自動化儀表在污水處理中的設計與應用

羅敏

摘 要：隨著工業經濟的迅猛發展，導致大量污水被排出，因此，必須采取有效的措施加強對污水的處理。在污水處理過程中，使用自動儀表可使污水處理的效果得到明顯提升。因此，自動化儀表在污水處理中的應用對有效保護環境和國民經濟的發展有重要的意義。分析了自動化儀表在污水處理中的作用，并對污水處理中自動化儀表的設計和應用進行了探討，以期為污水處理工作提供參考。

關鍵詞：自動化儀表；污水處理廠；水質檢測；溶氧量

中圖分類號：TH86 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.08.092

隨著我國經濟的快速發展，我國的工業化程度越來越高，但隨著城市污水和工業廢水的排出，我國的水資源污染也越來越嚴重。因此，國家加大了對水資源的保護力度，開始關注城市污水和工業廢水的處理工作，對各種廢水處理過程的效果、設備的運行情況、污水處理的水質檢測等都提出了一定的要求，這也對自動化儀表在污水處理中的設計和應用提出了更高的要求。

1 自動化儀表在污水處理中的作用

隨著城市化進程的加快，工業化也在不斷加快，人們在生產、生活中對水資源的污染也越來越嚴重。因此，水污染預防和治理工作變得更加困難。為了保證排水水質符合國家的排放要求，必須提高污水處理效率，準確、合理地使用自動化儀表。

為了達到減少污染的目的，在現代化的污水處理過程中，需要采用各種檢測pH、溫度、溶解氧濃度液位差、流量、污泥界面等參數的方法。如果采用人工的方式檢測這些參數，則不僅會增加工作量，還會延長檢測時間。保證污水處理質量的重要指標是污水的溶氧量、曝氣值等。只有有效檢測這些參數，才能對各種設備的功能進行有效控制和調節，從而提高污水處理效率。在污水處理中，使用自動化儀表可調節污水處理設備的運行狀況，還能對污水處理過程起到監測和報警的作用，這對提高污水處理廠的可靠性有重要意義。

2 自動化儀表的設計和應用

污水處理自動化儀表主要由熱儀表和成分分析儀表組成。成分分析儀表又稱為多水質分析儀表，比如溶解氧儀、在線BOD儀和在線COD儀等。該設備局有非常強的專用性以及復雜性和多樣性，但每種成分分析儀的適用范圍會根據某種介質的成分確定。

2.1 溫度和壓力儀表

在厭氧消化過程中只有將介質溫度控制在特定范圍內，才能使厭氧消化正常反應。因此，需要對溫度檢測點進行設置，而鉑熱電阻采用率極高的典型熱敏元件。溫度監測點在水處理過程中的數量并不多，而熱電阻信號的監測需要自動控制系統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轉換為4～20 mA的信號，進而接入模擬量模塊。在污水處理的壓力檢測中，常在泵出口處設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壓力變送器進行量程設置、調零等操作。

2.2 流量儀表

流量儀表在污水處理過程中起著非常大的作用，其能監測關鍵參數，比如進水量、出水量、曝氣量、污泥回流量等，從而使污水處理設備正常運行，也為評判污水的正常運行和合格運行提供了重要的依據。常用的流量儀表有電磁流量計、明渠流量計、壓差式流量計和超聲波流量計等。采用多種工藝對各個環節的流量進行檢測，對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，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得到保證，就要進行水中溶解氧。檢測水中的溶解氧可保證微生物的活性，為調節曝氣量提供科學依據，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，從而保證測量的準確性。

2.4 分析儀表

隨著我國自動化儀表測量技術的飛速發展，越來越多的水質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，根據這些參數自動控制和調整設備的運行方式，可確保污水排放符合國家規定的排放要求。此外，對這些參數進行實時線檢測，可使相關工作人員及時了解污水處理的情況。

3 自動化儀表的設計原則

自動化儀表是由多個自動化元件構成的，具有較為完善功能的自動化技術工具。其具有多種功能，比如測量、顯示、記錄、測量、控制和報警等。分析自動化儀表時，要考慮自動化儀表取樣和分析的代表性，并確保其處于正常、穩定的運行狀態。只有這樣，才能大大提高污水處理廠的出水質量。在自動化儀表的設計和選擇過程中，我們應采用精度高、運行穩定、維護方便的智能化儀器，從而降低儀器的操作和管理難度。

此外，污水處理設備的調查工作多數是在地下進行的，而測量工作多數是露天環境中進行的，工作人員可能會浸泡在污水中。因此，在選擇自動化儀表時，應選擇質量較高的設備，且在使用過程中應盡量避免設備發生故障，從而延長設備的使用年限。為了確保自動儀表的正常運行，需要根據工作環境來選擇儀表的類型。在某些特殊場合中，需要使用具有特殊功能的儀表，比如，在處于雷區的污水處理廠，應選擇局有防雷功能的儀表，并與接地裝置連接，從而保證儀器的安全運行；在高濃度沼氣區的污水處理廠，儀表應具備的防爆系統，從而避免儀表在使用過程中發生爆炸，進而對污水處理廠造成經濟損失。

4 結束語

在污水處理廠中，自動化儀表起著巨大的作用，大大降低了工作人員的工作量，提高了生產效率。隨著環境污染的加重，政府和企業越來越重視污水處理技術和自動化技術的發展，自動化儀表系統的設計也越來越完善，數據的計算精度也越來越高，數據的傳輸也越來越穩定。

參考文獻

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〔編輯：張思楠〕