冶煉總(zǒng)廠原來的污水處(chù)理工藝較簡單，基(jī)本由人工操作控(kong)制，随着企業污水(shuǐ)種類的增多，水質(zhi)複雜📧且不穩定，采(cai)用人工操作控制(zhi)污水很難達标排(pái)放。近兩年此冶煉(liàn)總廠對污水處理(li)站的工藝和儀表(biǎo)進行了技⚽術改造(zao)，污水處理已基本(ben)實現全自動化操(cao)作控制。
1. 自動化儀(yi)表在污水處理中(zhong)的重要性
    在現代(dài)化污水處理過程(cheng)中，無論采用何種(zhǒng)工藝，其工藝過程(chéng)都🏒存存大量需要(yao)檢測的參數，因此(ci)目前大型生活污(wu)水💋處理廠或者工(gōng)藝污水處理廠一(yī)般🥰都設有液位、液(yè)位差、流👨‍❤️‍👨量、壓力、PH值(zhi)、溫度、溶解氧、污泥(ní)濃度、氧化還原電(dian)位、污泥界面、在線(xiàn)BOD、在線COD、在線氨氮、在(zai)線總磷等💚自動化(huà)儀表。通過這些檢(jian)測儀表獲取的各(ge)種上藝檢🆚測參數(shù)從而對工藝過程(cheng)中的🛀🏻各種工藝設(she)備進行控制，協調(diao)供需之問、系統各(ge)組成部分🧑🏽‍🤝‍🧑🏻之間、各(ge)污水處理🏃‍♂️工藝之(zhī)間的關系，以🎯便使(shǐ)各種設備與設施(shi)得到更充分、合理(li)的使用。其中工藝(yì)過🥰程中的一些重(zhong)要🏃工藝參數例如(rú)溶氧值、曝氣量等(deng)都是保證工⛹🏻‍♀️藝自(zi)動控制的重要保(bao)證，通過這些儀😘表(biǎo)檢測值來自動調(diào)節和控制工藝設(she)備的合理運行。這(zhè)些自動化儀表不(bú)僅對于污水處🔅理(lǐ)工藝過程起着指(zhi)導作用💞，同時🙇‍♀️也可(kě)以對工藝🌈處理過(guò)程進行♌監控報警(jǐng)，保障生産和設備(bei)安全，而且💛還起着(zhe)向相關管理部門(men)提過檢測指☔标的(de)重要作用🌐。綜上所(suo)述，可以看到自動(dong)化儀表對于污水(shui)處理過程㊙️起着重(zhong)要的作用，是計算(suàn)機控制的前提條(tiáo)☂️件📧和自動化控制(zhì)的基礎 。
2. 主要儀表(biao)設計與應用
    在污(wū)水處理中的自動(dòng)化儀表主要分爲(wèi)熱工儀表和成分(fèn)分析🍉儀表。熱工儀(yí)表主要包括溫度(du)、壓力、液位、流量這(zhè)些物理量檢測儀(yi)表，熱工儀表大緻(zhì)都由測量元件(傳(chuán)感器)部分、中間傳(chuan)😍送部分和顯示部(bù)分(包括變換成其(qi)他信号)構成。成分(fen)分析儀表存污水(shui)處理過程中常常(chang)稱之爲水質分析(xi)儀表，例如溶解💃🏻氧(yang)儀、在線BOD儀、在線COD儀(yí)等。這部分儀表的(de)主要特點是🥰專用(yòng)性強，形式多樣，但(dàn)每🏃種成分分析儀(yi)的适用範圍✔️往往(wǎng)都限于某種介質(zhi)成分分析。
2．1溫度與(yǔ)壓力儀表
    在厭氧(yang)消化過程中爲保(bao)證其正常良好反(fan)應，介質溫度需🔴要(yao)🧑🏾‍🤝‍🧑🏼保持在一定的溫(wen)度範圍内，因此需(xū)要設置溫度檢測(cè)點，通常🐅設計的典(diǎn)型熱敏元件是 鉑(bó)熱電阻 。由于熱電(dian)阻信号需要自動(dong)控制系統配套專(zhuan)用 熱電阻 模塊，而(ér)水處理過程中的(de)溫度監測點并不(bú)多，因此可以🔴考慮(lü)存儀表設計時采(cǎi)用 溫度變送器 将(jiāng)熱電阻信号轉換(huan)爲4～20m A信号從而接入(ru)标準的模拟量模(mo)塊。 污水處理中壓(ya)力檢測多爲泵出(chū)口處設置就地壓(yā)力表或🍉壓力變送(sòng)器，如果需要設置(zhi)壓力變送器則🌈多(duo)選用目前應用非(fēi)常廣泛技術也很(hěn)成熟的 智能型壓(yā)力變送器 ，以便于(yu)通過配合手操器(qì)對 壓力變送器 進(jin)行量程設置、調零(ling)等操作。
2．2流量儀表(biao)相對而言，在污水(shui)處中流量計是非(fēi)常重要的一🔴類儀(yí)⭐表。
    污水處理廠的(de)進出水水量、回流(liu)污泥量、曝氣量以(yǐ)🏒及消化池産♊氣量(liàng)等都是工藝生産(chan)所必須測量的流(liu)量參數。另外，爲了(le)對污水處理廠的(de)運行經濟效果進(jìn)行考核、分析，也要(yào)依靠流💘量測量儀(yí)表來提供必要的(de)數據。 在污水處理(li)廠流量測量儀表(biǎo)中，目前💃應用較爲(wei)廣泛的是 電磁流(liu)量計 、 超聲波流量(liang)計 、差壓式流量計(jì)以及明渠流量計(ji)等。
2．3物位儀表
    物位(wei)檢測儀表按照被(bèi)測介質分爲液位(wei)檢測儀表🔞和料位(wèi)檢測儀表，污水處(chu)理中使用較多的(de)是液位💋檢測儀表(biao)，其中又以超聲波(bo)液位計爲主。這種(zhong)液位計無機械可(ke)動部分，可靠性高(gao)，安裝簡單、方便，屬(shǔ)于非接觸測量，且(qie)不受液體的粘度(dù)、密度等影響，因此(cǐ)多用于藥池、排泥(ní)水池等的液位測(cè)量。
超聲波液位計(ji) 的傳感器由一對(duì)發射、接收換能器(qì)組成。發射換能器(qì)面對🔴液👈面發射超(chāo)聲波脈沖，超聲波(bō)脈沖從液面上反(fan)射回來，被接收⛷️換(huàn)能器接收。根據發(fā)射至接收的時間(jiān)可确定傳感器與(yǔ)液面之問的距離(li)，即可換算成液位(wèi)。
    其精度爲±0．5％。根據超(chao)聲波液位計的非(fei)接觸式測量原理(lǐ)，因此從理論上來(lai)講，它适用于污水(shui)處理工藝過程中(zhong)的液位測量。但在(zài)實際應用中它會(hui)受到各種🏃🏻‍♂️因素如(rú)安裝位置、溫度、壓(yā)力、濕度以及被測(ce)介質表面的泡沫(mò)、浪湧等的影響。因(yin)此，正确選擇和使(shǐ)用超聲波液位計(ji)有着十分實際的(de)意義。應根據實際(ji)的測量範圍來🏃‍♂️選(xuan)擇合适的儀表。根(gen)據超聲波特性，頻(pin)率越低，傳輸距離(lí)越遠，但聲波的指(zhi)向性就越差；頻率(lǜ)越高，指向性越好(hao)，但傳輸距離越小(xiǎo)⚽。目前超聲波液位(wei)計的測量範圍從(cóng)👨‍❤️‍👨0．5米到幾🧑🏽‍🤝‍🧑🏻十米。 此外(wài)對于工藝不要求(qiu)連續檢測僅需報(bao)警或聯鎖設備動(dong)作的池内、活液罐(guan)等🈲設備液位可🌏采(cai)🏃‍♀️用液位開關進行(hang)檢測，從而控制儀(yi)表設備的投🚶資。
2．4分(fen)析儀表
    在污水處(chu)理過程中，有許多(duo)反映水質的重要(yào)參數如：溶解氧(DO)、PH、污(wū)泥濃度、濁度、SS懸浮(fu)物等。在線檢測這(zhe)些參數👨‍❤️‍👨可以實時(shí)🌈地了解和掌握污(wu)水處理的情況，并(bìng)根據這些參數對(duì)工藝及設備的運(yun)行進行自動控制(zhì)和調整，以确保污(wu)水處理的正常運(yun)行并達到排🏃放标(biao)準。在以往的水處(chù)理廠中大多是采(cai)用化驗分🥰析的方(fang)法來得到的，随着(zhe)自動💔化儀表測量(liàng)技術等領域技術(shù)的發展，越來越多(duo)的水質分析儀表(biǎo)逐漸應♌用于污水(shuǐ)處理。這類儀表主(zhǔ)要包括：溶解氧儀(yí)、化✨學需氧量(COD)分析(xī)儀、PH計等。
2．5其他儀表(biǎo)
    污水處理系統自(zi)動化儀表還有無(wú)紙記錄儀、電磁🌈閥(fa)、自攪拌排污泵、壓(yā)力自動開關等。 無(wu)紙記錄儀 具有高(gāo)速信息采集和處(chù)理、萬能 信号輸入(rù)、 大容量閃存✌️芯片(piàn)實現超長時間數(shu)據存儲、使用us B接口(kǒu)存儲備份✂️或轉存(cún)曆史數🌈據等功能(neng)，并能同時指示各(ge)路通道的上、下限(xian)🥰報警。合理的電路(lù)設計使攪拌器、泵(beng)🌈和電磁閥聯鎖，實(shi)現了全自動污水(shuǐ)處理。
3. 污水處理工(gong)藝流程

    此冶煉總廠污水(shui)處理工藝流程見(jian)圖1。污水處理站污(wū)💋水處理能力約爲(wèi)500m／d，采用石灰中和加(jia)硫化處理的三級(ji)處理工藝，各級處(chu)理均通過儀表實(shí)行自動控制。一級(ji)中和用🌈石灰乳🐇與(yǔ)酸性污水反應生(shēng)成石膏🧑🏽‍🤝‍🧑🏻，通過在線(xian)pH計自動控制石灰(hui)乳加入量，以保證(zheng)反應槽出口pH值在(zai)5左右。二級中和也(ye)通過在線pH計自動(dòng)控❗制石灰乳加🐆入(ru)量，以保證反應♋槽(cáo)出口pH值在9左右，污(wū)水在調節池内充(chōng)分反應後除去大(da)部分重金屬。在硫(liú)化反應槽内，通過(guò)⭕1台電磁流量計按(an)👣比🌐例固定加入Na：S溶(rong)液，以除去污水中(zhong)殘留的🔱重金屬；同(tong)時通過在✔️線pH計利(lì)用酸性污水反調(diào)将出口pH值控制在(zài)7～9。各級反⛹🏻‍♀️應槽出口(kou)pH值均控制在較👣小(xiǎo)的範圍内變化，如(ru)果人工操✨作控制(zhi)是根本無法實現(xiàn)的🧑🏽‍🤝‍🧑🏻。例如一級中和(hé)處理中石灰乳泵(beng)隻要多開十幾秒(miao)🧡，一級中和反應槽(cao)出口pH值就會立刻(ke)由4變到8以上，由此(ci)🐆可見用自動🏃‍♂️化👌儀(yí)表進行操作控制(zhi)的必要性。
4、儀表設(shè)計原則與注意事(shi)項
4．1污水處理儀表(biǎo)主要設計原則在(zài)污水處理工藝流(liu)程中🐕，現場儀表不(bú)僅負責采集工藝(yì)參數，以确保自🔆動(dong)控💋制系統正🐕常運(yun)☀️行和控制，還是科(ke)學管理、環保監控(kòng)的重要基礎保證(zheng)，因此在設計選型(xing)時應盡量🌍選用精(jing)度佳、穩定性😍好、免(mian)維護或低維護的(de)智能儀表，爲了生(sheng)産過程中便于現(xiàn)場巡視與儀表維(wei)護，設計 中可采用(yòng)帶現場顯示的變(bian)送器， 與此同時也(ye)應盡量注意儀表(biao)的性價。比在設計(jì)配置污水處理儀(yi)器儀表時，必須考(kǎo)慮🧑🏾‍🤝‍🧑🏼到安全防護手(shǒu)段。由💯于污水處理(lǐ)環境比較惡劣，很(hěn)多現場儀表在井(jǐng)下或則露天環境(jing)，更有些浸泡在污(wu)水✍️裏。井下儀表和(he)浸泡存污水裏的(de)儀表防護等級可(kě)💃選IP68，露天的儀表選(xuan)IP65，同時應🌂該根據儀(yí)表的具體考慮設(shè)置儀表保護箱，在(zài)北方等溫度較🐪低(dī)地區還應考慮保(bao)溫措施。
    儀表的設(shè)計應考慮環境的(de)适應性。特别是傳(chuán)感器如直接與污(wū)水、污泥介質接觸(chù)，很容易腐蝕和結(jie)垢🈲。因此應盡量選(xuan)擇非🌐接觸☎️式的、無(wú)阻塞隔膜式、電磁(cí)式和可清洗式的(de)傳感器(如超聲波(bō)、電磁式等)。
    在儀表(biǎo)設計中應盡量選(xuǎn)用不斷流拆卸式(shi)和維護周💜期📱較長(zhang)的儀表，方便維護(hu)管理。在儀表設計(jì)中優先考慮節😍能(neng)型🚶‍♀️的儀❤️表産💋品。儀(yí)表設計中對于特(tè)殊場合應考慮儀(yí)⭐表的防爆性能🌈。對(dui)于處于雷區的污(wu)水處理，儀表變送(song)器的電源和送信(xin)号到PLC的輸出端應(yīng)接防雷器，保證系(xì)統的安全可靠性(xing)。對于泥區的儀表(biǎo)，由十泥區🚶‍♀️的整個(gè)空氣中，有較大比(bǐ)例的沼氣。儀表配(pei)置⛷️應選用本安型(xing)儀表，在進行電器(qi)連接時應與 安全(quán)栅 組成本安防爆(bào)系統。而且安全栅(shan)和電源置于安全(quan)區🎯。安全😄栅在🌈選型(xíng)時一定要注意防(fang)爆等級及廠家是(shì)否有防爆合格證(zheng)。
4．2 污水處理中儀表(biǎo)設計中的注意事(shi)項許多分析儀表(biao)的⚽傳感器是電極(ji)(PH計、溶解氧等)組成(cheng)的，而在實際🧡使用(yòng)💋中，電🎯極易被油脂(zhī)或😍污物覆蓋而不(bu)能測量。因此在這(zhè)些分析❓儀的選型(xing)時，必須充分考慮(lǜ)電極的清洗問題(ti)。目前，清洗方式有(yǒu)人工定期清❌洗，或(huò)機械🈲清洗、超聲波(bō)🔞自動清洗、溶液噴(pēn)射清洗🌈以及空氣(qi)噴射清洗。在儀表(biǎo)🧑🏽‍🤝‍🧑🏻設計中應盡量選(xuan)用不斷流拆⁉️卸式(shì)👈和維護閩期較長(zhǎng)的儀表的同時，對(dui)于清洗、維護及更(gèng)換時必須拆卸的(de)🔞管道式安裝儀表(biǎo)及其傳感器，應在(zai)管道上設計安裝(zhuāng)旁通閥，以免在其(qí)更換或發生故障(zhàng)時，需要停止工藝(yi)運行。 污水處理中(zhong)儀表設☀️計需要與(yu)工藝緊密結合，選(xuǎn)取合适的測量或(huo)取樣位置。分析儀(yí)表的安裝位置一(yi)定要選擇在活動(dong)的區域，不能設置(zhi)在死區。若設置在(zài)引出工藝管路時(shí)，這根工藝管路中(zhōng)介質必須是流動(dòng)的。
5、結束語
    該冶煉(lian)總廠污水處理站(zhàn)自2007年開始實施自(zì)動化儀表改造，目(mù)前各類設備運行(háng)情況良好，處理後(hou)的污水能夠穩定(dìng)達标排放。自動化(hua)儀表的設置不但(dan)大大減少了操作(zuò)人員的工作量，而(er)且能夠實時、準确(què)地反映污水處理(li)裝置的重要參數(shu)，爲保證整個污😘水(shui)處理系統長期、穩(wen)定運行發揮了重(zhòng)要作用。