冶煉(lian)總廠原來(lai)的污水處(chu)理工藝較(jiao)簡單，基本(ben)由人工操(cao)作控制🈲，随(sui)着企業污(wu)水種類的(de)增多，水質(zhi)複雜且不(bu)穩定，采用(yong)人工操作(zuo)控制污水(shui)很難達标(biao)排放。近兩(liang)年此冶煉(lian)總廠對污(wu)水處🆚理站(zhan)的💃🏻工藝和(he)儀表進行(hang)了技術改(gai)造，污水處(chu)理已基本(ben)實現全自(zi)動化💋操作(zuo)控制。
1. 自動(dong)化儀表在(zai)污水處理(li)中的重要(yao)性
    在現代(dai)化污水處(chu)理過程中(zhong)，無論采用(yong)何種工藝(yi)，其工🥰藝過(guo)程都存存(cun)大量需要(yao)檢測的參(can)數，因此目(mu)前大型生(sheng)活污水處(chu)理廠或者(zhe)工藝污水(shui)處理廠一(yi)般🐆都設有(you)液位、液位(wei)差、流量、壓(ya)力🈲、PH值、溫度(du)、溶解氧、污(wu)泥濃度、氧(yang)化還原電(dian)位、污泥界(jie)面、在線BOD、在(zai)線✂️COD、在線氨(an)氮🏃🏻、在線總(zong)磷等自動(dong)化儀表。通(tong)過這些檢(jian)測儀表獲(huo)取🍓的各種(zhong)上藝❤️檢🈚測(ce)參數從而(er)對工藝過(guo)程中的各(ge)種工藝設(she)備進行控(kong)制，協調供(gong)需之問、系(xi)統各組成(cheng)部分之間(jian)、各污水處(chu)理🏒工藝之(zhi)間的關系(xi)，以便使各(ge)種設備與(yu)設施得到(dao)更充分、合(he)理的使用(yong)。其中工✌️藝(yi)過程中的(de)一些重要(yao)工藝參數(shu)例如溶氧(yang)值、曝氣量(liang)等都是保(bao)證工藝自(zi)動控制的(de)重要保證(zheng)，通過這些(xie)儀表檢測(ce)值來自動(dong)調節和控(kong)制工藝設(she)備的合理(li)運行。這些(xie)自🛀動化儀(yi)表不僅對(dui)于污水處(chu)理工藝過(guo)程起着指(zhi)導作用，同(tong)時也可以(yi)對工藝處(chu)理過程進(jin)行監控報(bao)警，保障生(sheng)産和設備(bei)安全，而且(qie)還起着向(xiang)相關管理(li)部門提過(guo)檢測指标(biao)的重要作(zuo)用♌。綜上所(suo)述，可以看(kan)到自動化(hua)儀表對于(yu)污水處理(li)過程起着(zhe)重要的作(zuo)用，是計算(suan)機控制的(de)前提條件(jian)😘和自動化(hua)控制的基(ji)礎🌈 。
2. 主要儀(yi)表設計與(yu)應用
    在污(wu)水處理中(zhong)的自動化(hua)儀表主要(yao)分爲熱工(gong)儀表和成(cheng)分分析儀(yi)表。熱工儀(yi)表主要包(bao)括溫度、壓(ya)力、液位、流(liu)🏃‍♀️量這些物(wu)理量檢測(ce)儀表，熱工(gong)儀表大緻(zhi)都由測量(liang)元件(傳感(gan)器)部分、中(zhong)間傳送部(bu)分🌏和顯示(shi)部分(包括(kuo)變換成其(qi)他信号)構(gou)成。成分分(fen)析儀表存(cun)污水處理(li)過程中常(chang)常稱之爲(wei)水質分析(xi)儀表，例如(ru)溶解💯氧儀(yi)、在線BOD儀、在(zai)線COD儀等。這(zhe)部分儀表(biao)的主要特(te)點是專用(yong)性強，形式(shi)多樣，但每(mei)種成分分(fen)析儀的适(shi)用範圍往(wang)往都限于(yu)某種介質(zhi)成分分析(xi)。
2．1溫度與壓(ya)力儀表
    在(zai)厭氧消化(hua)過程中爲(wei)保證其正(zheng)常良好反(fan)應，介質♈溫(wen)度需要保(bao)持在一定(ding)的溫度範(fan)圍内，因此(ci)需要設💋置(zhi)溫度檢測(ce)點📐，通常☁️設(she)計的典型(xing)熱敏元件(jian)是 鉑熱電(dian)阻 。由于熱(re)電阻信号(hao)需要自動(dong)控制系統(tong)配套專用(yong) 熱電阻 模(mo)塊，而水處(chu)理過程中(zhong)的溫度監(jian)測點并不(bu)多，因此可(ke)💃以考♌慮存(cun)儀表設計(ji)時采用 溫(wen)度變送器(qi) 将熱電阻(zu)信号轉換(huan)爲4～20m A信号從(cong)而接入标(biao)準的模拟(ni)量💰模♌塊。 污(wu)水處理中(zhong)壓力檢測(ce)多爲泵出(chu)口處設置(zhi)就地壓力(li)表或壓力(li)變送器，如(ru)果需要設(she)置壓力變(bian)✏️送器則多(duo)選用目前(qian)應用非常(chang)廣泛技術(shu)也很成熟(shu)的 智能型(xing)壓力變送(song)器 ，以便于(yu)通過配合(he)手操器對(dui) 壓力變送(song)器 進行量(liang)程設置、調(diao)零等操作(zuo)。
2．2流量儀表(biao)相對而言(yan)，在污水處(chu)中流量計(ji)是非常重(zhong)📞要的一類(lei)儀表。
    污水(shui)處理廠的(de)進出水水(shui)量、回流污(wu)泥量、曝氣(qi)量以及消(xiao)化池産氣(qi)量等都是(shi)工藝生産(chan)所必須測(ce)量的流量(liang)參數。另外(wai)，爲了對污(wu)🙇‍♀️水處理廠(chang)的運行經(jing)濟效果進(jin)行考核、分(fen)析，也要依(yi)靠流量測(ce)量儀表來(lai)提供必要(yao)的數👉據。 在(zai)污水⚽處理(li)廠流量測(ce)量儀表中(zhong)，目前應用(yong)較爲廣泛(fan)的是 電磁(ci)流量計 、 超(chao)聲波流量(liang)計 、差壓式(shi)流量計以(yi)及明渠流(liu)量計等。
2．3物(wu)位儀表
    物(wu)位檢測儀(yi)表按照被(bei)測介質分(fen)爲液位檢(jian)測儀表和(he)料位檢測(ce)儀表，污水(shui)處理中使(shi)用較多的(de)是液位檢(jian)測儀表，其(qi)中又以超(chao)聲波液位(wei)計爲主。這(zhe)種液位計(ji)無機械可(ke)動部分，可(ke)靠性高，安(an)裝簡單、方(fang)便，屬于非(fei)接觸測♈量(liang)，且不受液(ye)體的粘度(du)、密度等影(ying)響，因此多(duo)用于藥池(chi)🌂、排泥水池(chi)等的液位(wei)測量🔞。
超聲(sheng)波液位計(ji) 的傳感器(qi)由一對發(fa)射、接收換(huan)能器組成(cheng)。發射換能(neng)器面對💛液(ye)面發射超(chao)聲波脈沖(chong)，超聲波脈(mo)沖從液面(mian)上反💋射回(hui)來，被♈接收(shou)換能器接(jie)收。根據發(fa)射至接收(shou)的時間可(ke)确定傳感(gan)器與液面(mian)💋之問的距(ju)離，即可換(huan)算成液位(wei)。
    其精度爲(wei)±0．5％。根據超聲(sheng)波液位計(ji)的非接觸(chu)式測量原(yuan)理，因此從(cong)🏒理👉論上來(lai)講，它适用(yong)于污水處(chu)理工藝過(guo)✉️程中的液(ye)位測量。但(dan)在實際應(ying)用中它會(hui)受到各種(zhong)因素如安(an)裝位置、溫(wen)度、壓力、濕(shi)度以及被(bei)測介質表(biao)面的泡沫(mo)、浪湧等的(de)影響。因此(ci)，正确選擇(ze)和使用超(chao)聲波液位(wei)計有着十(shi)分實際的(de)意義。應根(gen)據實際的(de)測量範圍(wei)來選擇合(he)适的儀表(biao)。根據超聲(sheng)波特性，頻(pin)率越低，傳(chuan)輸距離🐇越(yue)遠，但聲波(bo)的指向性(xing)就越差；頻(pin)率越高，指(zhi)向性越好(hao)，但傳輸距(ju)離越小👣。目(mu)前超聲波(bo)液位計的(de)測量範圍(wei)從0．5米到幾(ji)十米。 此外(wai)對于工藝(yi)🚩不要求連(lian)續檢測僅(jin)需報警或(huo)聯鎖設備(bei)♌動作的池(chi)内、活液罐(guan)等設備液(ye)位可采📞用(yong)液位開關(guan)進行檢測(ce)，從而控制(zhi)儀表設備(bei)的投資。
2．4分(fen)析儀表
    在(zai)污水處理(li)過程中，有(you)許多反映(ying)水質的重(zhong)要參數如(ru)：溶解氧(DO)、PH、污(wu)泥濃度、濁(zhuo)度、SS懸浮物(wu)等。在線檢(jian)測這些參(can)數可以實(shi)時地了解(jie)和掌握污(wu)水處理的(de)情況，并根(gen)據這些參(can)數對工藝(yi)及設備的(de)運行進行(hang)自動控制(zhi)和調整💯，以(yi)确保污❗水(shui)處理的正(zheng)常運行并(bing)達到排放(fang)标準。在以(yi)往的水處(chu)理廠中大(da)多是采用(yong)化驗分析(xi)的方法來(lai)得🔴到的，随(sui)着自動化(hua)儀表測量(liang)技術等領(ling)域技術的(de)發展，越來(lai)越多的水(shui)質分析儀(yi)表逐漸應(ying)🆚用于污水(shui)處理。這類(lei)儀表主要(yao)包括：溶解(jie)氧儀、化學(xue)需氧量(COD)分(fen)析儀、PH計等(deng)。
2．5其他儀表(biao)
    污水處理(li)系統自動(dong)化儀表還(hai)有無紙記(ji)錄儀、電磁(ci)閥、自攪拌(ban)排污泵、壓(ya)力自動開(kai)關等。 無紙(zhi)記錄儀 具(ju)有高速信(xin)息采集和(he)處理、萬能(neng) 信号輸入(ru)、 大容量閃(shan)👄存芯片實(shi)❗現超長時(shi)間數據存(cun)儲、使用us B接(jie)口存儲備(bei)份或轉存(cun)曆史數據(ju)等功能，并(bing)能同時指(zhi)示各路通(tong)道的♻️上、下(xia)限報警。合(he)理的電路(lu)設計使攪(jiao)拌器、泵🈲和(he)電磁閥聯(lian)鎖，實現☀️了(le)全自動污(wu)水處理。
3. 污(wu)水處理工(gong)藝流程

    此冶(ye)煉總廠污(wu)水處理工(gong)藝流程見(jian)圖1。污水處(chu)理站污水(shui)處理能力(li)約爲500m／d，采用(yong)石灰中和(he)加硫化處(chu)理的三級(ji)處理工藝(yi)，各級處理(li)均通過儀(yi)表實行自(zi)動控♈制。一(yi)級中和用(yong)❓石灰乳與(yu)酸性污水(shui)反應生成(cheng)石膏，通過(guo)在線pH計自(zi)動控制石(shi)灰乳加入(ru)量，以保證(zheng)反應槽出(chu)口pH值在5左(zuo)右。二級中(zhong)和也通過(guo)在線pH計自(zi)動控🈲制石(shi)灰乳加入(ru)量，以保證(zheng)反應槽出(chu)口pH值在9左(zuo)右，污水在(zai)調節❗池内(nei)充分反應(ying)後除去大(da)部分重金(jin)屬。在硫化(hua)反應槽内(nei)，通過1台電(dian)磁流量計(ji)按比💋例固(gu)定加入Na：S溶(rong)液，以除去(qu)污水中殘(can)留的重金(jin)屬；同時通(tong)過在🔅線pH計(ji)利用酸性(xing)污水反調(diao)将出口pH值(zhi)控制在7～9。各(ge)級反應槽(cao)出口pH值均(jun)控制在較(jiao)小的範圍(wei)内變化，如(ru)果人工操(cao)作控制是(shi)根本無法(fa)實現的。例(li)如一級中(zhong)和處理中(zhong)石灰乳泵(beng)隻要多開(kai)十幾秒，一(yi)級🙇🏻中和反(fan)應槽☔出口(kou)pH值就會立(li)刻由4變到(dao)8以上，由此(ci)可見用自(zi)動化👄儀表(biao)進行操作(zuo)控制的必(bi)要性。
4、儀表(biao)設計原則(ze)與注意事(shi)項
4．1污水處(chu)理儀表主(zhu)要設計原(yuan)則在污水(shui)處理工藝(yi)流程中，現(xian)場儀表不(bu)僅負責采(cai)集工藝參(can)數，以确保(bao)自動控制(zhi)系統正常(chang)運行和🈲控(kong)制，還是科(ke)學管理、環(huan)保監控的(de)重要基礎(chu)保證，因此(ci)在設計選(xuan)🌈型時應盡(jin)量🚶‍♀️選用精(jing)度⛱️佳、穩定(ding)性👌好、免維(wei)護或低維(wei)護⛷️的智能(neng)儀表，爲了(le)生産過程(cheng)中便于現(xian)場巡視與(yu)儀表維護(hu)，設計 中可(ke)采用帶現(xian)場顯示的(de)變送器， 與(yu)此同時也(ye)應盡量注(zhu)意儀表的(de)性價。比在(zai)設計配置(zhi)污水處理(li)儀器儀表(biao)時，必須考(kao)慮🐕到安全(quan)防護手段(duan)。由✍️于污水(shui)處理環境(jing)比較惡劣(lie)，很多現場(chang)儀表在井(jing)下或則露(lu)天👉環境，更(geng)有些浸泡(pao)㊙️在污水裏(li)。井下儀表(biao)和浸泡存(cun)污水裏的(de)儀表防護(hu)等級可選(xuan)IP68，露天的儀(yi)表選IP65，同時(shi)應該根據(ju)儀表的具(ju)體考慮設(she)置儀表保(bao)護箱，在北(bei)方等溫度(du)較低地區(qu)還應考慮(lü)保溫♉措施(shi)。
    儀表的設(she)計應考慮(lü)環境的适(shi)應性。特别(bie)是傳感器(qi)🏃‍♂️如直接與(yu)污水、污泥(ni)介質接觸(chu)，很容易腐(fu)蝕和結垢(gou)。因此應盡(jin)量選擇非(fei)🔴接觸💃式的(de)、無阻塞隔(ge)膜式、電磁(ci)式和可清(qing)洗式💞的傳(chuan)感器(如超(chao)聲波、電🌈磁(ci)式等)。
    在儀(yi)表設計中(zhong)應盡量選(xuan)用不斷流(liu)拆卸式和(he)維護周期(qi)㊙️較長的☁️儀(yi)表，方便維(wei)護管理。在(zai)儀表設計(ji)中優🏃‍♂️先考(kao)♈慮節能型(xing)🏃的儀表産(chan)品。儀表設(she)計中對于(yu)特殊場合(he)應😍考慮儀(yi)表的防爆(bao)性能。對于(yu)處🆚于雷區(qu)的污水處(chu)理，儀表變(bian)送器✨的電(dian)源和送信(xin)号到PLC的輸(shu)出端應接(jie)防雷器，保(bao)證系統的(de)安全可靠(kao)性。對于泥(ni)區的儀表(biao)，由十泥區(qu)的整個空(kong)氣中☂️，有較(jiao)大比例的(de)沼氣。儀表(biao)配置應選(xuan)用本安型(xing)儀表，在進(jin)行電器連(lian)接時應與(yu) 安全栅 組(zu)成本安防(fang)爆系統。而(er)且安全栅(shan)和電源置(zhi)于安全區(qu)。安全栅在(zai)選型時一(yi)定要注意(yi)防爆等級(ji)及廠家是(shi)否有防爆(bao)合格證㊙️。
4．2 污(wu)水處理中(zhong)儀表設計(ji)中的注意(yi)事項許多(duo)分析儀表(biao)的傳感器(qi)是電極(PH計(ji)、溶解氧等(deng))組成的，而(er)在實際使(shi)用中，電極(ji)易💁被油脂(zhi)或污物覆(fu)蓋而不能(neng)測量。因此(ci)在這些分(fen)析儀的選(xuan)型時，必須(xu)充分考慮(lü)電極的清(qing)洗問題。目(mu)前，清洗方(fang)式有人工(gong)定期清㊙️洗(xi)，或機械清(qing)洗、超聲波(bo)自動清洗(xi)、溶🌈液噴射(she)清洗以及(ji)空氣噴✔️射(she)清洗。在儀(yi)表設計中(zhong)應盡量選(xuan)用不斷流(liu)拆卸式和(he)維護閩期(qi)較長的儀(yi)表的同時(shi)，對㊙️于清洗(xi)、維護及更(geng)換時必須(xu)拆卸的🌈管(guan)道式安裝(zhuang)儀表及其(qi)傳感器，應(ying)在管道上(shang)設計安裝(zhuang)旁通閥🥰，以(yi)免在其更(geng)換🐅或發生(sheng)故障時，需(xu)要停止工(gong)藝運行。 污(wu)水處理中(zhong)儀表設計(ji)需要與工(gong)🈲藝緊密結(jie)合，選取合(he)适的測量(liang)或取樣位(wei)置💯。分析儀(yi)表的安裝(zhuang)位💰置一定(ding)要選擇在(zai)活動的區(qu)域，不能設(she)置在死區(qu)。若設置在(zai)引出工藝(yi)管路時，這(zhe)根工藝管(guan)路中介質(zhi)必須是流(liu)動的。
5、結束(shu)語
    該冶煉(lian)總廠污水(shui)處理站自(zi)2007年開始實(shi)施自動化(hua)儀👣表改造(zao)，目前各類(lei)設備運行(hang)情況良好(hao)，處理後的(de)污水能夠(gou)穩定達标(biao)排放。自💞動(dong)化儀表的(de)設置不但(dan)大🏒大減少(shao)了操作人(ren)員的工作(zuo)量，而且能(neng)夠實時、準(zhun)确🛀🏻地反映(ying)污水處理(li)裝置的重(zhong)要參數，爲(wei)保證整個(ge)污水處理(li)系統長期(qi)、穩定運行(hang)發揮了重(zhong)🐇要作用。