污水處理中自動化儀表設計與應用分析

麻振偉

摘 要：隨著工業的不斷的發展，人們環保意識的增強，對于各類污水處理的相關設備的運行、對于污水處理水質以及水量的監測、對于處理的工藝程序的效果等等方面的要求也越來越高，這就給污水處理中自動化儀表不論從設計上還是應用上都提出了更多和更新的要求。因此，對于污水處理中自動化儀表設計以及應用的關注也越來越多。本文首先介紹了自動化儀表在污水處理中的作用，之后闡述了污水處理中常見的自動化儀表的類型，以及在對儀表進行選擇時應遵循的原則，最后具體介紹了污水處理中自動化儀表的應用。

關鍵詞：污水處理；自動化儀表；作用；原則；應用

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.06.043

隨著我國工業化發展步伐的加快，經濟的迅猛提升，導致水資源受到了更為嚴重的污染，特別是工業用水以及城市污水大量排放使得水質更是受到了日趨嚴重的污染。而對于水污染的治理，對于水資源的保護力度，我國也越來越重視，加大了投入的力度。同時，對于各類污水處理的相關設備的運行、對于污水處理水質以及水量的監測、對于處理的工藝程序的效果等等方面的要求也越來越高，這就給污水處理中自動化儀表不論從設計上還是應用上都提出了更多和更新的要求。

1 自動化儀表在污水處理中的作用

從當前對污水進行處理的情況來看，很多都選用的是多個工藝相結合的方式，進而使得污水中的各種污染指標有所減少，但是不管選用的是那種方式和工藝，在工藝處理的過程中，實際上都會存有很多參數，例如溫度、壓力、流量以及液位差等需要進行檢測。傳統的利用人工監測指標參數，不但能夠使得工作人員的工作量大大增加，而且還能夠導致檢測時間延長，但是污水的曝氣值和溶氧量是確保污水處理質量的重要衡量指標，而利用檢測儀表能夠獲得各種工藝檢測參數，使其可以對系統中的各個組成部分以及工藝間的關系進行協調、對設備進行控制。因此一定要保證這些重要指標可以實時的得到監控，才可以很好的對各種工藝設備進行調節和控制，進而充分且有效的利用設備的功能，促進污水處理效果的提升。此外，自動化儀表不但對于污水處理工藝來說，具有不能代替的指導功能，并且監控多個工藝處理的過程并報警，確保設備以及生產安全，并且具有向相應的管理機構提供檢測指標的功效。由此可見，在污水處理中，自動化儀表具有非常重要的功能，是自動化控制以及利用計算機進行控制的前提，能夠確保污水處理工作可靠性的提升和運行的安全。

2 污水處理中比較常見的儀表類型

從污水處理中比較常見的自動化儀表來看，主要可以分成兩種不同的類型，分別是熱工儀表與成分分析儀表。從熱工儀表來看，主要是物理量檢測儀表，包括壓力儀表、溫度儀表以及液位和流量檢測儀表等；而從熱工儀表來看，主要都是由三個部分構成，分別是包括傳感器在內的測量元件部分、中間傳送部分以及變換成其他信號的顯示部分。在污水處理過程中，成分分析儀表通常被叫做水質分析儀表，比如在線BOD 和COD儀與溶解氧儀等，其主要特點就是具有多樣化的形式，且較強的專用性，然而任何成分分析儀的適用范圍常常都限制在對某個介質成份進行分析當中。

3 污水處理中自動化儀表選取中應遵循的原則

在對污水處理中的自動化儀表進行設計的過程中，要考慮很多方面的因素，不但要考慮自動化儀表分析與采樣所具有的代表性，還應考慮到自動化控制系統在運行中具有的穩定性，以確保在對污水進行處理的過程中可以安全的運行，促進污水處理過程中出水質量的提升。所以，在污水處理的過程中對自動化儀表進行設計和選型時，要遵循一定的原則。

首先，要盡量的選取那些可以穩定運行、方便維護、智能操作且具有較高測量精確度的儀表，進而減少儀表管理和運行的難度。

其次，在對污水處理選取的工藝流程時應用的自動化儀表，除了要考慮是否可以穩定運行，還要考慮操作起來是否容易，以及是否經濟、節能，成本和性價比較高，進而使得對污水進行處理的成本降低，確保污水處理可以維持過程的穩定性。

再次，因為在對污水進行處理的環境比較惡劣，不僅在露天進行測量，還常常在井下和污水中進行測量，所以對儀表要求非常的嚴格，所以，在對污水處理的自動化儀表進行選取時，要結合儀表最佳的運行環境來進行挑選，保證在測量環境中儀表發生故障的可能性較低，使用壽命較長。

最后，還要考慮到在比較特殊的環境下，更要注意自動化儀表的特殊功能。比如，倘若污水處理廠處在雷區，這時所選用的自動化儀表， 就要在一定程度上具有防雷的作用，同時與接地裝置進行連接，確保儀表可以安全運行；而沼氣濃度較高的泥區進行安裝的自動化儀表，就要選擇那些可靠性較強的具有防爆系統的儀表，防止在設備運行時由于沼氣的影響而導致出現聲爆炸，從而導致污水處理廠造成經濟損失。

4 污水處理中自動化儀表的具體應用

4.1 溫度儀表的應用

在污水處理進行厭氧消化的過程中，常常應用溫度和壓力儀表對厭氧消化的進度進行監測，同時及時的對厭氧消化的條件進行調節，幫助厭氧消化，并為其提供可靠和科學的支撐。在溫度儀表應用中， 鉑熱電阻是最為常用的熱敏元件，在對污水進行處理的過程中，所具有的可以對溫度進行監測的控制點數量不多，所以要選用溫度變送器，把熱信號轉化成電信號，同時將電信號和與模擬量模塊進行連接，使得數據處理和提取的過程得到簡化。

4.2 流量儀表的應用

在對污水進行處理的過程中，流量儀表同樣發揮著非常重要的功能， 能夠對污水處理廠的進出水量、污泥回流量以及曝氣量等關鍵參數起到監測的目的，進而使污水處理設備額運行條件得到控制，同時給污水處理設備運行的狀況進行評判提供參考，促進污水處理廠經濟效益的提升。比較常用的流量儀表包括電磁流量計、超聲波流量計和壓差式流量計等，通過多個不同的工藝化解能夠實現對流量進行監測的目的，進而促進污水處理設備運行的穩定性和安全性。

4.3 化學需氧量分析儀的應用

在對污水處理效果進行衡量時，化學需氧量是其中非常重要的衡量指標。所謂化學需要量指的使在一定的條件狀況下， 污水強氧化劑在單位體積中所消耗的總量，它使對污水中有機物含量進行衡量的重要參數。所以，在對污水進行處理的過程中，要強化對COD指標的測定，這對于污水處理工藝流程的調節以及污水處理效果的提升都具有非常重要的指導價值。

4.4 溶解氧儀的應用

從當前對污水進行處理的過程來看，得到廣泛應用的主要有活性污泥法、好氧厭氧微生物處理法以及生物膜法等。而水中溶解氧則是使微生物可以維持正常生命活動的重要影響因素之一，因此，監測水中的溶解氧，對于微生物活性的保持具有十分主要的幫助，同時可以為曝氣量的調節提供科學的依據，有助于避免出現止活性污泥法中污泥絲狀膨脹問題，促進污水處理 效果的提升。 從構成來看，溶解氧儀可以分成變送器和傳感器兩個部分，因此在對其進行使用時，一定要對溶解氧儀的安裝位置給予關注，確保儀器測量的準確性。

5 結語

從當前人類生存的環境來看，因為工業用水以及城市用水的影響，受到的污染越來越嚴重，而水資源作為稀缺資源，正在威脅著人類的生存和發展，因此對污水進行處理就顯得愈發的緊迫和重要。作為污水處理設備中重要的構成部分，自動化儀表的作用不言而喻，它不但在整個污水處理系統中發揮著十分重要的功能，同時還是計算機和自動化控制的基礎，所以，結合實際的情況恰當的選擇自動化儀表，并了解其具體的應用是十分重要且必要的。

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