入Na：S溶液，以(yǐ)🐪除去污水中殘(can)留的⁉️重金屬；同(tóng)時通過在線pH計(jì)利用酸性污水(shui)反調将出口pH值(zhí)控制在7～9。各級反(fǎn)✂️應槽出口pH值👄均(jun)控制在較小🈚的(de)範圍内變化，如(ru)果人工操作控(kong)制是根本無法(fǎ)實現的。例如一(yi)級中和處理中(zhōng)石灰乳泵隻要(yao)多開十幾秒🧑🏽‍🤝‍🧑🏻，一(yi)級中和反應槽(cao)出口pH值就會立(li)刻由4變到8以上(shang)，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(yuán)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(cān)數，以确保自動(dong)控制系統正常(chang)運行和控制，還(hai)是科學管理、環(huán)保監控的重要(yào)基✨礎保證，因此(ci)在設計選型時(shí)應盡量選用精(jing)度💋佳、穩定性好(hǎo)、免維護或低維(wéi)護的智能儀💚表(biǎo)，爲了生産♌過程(cheng)中便于現場巡(xun)視與👨‍❤️‍👨儀表維護(hu)，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(zhù)意儀表的性價(jia)。比在設計配置(zhi)污水處理儀器(qì)🔞儀表時，必須考(kǎo)慮到安全防護(hu)手段。由于污水(shui)處理環境比較(jiào)惡劣，很多現場(chang)儀表在井下或(huò)則露天環境，更(gèng)有些浸泡在污(wu)水裏。井下儀表(biǎo)和浸泡存污水(shuǐ)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(shè)置儀表保護箱(xiang)，在北方等溫度(du)較低地區還應(ying)考慮保溫措施(shi)❗。
    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(yu)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(zu)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(zhōng)應盡量選用不(bú)斷流拆卸式和(he)維護周期較長(zhǎng)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(shè)計中對于特殊(shū)場合應考慮儀(yi)表的防爆性能(neng)。對于處👉于雷區(qu)的污👈水處理，儀(yi)表變送器的電(dian)源和🌈送信号到(dao)PLC的輸出端應接(jiē)防雷器🌂，保證系(xì)統的安全可靠(kào)性。對于泥區的(de)儀表，由十泥區(qū)的整個空氣中(zhōng)，有較大比例的(de)沼氣。儀表配置(zhi)應選用本安型(xing)🙇‍♀️儀表，在進行電(dian)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(qu)⭐。安全栅在選型(xing)時一定要注意(yì)防爆等級及廠(chǎng)家是否👣有防爆(bào)合格證。
4．2 污水處(chu)理中儀表設計(jì)中的注意事項(xiàng)許多分析儀表(biǎo)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(jí)易被油脂或污(wū)物覆蓋而不能(néng)測量。因此在這(zhe)些分析儀的選(xuan)型時，必須充分(fèn)考慮電極的清(qing)洗問題。目前，清(qīng)洗方式有人🥵工(gōng)定期清洗，或機(ji)械清洗、超聲波(bō)自動清洗、溶液(ye)噴射清洗以及(ji)空氣噴射清洗(xǐ)。在儀表設計中(zhong)應盡量選用不(bu)斷流拆卸式和(he)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(xū)拆卸的管道式(shì)安裝儀表💰及其(qi)傳感器，應在管(guan)道上設計安裝(zhuang)♌旁通閥，以免在(zai)其更換或發生(sheng)故障時，需要停(tíng)📐止工藝運行。 污(wū)水處理🌈中儀表(biao)設計需要與工(gōng)藝緊密結合，選(xuǎn)取合适的測量(liàng)或取樣位置。分(fen)析儀表的安裝(zhuāng)位置一💛定要選(xuǎn)擇在活動的㊙️區(qu)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(shu)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(hǎo)，處理後的污水(shuǐ)能夠穩定達🔞标(biao)排放。自動化儀(yí)表的設置不但(dàn)大大減少了操(cāo)作人員的工作(zuò)量，而且能夠實(shí)時、準确地反映(ying)污水處理裝置(zhi)的重要參數，爲(wèi)保證整個污😄水(shui)處理系統長期(qi)、穩定運行發揮(hui)了重📐要作用。