冶煉(liàn)總廠原(yuan)來的污(wū)水處理(li)工藝較(jiào)簡單，基(ji)本由人(rén)工💃操作(zuo)控制，随(sui)着企業(yè)污水種(zhong)類的增(zeng)多，水質(zhì)複雜❓且(qie)不穩定(dìng)，采用人(ren)工操作(zuò)控制污(wū)水很難(nan)達标排(pái)放。近兩(liǎng)年此冶(yě)煉總廠(chang)對污水(shuǐ)處理站(zhàn)的工藝(yi)和儀表(biǎo)進行了(le)技術改(gai)造，污水(shui)處理已(yǐ)基本實(shi)現全自(zi)動化操(cao)作控制(zhi)。
1. 自動化(hua)儀表在(zài)污水處(chù)理中的(de)重要性(xìng)
    在現代(dài)化污水(shui)處理過(guo)程中，無(wu)論采用(yong)何種工(gōng)藝，其工(gong)藝過程(cheng)都存存(cun)大量需(xu)要檢測(ce)的參數(shu)，因此目(mu)前大型(xíng)生活☁️污(wu)水處理(lǐ)❓廠或者(zhě)工藝污(wū)水處理(li)廠一般(bān)✨都設有(yǒu)液位、液(ye)位差、流(liú)量、壓力(li)、PH值、溫度(du)、溶解氧(yang)、污泥💜濃(nong)度、氧化(huà)還原電(diàn)位、污泥(ni)界面、在(zai)線BOD、在線(xiàn)COD、在線氨(an)氮、在線(xiàn)總磷等(deng)自動化(hua)儀表🏒。通(tōng)過這些(xiē)檢測儀(yí)表獲取(qu)的各種(zhǒng)上藝檢(jian)測參數(shù)從而對(dui)工藝過(guo)程中的(de)各種工(gōng)藝設備(bèi)進行控(kòng)制，協調(diào)供需之(zhī)問、系統(tong)各組成(chéng)部分之(zhī)間、各污(wu)水處理(lǐ)工藝之(zhi)間的關(guān)系，以便(bian)使各種(zhong)設備與(yǔ)設施得(de)到更充(chōng)分、合理(li)👅的使用(yong)。其中工(gong)🐅藝過程(cheng)中的一(yi)些重要(yào)工藝參(cān)數例如(rú)溶氧值(zhi)、曝氣量(liàng)等都是(shi)保證工(gōng)藝自動(dòng)控制的(de)重要保(bǎo)證，通過(guo)這些儀(yi)💋表檢測(cè)值來自(zì)動調節(jie)和控制(zhì)工藝設(shè)備的合(he)理運⚽行(hang)。這些自(zì)🤞動化儀(yi)表不僅(jǐn)對于污(wu)水處理(lǐ)工藝過(guò)程🔞起着(zhe)指導作(zuo)用，同時(shí)也可以(yǐ)對工藝(yi)處理過(guo)程進行(hang)監控報(bao)警，保障(zhang)生産和(he)設備安(an)💘全，而且(qie)還起着(zhe)向相關(guān)管理部(bu)門提過(guò)檢測指(zhǐ)标的重(zhong)要作用(yong)🎯。綜上所(suǒ)述♌，可以(yǐ)看到自(zi)動化儀(yí)表對于(yú)污水處(chu)理過程(cheng)起着重(zhong)要的作(zuò)用，是計(ji)算機控(kong)制的前(qian)提條件(jiàn)和自動(dòng)化控制(zhì)的基礎(chǔ) 。
2. 主要儀(yí)表設計(ji)與應用(yong)
    在污水(shui)處理中(zhōng)的自動(dòng)化儀表(biao)主要分(fen)爲熱工(gong)儀表和(hé)🍉成分分(fen)析儀表(biao)。熱工儀(yí)表主要(yào)包括溫(wen)度、壓力(li)、液位、流(liu)量這🌍些(xie)物理量(liang)檢測❓儀(yi)表，熱工(gōng)儀表大(dà)緻都由(yóu)測量元(yuán)🧑🏾‍🤝‍🧑🏼件(傳感(gǎn)器)部分(fèn)、中間傳(chuán)送部分(fen)和顯示(shi)部分(包(bāo)括變換(huàn)成其他(tā)信号)構(gòu)成。成🍓分(fen)分析儀(yí)🐕表存污(wu)水💰處理(li)過程中(zhong)常常稱(chēng)之爲水(shui)質分析(xi)儀表，例(li)如溶解(jiě)氧儀、在(zai)線BOD儀、在(zài)線COD儀等(děng)。這部分(fèn)儀表的(de)主要特(te)點是專(zhuān)用性強(qiáng)，形式多(duō)樣，但每(mei)種成分(fen)分析儀(yi)的适用(yong)範圍往(wang)往都限(xian)于某種(zhǒng)👈介質成(cheng)分分析(xī)。
2．1溫度與(yǔ)壓力儀(yi)表
    在厭(yan)氧消化(hua)過程中(zhōng)爲保證(zhèng)其正常(cháng)良好反(fan)應，介質(zhi)溫度需(xū)要🐪保持(chí)在一定(ding)的溫度(du)範圍内(nei)，因此需(xū)要設置(zhì)溫度檢(jiǎn)測點，通(tong)常設計(jì)的典型(xing)熱敏元(yuán)件是 鉑(bo)熱電阻(zǔ) 。由于熱(rè)電阻信(xin)号需要(yào)自動控(kong)制系統(tǒng)配套專(zhuān)用 熱電(diàn)阻 模塊(kuài)，而水處(chu)理過程(chéng)中的溫(wēn)度監測(ce)點并不(bú)多，因此(ci)可以考(kǎo)♻️慮存儀(yi)表設計(jì)時采用(yòng) 溫度變(bian)送器 将(jiang)熱電阻(zu)信号轉(zhuan)換爲4～20m A信(xin)号從而(ér)接入标(biao)準的模(mo)拟量模(mó)❌塊。 污水(shuǐ)處理中(zhōng)壓力檢(jiǎn)測多爲(wèi)泵出口(kǒu)處設置(zhì)就地壓(yā)力表或(huò)壓力變(bian)送器，如(rú)果需要(yao)設置壓(yā)力變送(song)器則多(duō)選用目(mù)前應用(yong)非常廣(guang)泛技術(shu)也很成(chéng)熟的 智(zhì)能型壓(yā)力變送(sòng)器 ，以便(biàn)于通過(guò)配合手(shǒu)操器對(duì) 壓力變(biàn)送器 進(jìn)行量程(cheng)設置、調(diao)零等操(cāo)作。
2．2流量(liàng)儀表相(xiàng)對而言(yán)，在污水(shui)處中流(liu)量計是(shi)非常重(zhong)要的一(yi)類✂️儀表(biǎo)。
    污水處(chù)理廠的(de)進出水(shuǐ)水量、回(huí)流污泥(ní)量、曝氣(qì)量以及(ji)消⛹🏻‍♀️化✂️池(chi)産氣量(liang)等都是(shi)工藝生(sheng)産所必(bi)須測量(liàng)的流量(liàng)參數。另(ling)外，爲了(le)對污水(shui)處理廠(chang)的運行(hang)經濟效(xiao)果進行(hang)㊙️考核、分(fèn)析，也要(yao)依靠流(liú)量測量(liàng)儀表來(lái)提供必(bì)要的數(shù)😍據。 在污(wu)水處理(li)廠流量(liang)測量儀(yi)表中，目(mu)前應用(yòng)較爲廣(guang)泛的是(shi) 電磁流(liu)量計 、 超(chāo)聲波流(liú)量計 、差(chà)壓式流(liú)量計以(yi)及明渠(qu)流量計(jì)等。
2．3物位(wei)儀表
    物(wù)位檢測(cè)儀表按(àn)照被測(cè)介質分(fèn)爲液位(wei)檢測儀(yi)表😄和料(liao)位檢測(ce)儀表，污(wu)水處理(lǐ)中使用(yòng)較多的(de)是液位(wei)🔱檢測儀(yi)表🈲，其中(zhong)又以㊙️超(chāo)聲波液(yè)位計爲(wèi)主。這種(zhong)液位計(ji)無機械(xie)可動🏃‍♀️部(bu)分，可靠(kao)性高，安(ān)裝簡單(dān)、方便，屬(shu)于非接(jiē)觸測❌量(liàng)，且不受(shou)液體的(de)粘⭕度、密(mì)度等影(yǐng)響，因此(ci)多用于(yu)藥池、排(pai)泥水池(chi)等的液(yè)位測量(liang)。
超聲波(bō)液位計(ji) 的傳感(gǎn)器由一(yi)對發射(she)、接收換(huan)能器組(zǔ)成。發射(shè)換能器(qi)🎯面🤟對液(yè)面🏒發射(shè)超聲波(bō)脈沖，超(chao)聲波脈(mò)沖從液(ye)面上反(fan)射回來(lái)，被接收(shōu)換能器(qi)接收。根(gen)據發射(shè)至接收(shōu)的時間(jian)可确定(ding)傳感器(qì)與液面(miàn)之問的(de)距離，即(jí)可換算(suàn)成液位(wei)。
    其精度(du)爲±0．5％。根據(ju)超聲波(bō)液位計(jì)的非接(jiē)觸式測(ce)量原理(li)，因此從(cóng)理論上(shàng)來講，它(tā)适用于(yu)污水處(chu)理工藝(yì)過❤️程中(zhong)的液🐆位(wei)測量。但(dàn)🏃在實際(jì)應用中(zhong)它會受(shou)到各種(zhǒng)因素如(ru)安裝位(wèi)置、溫度(du)☎️、壓力、濕(shi)度以及(ji)被測介(jie)質表面(miàn)的泡沫(mò)、浪湧等(děng)的影響(xiǎng)。因此✌️，正(zhèng)确選擇(ze)和使用(yong)超聲波(bo)液位計(ji)有着十(shí)分實際(ji)的意義(yì)。應根據(ju)實際的(de)💜測量範(fàn)圍來選(xuan)✌️擇合适(shi)的儀表(biǎo)。根據超(chao)聲波特(te)性，頻率(lǜ)越低，傳(chuán)🙇‍♀️輸距離(li)越遠，但(dan)聲波的(de)指向性(xìng)就越差(cha)；頻率♉越(yuè)高，指向(xiàng)性越好(hǎo)，但傳輸(shu)距離越(yue)小🐉。目前(qian)超聲波(bō)液位計(ji)的測量(liang)範圍從(cóng)0．5米到幾(jǐ)十米。 此(ci)外對于(yu)工藝不(bu)要求連(lian)續檢測(cè)♉僅需報(bao)✂️警或聯(lian)鎖設備(bèi)動作的(de)池内、活(huó)液罐等(děng)🚩設備液(ye)位可采(cai)用液位(wèi)開關進(jin)行檢測(cè)，從而控(kong)制儀表(biǎo)設備的(de)投資。
2．4分(fen)析儀表(biǎo)
    在污水(shui)處理過(guò)程中，有(yǒu)許多反(fǎn)映水質(zhi)的重要(yào)參數如(ru)❗：溶解氧(yang)(DO)、PH、污📱泥濃(nong)度、濁度(du)、SS懸浮物(wù)等。在線(xian)檢測這(zhe)些參數(shu)可以實(shí)時地了(le)解和掌(zhǎng)握污水(shui)處理的(de)情況，并(bìng)根據這(zhe)些參數(shu)對工藝(yi)及設備(bèi)💜的運行(hang)進行自(zi)動控制(zhì)和調整(zheng)，以确保(bǎo)污水處(chu)理的正(zheng)常運行(hang)并達到(dào)排放标(biāo)準。在以(yi)往的水(shuǐ)處理廠(chǎng)中大多(duō)是采用(yong)化驗分(fen)🌂析的方(fang)法來得(de)到的，随(suí)着自動(dong)化儀表(biǎo)測量技(ji)術等領(lǐng)域技術(shu)的發展(zhan)，越來越(yuè)多的水(shuǐ)質分析(xi)儀表逐(zhú)漸應📐用(yòng)于污水(shuǐ)處理。這(zhè)類儀表(biǎo)主要包(bao)括：溶解(jie)氧儀、化(hua)學需氧(yǎng)量(COD)分析(xī)儀、PH計等(deng)。
2．5其他儀(yi)表
    污水(shui)處理系(xì)統自動(dong)化儀表(biao)還有無(wú)紙記錄(lù)儀、電磁(cí)閥、自攪(jiao)拌排污(wu)泵、壓力(li)自動開(kai)關等。 無(wu)紙記錄(lù)儀 具有(you)高速信(xìn)息采集(jí)和處理(lǐ)、萬能 信(xin)号輸入(rù)、 大容量(liàng)閃♻️存芯(xin)片實現(xiàn)超長時(shi)間數據(jù)存儲、使(shi)用us B接口(kǒu)存儲備(bèi)份或轉(zhuǎn)存曆史(shi)數據等(deng)功能，并(bìng)能同時(shí)指示各(ge)路通道(dào)的上、下(xià)限報警(jing)。合😍理的(de)電路設(shè)計使攪(jiao)拌器、泵(beng)和電磁(ci)閥⚽聯鎖(suǒ)，實現了(le)全自動(dòng)污水處(chu)理。
3. 污水(shuǐ)處理工(gong)藝流程(chéng)

    此(ci)冶煉總(zong)廠污水(shuǐ)處理工(gōng)藝流程(cheng)見圖1。污(wū)水處理(lǐ)站污🌏水(shui)處理🍓能(neng)力約爲(wèi)500m／d，采用石(shi)灰中和(he)加硫化(hua)處理的(de)三級處(chu)理工藝(yi)，各級處(chù)理均通(tong)過儀表(biao)實行自(zi)動控制(zhi)。一級中(zhōng)和用石(shí)灰乳與(yu)酸性💚污(wū)水反應(yīng)生成石(shi)膏🏃‍♀️，通過(guò)在線pH計(jì)自動控(kong)制石灰(huī)乳🚩加入(ru)量，以🏃‍♂️保(bao)證反應(ying)槽出口(kǒu)pH值在5左(zuǒ)右。二級(ji)中和也(yě)通過在(zài)線pH計自(zi)動控☁️制(zhì)石灰乳(ru)加🌈入量(liàng)，以保證(zhèng)反應槽(cáo)出口pH值(zhi)在9左🆚右(yòu)，污水在(zai)調節池(chí)内充分(fèn)反應👉後(hou)除去大(da)部分重(zhòng)金屬。在(zài)硫化反(fan)應槽内(nei)，通過1台(tái)電磁流(liú)量計按(àn)比例固(gu)定加入(ru)Na：S溶液，以(yi)除去污(wū)水中殘(cán)留的重(zhòng)金屬；同(tong)時通過(guo)在線pH計(jì)利用酸(suān)性污水(shui)反調将(jiang)出口pH值(zhí)控制在(zai)7～9。各級反(fǎn)應槽出(chū)口pH值均(jun)控制在(zai)較⛷️小的(de)範圍内(nei)變化，如(rú)果人工(gōng)操作控(kong)制是根(gēn)本無法(fǎ)實現的(de)。例如一(yī)級中和(he)處理中(zhōng)石灰乳(ru)泵隻要(yào)多開十(shi)幾秒，一(yī)級中和(hé)反應槽(cao)出口pH值(zhi)就會立(lì)🔅刻由4變(biàn)到8以上(shàng)，由此可(ke)見用自(zi)動化儀(yí)表進行(hang)操作控(kong)制的必(bì)要性。
4、儀(yí)表設計(ji)原則與(yu)注意事(shi)項
4．1污水(shui)處理儀(yi)表主要(yao)設計原(yuán)則在污(wu)水處理(li)工藝流(liú)程中，現(xian)場❌儀♊表(biao)不僅負(fu)責采集(ji)工藝參(can)數，以确(que)保自🏃‍♀️動(dòng)控制系(xì)統正常(chang)運行和(he)控制，還(hai)是科學(xue)管理、環(huán)保監控(kòng)的重要(yào)基✔️礎保(bǎo)證，因此(cǐ)在設計(jì)選型時(shí)應盡量(liang)選用精(jing)度佳、穩(wen)定性好(hao)、免維護(hù)🈲或低維(wei)護的智(zhi)能儀❓表(biǎo)，爲了生(shēng)産過程(chéng)中便于(yu)現場巡(xun)視與儀(yí)表維護(hu)，設🚶計 中(zhōng)可采用(yong)帶現場(chǎng)顯示的(de)變送器(qì)， 與此同(tong)時也應(ying)盡量注(zhù)意儀表(biao)的🎯性價(jià)。比在設(shè)計配🐇置(zhi)污水處(chu)理儀器(qì)🛀儀表時(shí)，必須考(kao)慮到安(an)全防護(hu)手段。由(you)㊙️于污水(shuǐ)處理環(huan)境比較(jiao)惡劣，很(hěn)多現場(chǎng)儀表在(zai)井下或(huo)則露天(tiān)環境，更(geng)有些浸(jìn)泡在污(wū)水裏。井(jing)下儀表(biao)和浸泡(pào)存污水(shui)裏的儀(yi)表防護(hù)等級可(kě)選IP68，露天(tian)的儀表(biǎo)選IP65，同時(shí)應該根(gen)據儀表(biao)的具體(tǐ)考慮設(shè)置儀表(biǎo)保護箱(xiang)，在北方(fang)等溫度(dù)較低地(di)區還應(yīng)考慮保(bǎo)溫措施(shī)。
    儀表的(de)設計應(yīng)考慮環(huán)境的适(shi)應性。特(tè)别是傳(chuán)感器如(rú)直接與(yǔ)污水、污(wū)泥介質(zhì)接觸，很(hěn)容易腐(fu)蝕和結(jié)垢。因此(ci)應盡量(liang)選擇非(fēi)🏃🏻‍♂️接觸式(shì)的、無阻(zǔ)塞隔膜(mo)式、電磁(ci)式和可(kě)清洗式(shi)的傳感(gǎn)器(如超(chao)聲波、電(diàn)⚽磁式等(děng))。
    在儀表(biao)設計中(zhōng)應盡量(liàng)選用不(bú)斷流拆(chai)卸式和(he)維護🐅周(zhou)期較長(zhang)的儀表(biǎo)，方便維(wei)護管理(li)。在儀表(biao)設計中(zhōng)優先考(kǎo)慮節能(neng)型的儀(yí)表産品(pǐn)。儀表設(she)計中對(dui)于特殊(shu)場合應(yīng)考慮儀(yí)表的防(fang)👉爆性能(néng)。對于處(chù)于雷區(qu)的污水(shui)處理，儀(yi)表變送(sòng)器的電(diàn)源和送(sòng)信号到(dao)PLC的輸出(chu)端應接(jiē)防雷器(qi)🌈，保證系(xì)統的安(an)全可靠(kao)性。對于(yu)泥區的(de)儀表，由(yóu)十泥🌈區(qū)❤️的整個(ge)空氣中(zhōng)，有較大(da)比例的(de)沼氣。儀(yi)表配置(zhì)應選用(yòng)本安型(xing)儀表，在(zài)進行電(diàn)器連接(jiē)時👨‍❤️‍👨應與(yu) 安全栅(shān) 組成本(ben)安防爆(bao)系統。而(er)且安全(quan)栅和電(dian)源置于(yu)安全區(qū)。安全栅(shan)在選型(xing)時一定(dìng)要注意(yì)防爆等(děng)級及廠(chang)家是否(fou)有防爆(bào)合❄️格證(zhèng)。
4．2 污水處(chù)理中儀(yi)表設計(jì)中的注(zhù)意事項(xiàng)許多分(fen)析儀表(biao)的傳感(gan)㊙️器是電(diàn)極(PH計、溶(rong)解氧等(deng))組成的(de)，而在實(shí)際使用(yong)中，電極(jí)易被油(you)脂或污(wū)物覆蓋(gài)而不能(neng)測量。因(yīn)此在這(zhè)些分析(xī)儀的選(xuǎn)🈚型時，必(bi)須充分(fen)考慮電(diàn)極的清(qīng)洗問題(ti)。目前，清(qing)洗✏️方式(shi)有人工(gōng)定期清(qing)洗，或機(jī)械清洗(xi)、超聲波(bō)自動清(qīng)洗、溶液(yè)噴射清(qing)洗以及(ji)空氣噴(pēn)⭐射清洗(xǐ)。在儀♌表(biǎo)設計中(zhong)應盡量(liàng)選用不(bu)斷流拆(chai)卸式和(he)維護閩(mǐn)期較長(zhang)的儀表(biǎo)的同時(shí)，對于清(qing)洗、維護(hu)及更換(huàn)時必須(xu)拆卸的(de)管道式(shi)安裝儀(yi)表及其(qi)傳感器(qì)，應在管(guǎn)道上設(shè)計安裝(zhuāng)旁通閥(fá)，以免在(zài)其更換(huan)或發生(shēng)故障時(shi)，需要停(ting)止工藝(yì)運行。 污(wū)水處理(li)中儀表(biao)設⭐計需(xu)要與工(gōng)藝緊密(mì)結合，選(xuǎn)♻️取合适(shì)的測量(liàng)或取樣(yàng)位置。分(fèn)析儀表(biǎo)的安裝(zhuang)位置一(yi)定要選(xuǎn)擇在活(huó)動的區(qū)域，不能(néng)設置在(zai)死區。若(ruo)設置在(zai)引出工(gong)藝管路(lù)時㊙️，這根(gen)工藝管(guǎn)路中介(jie)質必須(xū)是流動(dong)的。
5、結束(shù)語
    該冶(ye)煉總廠(chǎng)污水處(chu)理站自(zi)2007年開始(shǐ)實施自(zì)動化儀(yi)💯表改造(zao)，目前✏️各(gè)類設備(bei)運行情(qing)況良好(hǎo)，處理後(hòu)的污💜水(shui)能夠穩(wen)❤️定達标(biāo)排放。自(zi)動化儀(yi)表的設(she)置不但(dàn)大大減(jiǎn)少了操(cāo)作人員(yuán)的工作(zuo)量，而且(qiě)能夠實(shi)時、準确(què)地反映(yìng)污🏃🏻水處(chù)理裝置(zhi)的重要(yao)參數，爲(wei)保🥰證整(zhěng)個污水(shuǐ)處理系(xì)統長期(qi)、穩定運(yun)行發揮(hui)了重要(yao)作用。