冶煉(liàn)總廠原來的污(wu)水處理工藝較(jiào)簡單，基本由人(ren)工操作控制，随(sui)着企業污水種(zhong)類的增多，水質(zhi)複雜且不穩定(ding)，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(chang)對污水處理站(zhàn)的♌工藝和儀表(biao)進行了技術改(gai)造，污水處理已(yi)基本實現全自(zì)動化🥵操作控制(zhi)。
1. 自動化儀表在(zai)污水處理中的(de)重要性
    在現代(dai)化污水處理過(guò)程中，無論采用(yong)何種工藝，其💯工(gōng)藝過🚩程都🥰存存(cún)大量需要檢測(ce)的參數，因此目(mu)前大型生活污(wu)水處理廠或者(zhě)工藝污水處理(li)廠一般都設有(yǒu)液位、液位差、流(liu)量、壓力、PH值、溫度(dù)、溶解氧、污泥👄濃(nóng)度、氧化💔還原電(diàn)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(shù)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(zhi)問、系統各組成(cheng)部分之間、各污(wū)水處理🌈工藝之(zhī)間的關系，以便(biàn)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(yao)工藝參數例如(rú)溶氧值、曝氣量(liàng)等🏒都是保證工(gōng)藝自動控制🔞的(de)重要保證，通過(guò)這些儀表檢✏️測(ce)值來自動調節(jie)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(bao)警，保障生産和(he)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(yú)污水處理過程(chéng)🍉起着重要的作(zuò)用，是計算機控(kong)制的前提條件(jiàn)和自動化控制(zhì)的基礎🔅 。
2. 主要儀(yi)表設計與應用(yòng)
    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(fèn)析儀表。熱工儀(yi)表主要包括溫(wen)度、壓力、液位、流(liu)量這些物⭐理量(liàng)檢測儀表，熱工(gong)儀表大緻都由(you)測量元件(傳感(gan)器)部分、中間傳(chuan)送部分🥵和顯示(shì)部分(包括變換(huan)成其他信😘号)構(gou)成。成分分析儀(yi)表存污水處理(lǐ)過程中常常稱(chēng)之爲水質分析(xī)儀表，例如溶解(jiě)氧儀、在線BOD儀、在(zài)線COD儀等。這部分(fen)儀表的主要特(tè)點是專用性強(qiang)，形式多樣，但每(mei)🐪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(fǎn)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(zhì)溫度檢測點，通(tōng)常設計的典型(xíng)熱敏元件是 鉑(bo)熱電阻 。由于熱(re)電阻信号需要(yào)自動控制系統(tong)配套專用 熱電(diàn)阻 模塊，而水處(chù)理過程中的溫(wen)度監測點并不(bú)多，因此可💘以考(kao)🌍慮存💃儀表設計(jì)時采用 溫度變(biàn)送器 将熱電阻(zǔ)信号轉換爲4～20m A信(xìn)号從而接入标(biāo)準的模拟🤟量🔆模(mo)塊。 污水處理中(zhong)壓力檢測多爲(wèi)泵出口處設置(zhì)就地壓力⭕表或(huò)壓力變送器，如(rú)果需要設置壓(ya)力變送器則多(duō)選用目前應用(yong)非常廣泛技術(shù)也很成熟的 智(zhi)能型壓力變送(sòng)器 ，以便于通過(guò)配合手操器對(duì) 壓力變送器 進(jìn)行量程設置、調(diao)零等操作。
2．2流量(liang)儀表相對而言(yan)，在污水處中流(liu)量計是非常重(zhong)要的一類儀表(biao)。
    污水處理廠的(de)進出水水量、回(hui)流污泥量、曝氣(qì)量以及消化池(chí)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(chǎng)的運行經濟效(xiào)果進行📧考核、分(fèn)析，也要依靠流(liú)量測量儀表來(lái)提供必要的數(shu)據。 在污水處理(lǐ)廠流量測量儀(yi)表中，目前應用(yong)較爲廣泛的是(shì) 電磁流量計 、 超(chao)聲波流量計 、差(cha)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(ce)儀表，污水處理(li)中使用較多的(de)是液位檢測儀(yí)表，其中又以🔴超(chāo)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(liàng)，且不受液體的(de)粘度、密度等影(ying)響，因此多用于(yú)藥池、排泥水池(chí)等的液位測量(liàng)。
超聲波液位計(jì) 的傳感器由一(yī)對發射、接收換(huan)能器組成。發射(shè)換能❤️器⭕面對液(yè)面發射超聲波(bō)脈沖，超聲波脈(mò)沖從液面上反(fan)射回來，被接收(shōu)換能🌈器接收。根(gēn)據發射至接收(shōu)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(ce)量原理🈲，因此👅從(cong)理😍論上來講，它(tā)适用于污水處(chu)理工藝過程中(zhōng)的液位測量。但(dan)在實際應用中(zhong)它會受到各種(zhǒng)因素如☎️安裝位(wei)置、溫度🏃、壓力、濕(shi)度以及被測介(jiè)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(shí)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(biǎo)。根據超聲波特(tè)性，頻㊙️率越低，傳(chuán)輸距離🐆越遠，但(dàn)聲波的指向性(xing)就越差；頻率越(yuè)高，指向性越好(hǎo)，但傳輸距離越(yue)小。目前超聲波(bō)液位計的測量(liàng)範圍從0．5米到幾(jǐ)十米。 此外對于(yú)工藝不要求連(lián)續檢測僅需報(bào)🔅警或聯鎖設備(bèi)🔴動作的池内、活(huó)液罐等設備液(yè)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(shui)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(nóng)度、濁度、SS懸浮物(wu)等。在線檢測這(zhe)些🍓參數可以實(shí)時地了解和掌(zhang)握污水處理的(de)情況，并根據這(zhè)些參數對工藝(yì)及設備🌈的運行(háng)進行自動控制(zhi)和調整🈲，以确保(bao)污水處理的㊙️正(zhèng)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(fang)法來📱得到的，随(suí)着自動化儀表(biao)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(zhú)漸✔️應用于污水(shuǐ)處理。這類儀表(biǎo)主要包括：溶🌈解(jie)氧儀、化學需氧(yang)量(COD)分析儀、PH計等(děng)。
2．5其他儀表
    污水(shui)處理系統自動(dòng)化儀表還有無(wu)紙記錄儀、電磁(ci)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(shi)間數據存儲、使(shi)用us B接口存儲♋備(bei)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(xia)限報警。合理的(de)電路設計使攪(jiǎo)拌器、泵和電磁(ci)閥聯鎖，實現了(le)全自動污水處(chu)理。
3. 污水處理工(gōng)藝流程

    此冶煉總(zǒng)廠污水處理工(gōng)藝流程見圖1。污(wū)水處理站污水(shui)處理能力約爲(wei)500m／d，采用石灰中和(he)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(yīng)生成石膏，通過(guò)在線pH計自動控(kòng)制石灰乳☔加入(ru)量，以保證反應(yīng)槽出口pH值在5左(zuǒ)右。二級中和也(ye)通過在線pH計自(zi)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(zai)調節池内充分(fen)反應後除去大(dà)部分重金屬。在(zai)👣硫化反應槽内(nèi)，通過🛀1台電磁流(liu)量計按比例固(gù)定加入Na：S溶液，以(yi)除去污水中☀️殘(cán)留的重金屬；同(tóng)時通過在🙇🏻線pH計(ji)利用酸性污水(shuǐ)反調将出口pH值(zhi)控制在7～9。各級反(fan)🐅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(kòng)制是根本無法(fa)實現的。例如一(yi)級中和處理中(zhōng)石灰乳泵隻要(yào)多開十幾秒，一(yi)級中和反應槽(cáo)出口pH值就會立(li)✌️刻由4變到8以上(shàng)，由此可見用自(zì)動化儀表進行(háng)操作控制♉的必(bì)要性。
4、儀表設計(ji)原則與注意事(shì)項
4．1污水處理儀(yí)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(fu)責采集工藝參(can)數，以确保自動(dong)控制系統正常(cháng)運行和控制，還(hai)是科學管理、環(huán)保監控的重要(yao)基礎保證🤞，因此(cǐ)在設計選型時(shí)應盡量選用精(jīng)度佳、穩定性好(hǎo)、免維護或低維(wei)護❗的智能儀表(biǎo)，爲了生産過程(cheng)中便于現場巡(xún)視與儀表維護(hù)，設計 中可采用(yong)✂️帶現場顯示的(de)變🔅送器， 與此同(tóng)時🈚也應盡量注(zhù)意🈲儀表的性價(jià)。比在設計配♻️置(zhi)污水處理儀⛹🏻‍♀️器(qi)儀表時，必須考(kao)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(chǎng)儀表在井下或(huò)則露天環境，更(geng)有些浸泡✔️在污(wū)水裏。井下儀表(biao)和浸泡存污‼️水(shui)裏的儀表防護(hu)等級可🐪選IP68，露天(tian)的儀表選IP65，同時(shi)應🔅該根據儀表(biǎo)的具體考慮設(she)置🔞儀表保護箱(xiang)，在北方✂️等溫度(dù)較✨低地區還應(yīng)考慮保溫措施(shī)🙇‍♀️。
    儀表的設計應(yīng)考慮環境的适(shì)應性。特别是傳(chuán)感器如直📧接與(yǔ)污✉️水、污泥介質(zhì)接觸，很容易腐(fu)蝕和結垢。因此(cǐ)應盡🈚量選擇非(fēi)接觸式的、無阻(zǔ)塞隔膜式、電磁(cí)式和可清洗式(shi)的傳感器(如超(chao)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(biao)設計中優先考(kǎo)慮節能型的儀(yi)表産品。儀表設(she)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(diàn)源和送信号到(dao)PLC的輸出端應接(jie)防雷器，保證系(xì)統的安全可靠(kao)性。對于泥區的(de)儀表，由十泥區(qu)的整個空氣中(zhong)，有較大比例的(de)☁️沼氣。儀表配置(zhi)應選用本安型(xíng)儀表，在進行電(dian)器連接時🔞應與(yǔ) 安全栅 組成本(ben)安防爆系統。而(er)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(yi)防爆等級及廠(chang)家🌈是否👅有防🍓爆(bào)合格證❓。
4．2 污水處(chu)理中儀表設計(ji)中的注意事項(xiàng)許多分析儀表(biao)的傳感器是電(diàn)極(PH計、溶解氧等(deng))組成的，而在實(shi)際🏃🏻‍♂️使用⛷️中，電極(ji)易被油脂或污(wu)物覆蓋而不能(neng)測量。因此在這(zhe)些分析儀的選(xuǎn)型時，必須充分(fèn)考慮電極的清(qing)洗問題。目前，清(qing)洗方式有人♈工(gong)定期清洗，或機(jī)械清洗、超聲波(bō)👅自動清洗、溶液(yè)噴射清洗以及(jí)空氣噴射清洗(xi)。在儀🈲表設計中(zhong)應盡量選用不(bú)斷流拆卸式和(he)維護閩期較長(zhǎng)的儀表的同時(shí)，對于清洗、維護(hù)及♍更換時必須(xū)拆卸的✏️管道式(shi)安裝儀表及其(qí)傳感器，應在管(guan)道上設計安裝(zhuāng)✂️旁通閥，以免在(zai)其更換或發生(shēng)故障時，需要停(tíng)止工藝運行。 污(wū)水處理♈中儀表(biǎo)設♻️計需要與工(gōng)藝緊密結合，選(xuǎn)取合适的測量(liang)或取樣位置。分(fèn)析儀表的安裝(zhuāng)位置一定🌈要選(xuan)擇在活動的區(qū)域，不能❓設置在(zai)死區。若設置在(zài)引出工藝管路(lù)時，這根工藝管(guǎn)路中介🛀質必須(xu)是流動的。
5、結束(shù)語
    該冶煉總廠(chang)污水處理站自(zì)2007年開始實施自(zi)動化儀表改🏃🏻造(zao)，目前各類設備(bèi)運行情況良好(hao)，處理後的污🔴水(shuǐ)能夠穩定達标(biāo)排放。自動化儀(yí)表的設置不但(dàn)大大減少了操(cao)作人員的工作(zuò)量，而且能夠實(shi)時、準确🎯地反映(ying)污水處理裝置(zhi)的重要✌️參數，爲(wei)保證整個污水(shui)處理系統長期(qī)、穩定運行發揮(hui)了重要作用。