煤化工污水處理中自動(dòng)化儀表設(shè)計(jì)與應(yīng)用分析

郜 輝

內(nèi)蒙古大唐國(guó)際克什克騰煤制天然氣有限責(zé)任公司儀控分廠

煤化工污水處理中自動(dòng)化儀表設(shè)計(jì)與應(yīng)用分析

郜 輝

內(nèi)蒙古大唐國(guó)際克什克騰煤制天然氣有限責(zé)任公司儀控分廠

隨著工業(yè)的不斷的發(fā)展，人們環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，對(duì)于各類污水處理的相關(guān)設(shè)備的運(yùn)行、對(duì)于污水處理水質(zhì)以及水量的監(jiān)測(cè)、對(duì)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(dòng)化儀表不論從設(shè)計(jì)上還是應(yīng)用上都提出了更多和更新的要求。因此，對(duì)于污水處理中自動(dòng)化儀表設(shè)計(jì)以及應(yīng)用的關(guān)注也越來越多。本文首先介紹了自動(dòng)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(dòng)化儀表的類型，以及在對(duì)儀表進(jìn)行選擇時(shí)應(yīng)遵循的原則，最后具體介紹了污水處理中自動(dòng)化儀表的應(yīng)用。

污水處理；自動(dòng)化儀表；設(shè)計(jì)與應(yīng)用

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國(guó)的工業(yè)化程度越來越高，但隨著城市污水和工業(yè)廢水的排出，我國(guó)的水資源污染也越來越嚴(yán)重。因此，國(guó)家加大了對(duì)水資源的保護(hù)力度，開始關(guān)注城市污水和工業(yè)廢水的處理工作，對(duì)各種廢水處理過程的效果、設(shè)備的運(yùn)行情況、污水處理的水質(zhì)檢測(cè)等都提出了一定的要求，這也對(duì)自動(dòng)化儀表在污水處理中的設(shè)計(jì)和應(yīng)用提出了更高的要求。

1 自動(dòng)化儀表在污水處理中的作用

從當(dāng)前對(duì)污水進(jìn)行處理的情況來看，很多都選用的是多個(gè)工藝相結(jié)合的方式，進(jìn)而使得污水中的各種污染指標(biāo)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(shí)際上都會(huì)存有很多參數(shù)，例如溫度、壓力、流量以及液位差等需要進(jìn)行檢測(cè)。傳統(tǒng)的利用人工監(jiān)測(cè)指標(biāo)參數(shù)，不但能夠使得工作人員的工作量大大增加，而且還能夠?qū)е聶z測(cè)時(shí)間延長(zhǎng)，但是污水的曝氣值和溶氧量是確保污水處理質(zhì)量的重要衡量指標(biāo)，而利用檢測(cè)儀表能夠獲得各種工藝檢測(cè)參數(shù)，使其可以對(duì)系統(tǒng)中的各個(gè)組成部分以及工藝間的關(guān)系進(jìn)行協(xié)調(diào)、對(duì)設(shè)備進(jìn)行控制。因此一定要保證這些重要指標(biāo)可以實(shí)時(shí)的得到監(jiān)控，才可以很好的對(duì)各種工藝設(shè)備進(jìn)行調(diào)節(jié)和控制，進(jìn)而充分且有效的利用設(shè)備的功能，促進(jìn)污水處理效果的提升。此外，自動(dòng)化儀表不但對(duì)于污水處理工藝來說，具有不能代替的指導(dǎo)功能，并且監(jiān)控多個(gè)工藝處理的過程并報(bào)警，確保設(shè)備以及生產(chǎn)安全，并且具有向相應(yīng)的管理機(jī)構(gòu)提供檢測(cè)指標(biāo)的功效。

2 自動(dòng)化儀表的設(shè)計(jì)和應(yīng)用

2.1 溫度和壓力儀表。在厭氧消化過程中只有將介質(zhì)溫度控制在特定范圍內(nèi)，才能使厭氧消化正常反應(yīng)。因此，需要對(duì)溫度檢測(cè)點(diǎn)進(jìn)行設(shè)置，而鉑熱電阻采用率極高的典型熱敏元件。溫度監(jiān)測(cè)點(diǎn)在水處理過程中的數(shù)量并不多，而熱電阻信號(hào)的監(jiān)測(cè)需要自動(dòng)控制系統(tǒng)配套專用的熱電阻模塊，因此，可考慮采用溫度變送器。溫度變送器可將熱電阻信號(hào)轉(zhuǎn)換為4～20mA的信號(hào)，進(jìn)而接入模擬量模塊。在污水處理的壓力檢測(cè)中，常在泵出口處設(shè)置就地壓力表或壓力變送器(智能型壓力變送器)，以便于配合手操器對(duì)壓力變送器進(jìn)行量程設(shè)置、調(diào)零等操作。

2.2 流量?jī)x表。流量?jī)x表在污水處理過程中起著非常大的作用，其能監(jiān)測(cè)關(guān)鍵參數(shù)，比如進(jìn)水量、出水量、曝氣量、污泥回流量等，從而使污水處理設(shè)備正常運(yùn)行，也為評(píng)判污水的正常運(yùn)行和合格運(yùn)行提供了重要的依據(jù)。常用的流量?jī)x表有電磁流量計(jì)、明渠流量計(jì)、壓差式流量計(jì)和超聲波流量計(jì)等。采用多種工藝對(duì)各個(gè)環(huán)節(jié)的流量進(jìn)行檢測(cè)，對(duì)提高污水處理的效率有十分重要的意義。

2.3 溶解氧儀。在處理污水時(shí)，常使用活性污泥法、生物膜法、好氧厭氧微生物處理法等。為了使微生物的生命活動(dòng)得到保證，就要進(jìn)行水中溶解氧。檢測(cè)水中的溶解氧可保證微生物的活性，為調(diào)節(jié)曝氣量提供科學(xué)依據(jù)，從而提高污水的處理效率。傳感器與變送器是溶解氧儀非常重要的組成部分，固定好安裝后才可使用，從而保證測(cè)量的準(zhǔn)確性。

2.4 分析儀表隨著我國(guó)自動(dòng)化儀表測(cè)量技術(shù)的飛速發(fā)展，越來越多的水質(zhì)分析儀器被用于污水處理中。在污水處理過程中，有很多重要的參數(shù)，根據(jù)這些參數(shù)自動(dòng)控制和調(diào)整設(shè)備的運(yùn)行方式，可確保污水排放符合國(guó)家規(guī)定的排放要求。此外，對(duì)這些參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)線檢測(cè)，可使相關(guān)工作人員及時(shí)了解污水處理的情況。

3 污水處理中自動(dòng)化儀表的技術(shù)改造與創(chuàng)新

3.1 自動(dòng)化儀表的技術(shù)改造與創(chuàng)新原則。(1)為了確保污水處理系統(tǒng)中自動(dòng)化儀表的穩(wěn)定性，監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中的每一個(gè)零配件都要保證使用配套的、先進(jìn)的儀器，只有這些高精度的儀器共同作用才能尋找出污水中微乎其微的雜質(zhì)變化趨勢(shì)。(2)在保證儀表的穩(wěn)定安全性之后，考慮經(jīng)濟(jì)因素，盡量達(dá)到設(shè)計(jì)合理且選擇的系統(tǒng)性價(jià)比最高，保證企業(yè)利益最大化，降低前期成本，才能保證企業(yè)愿意使用污水處理系統(tǒng)。(3)由于污水含量不穩(wěn)定，雜質(zhì)變化多樣，可能會(huì)產(chǎn)生具有腐蝕性的液體對(duì)自動(dòng)化儀表進(jìn)行損害或加速儀表生銹，減少自動(dòng)化儀表的使用壽命，所以，在前期選擇儀表的時(shí)候就應(yīng)該將這些因素考慮在內(nèi)，選擇最適合的材料保證儀器的正常使用。例如某污水處理廠所處位置沼氣濃度含量較高，為了預(yù)防沼氣過高而引起爆炸，該污水處理廠采用了具有防爆系統(tǒng)的自動(dòng)化儀表，以確保該廠的生產(chǎn)安全可靠。

3.2 自動(dòng)化儀表技術(shù)改造與創(chuàng)新的注意事項(xiàng)。在選擇分析儀表時(shí)，企業(yè)應(yīng)該考慮到電極的清洗問題，盡可能的挑選易于清洗的機(jī)型。就目前的使用狀況來說，大部分企業(yè)清洗電極的方式一般是人工清洗、超聲波清洗或機(jī)械清洗等方式，選擇機(jī)型的同時(shí)考慮清洗問題就應(yīng)該選擇可拆卸、維護(hù)時(shí)間較長(zhǎng)的儀器，而且在安裝過程中，應(yīng)該在管道旁邊安置旁通閥門，便于日后的清洗、維護(hù)工作。污水處理儀表技術(shù)改造與創(chuàng)新需要同工藝設(shè)計(jì)緊密結(jié)合，安裝儀器時(shí)預(yù)留測(cè)量、取樣空間，將分析類型的儀表盡可能安排在空間較為寬敞的地方，為日后的流程改造提供方便。

作為污水處理設(shè)備中重要的構(gòu)成部分，自動(dòng)化儀表的作用不言而喻，它不但在整個(gè)污水處理系統(tǒng)中發(fā)揮著十分重要的功能，同時(shí)還是計(jì)算機(jī)和自動(dòng)化控制的基礎(chǔ)，所以，結(jié)合實(shí)際的情況恰當(dāng)?shù)倪x擇自動(dòng)化儀表，并了解其具體的應(yīng)用是十分重要且必要的。

[1] 汪靜，費(fèi)然.試析污水處理中自動(dòng)化儀表的設(shè)計(jì)及其應(yīng)用[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2011(34)：141.

[2] 陳遵顥.水處理中自動(dòng)化儀表設(shè)計(jì)與應(yīng)用[J].自動(dòng)化與儀器儀表，2010(02)：76-81.