自動化在線檢測儀表在冶煉廠廢水處理中的應用分析

王曉鳳

（山東省冶金設計院股份有限公司，山東 濟南 250101）

隨著技術的發展，冶金工業生產的模式也在不斷改進，在環境保護以及生產廢水處理等方面都有了很大進步。其中水質檢測在冶煉廢水處理當中占重要角色，給自動化在線檢測儀表的應用提供了廣闊的空間。本文結合自動化在線檢測儀表的結構、特點以及重要性，詳細討論了自動化在線檢測儀表在冶金廢水處理過程中具體的應用路徑，期望能夠進一步提升污水處理的效率，使我國的冶金工業生產走向更高水平。

1 自動化在線檢測儀表的結構與特點

冶金廢水檢測是工業生產中的一項重要內容，傳統的廢水檢測需要提取樣品，再進行實驗檢測。然而在這部分檢測流程中已經凸顯出傳統廢水檢測具有耗時長，效率低的特點。另外，傳統廢水檢測中實驗室檢測設備的靈敏度較低，也是其主要問題之一。當下，針對傳統檢測中出現的問題，廢水檢測中常利用自動化設備來替代。自動化在線檢測儀表主要由三部分構成。首先是傳感器，傳感器是直接與廢水接觸的部分，通過應用信號對模擬量進行檢測；其次是變送器。從變送器的名稱來講，變送器的主要作用是改變傳感器傳來的信號，實際應用時變送器將模擬信號轉變為電流信號傳送到最終的控制器中。最后是顯示器。顯示器會展示最終的測定結果。目前，自動化設備在廢水檢測中越來越常見，而自動化在線檢測儀表則是其應用的主要檢測儀器。

2 自動化在線檢測儀表在冶金廢水處理中的重要性

自動化在線檢測儀表在冶金廢水處理方面是非常重要的，具體如下：首先，自動化檢測設備能夠實現實時在線工作，并對廢水中出現的問題及時預警，盡可能避免廢水排放對自然界產生的傷害。一般來講，冶金廢水在未經檢測或者未經處理的廢水的狀態下直接排入河流勢必會對生態環境造成嚴重污染，且在其污染程度超過自然界的自我凈化能力時，也可能對周邊居民的正常生活造成一定影響。傳統的廢水檢測是間斷的，其往往從某一塊水域中采樣進行檢測，這樣的檢測很可能存在不全面的問題，而自動化在線檢測解決了傳統廢水檢測的問題，一般情況下自動化在線檢測儀表主要安裝在廢水處理出口處，不間斷在線檢測廢水污染物超標的問題。其次，自動化在線檢測儀表在結果數據的顯示上是簡潔明了的，更容易發現廢水中存在的問題。傳統的廢水檢測設備中，冶煉廢水質量檢測往往要通過換算，或者與標準物對比的形式進行結果計算。與此不同的是自動化在線檢測設備中已經輸入了相關的標準數據，在進行實時檢測的同時，每一次檢測的結果都會與標準值進行對比，在結果數據的顯示上，儀表盤中的數據不僅更加簡單明了，其與標準值的對應也讓人一目了然。最后，自動化檢測設備的適應性更強，可以通過自動或者手動的形式對儀器進行對各種檢測參數進行調節，提高其匹配度。

3 自動化在線檢測儀表在廢水處理中的應用路徑

3.1 自動化流量測量儀表應用

自動化流量測量儀是常用的廢水檢測儀器，其主要對廢水進出口的流量、消化池產氣量等內容進行檢測。不僅如此，自動化流量測量儀在進行基本流量檢測的同時，對廢水處理的經濟效益也進行了評估。目前，常見的自動化流量測量儀主要是超聲波流量計和電磁流量計。超聲波流量計主要將超聲波在流動介質的傳播速度換算為流動介質的傳播速度，其主要的應用優勢分為以下幾方面。首先超聲波流量計具有安裝便捷的優勢。相較于其他流量計來講，超聲波流量計可以實現持續性檢測，避免了一般檢測器需要切斷流量的缺點，減少了處理過程中的打孔步驟。其次，超聲波流量計的穩定性較高。流量計在工作時，水流的沖擊壓力對設備會造成一定誒影響。超聲波流量計就解決了這一問題減少了水壓力對設備產生的傷害。最后，因為流量計處理數據較多，各種不同方向上的壓力較多的原因，一些如同的流量計在產生結果時很可能受到外界環境的影響而降低準確性，超聲波流量計可以直接輸出信號，避免了這一問題。電磁流量計的工作原因較簡單，主要基于電磁感應原理形成，與超聲波流量計相同的是，均利用流動介質作為媒介，輸出最終結果。

3.2 在線分析儀表應用

自動化在線檢測儀表中在線分析儀表在整個體系中占據關鍵位置。一般來講，在線分析儀表在其中應用主要分為以下幾方面。首先，在線分析儀表中涉及到關于污水成分的各種參數分析。如磷含量、氮氧含量、金屬離子含量等。通過對一些物質的測量可以有針對性地對冶煉廢水作出處理。其次，從本質上來講，在線分析儀表由多種儀器構成，如熱學、光學、色譜分析以及物性分析等。因此，在線分析儀表的構成十分龐大，不僅能夠分析廢水的化學成分，也能夠對廢水物理性質以及周圍環境的變化進行分析。從某一側面來看，在線分析儀表屬于一種集中分析設備，對比其他自動化檢測設備，該設備雖便攜性較差，但是功能完備。通過該設備可以實時檢測廢水進出口周圍的環境變化，以便工作人員通過其數據分析的結果，及時廢水的處理提出對策。另外，在線分析儀表中最重要的測定儀是溶解氧測定儀。溶解氧測定儀在對廢水中的溶解氧進行測定費同時，還能夠分析得出菌池中好氧菌的生長狀態。一般來講，好氧菌的生長狀態間接表達出菌對廢水中污染物的處理效率。在線分析儀表的作用有些是直接表達，有些則通過其數據分析反映其他相關的信息內容。

3.3 液位測量儀表應用

液位測量儀的精密度較高，對提高整個自動化在線檢測設備的工作效率具有顯著的促進作用。一般來講，液位測量儀主要由發射和接收換能兩部分構成，在工作過程中該設備可以將發射信號到接收信號的時間間隔檢測數據轉換為液位高度的測量數據。關于液位測量儀的應用目前主要集中與以下兩方面，首先是格柵的運行控制。其主要原理是通過控制器反映的液位數據對格柵進行控制，即水位一旦超過預期界限就會啟動控制系統。因此，從本質來講，該設備表征的是廢水處理過程中產生的垃圾。其次是提升對泵的運行控制。采用與上述同樣的原理，以水位界限為基礎，對泵實現自動化控制，繼而對外界進入的污水流動進行控制。

4 具體工程案例

4.1 主要應用儀表

（1）自動化流量測量儀表應用。采用自動化流量測量儀表，能夠完整準確的收集分析冶煉廠廢水處理過程中的相關信息數據，對進出水量、曝氣量、生化池的產氣量、污泥回流量等指標信息進行分析，從而為各項設備的穩定運行提供先進可靠的技術信息服務保障。在廢水處理過程中，水量是一個非常關鍵的指標信息，對進水量進行準確及時的把握，有利于抵抗水力負荷沖擊效果的提升，達到更高的工藝水平。運用超聲波流量計，可以實現現場和上位機實時、累計流量的完整準確顯示，這樣一來，變為設備的正常運行和管理提供了充分的流量數據參考。第一，超聲波流量計主要是在該污水處理項目的管道測量、渠道測量部分得到應用。該技術裝置的安裝操作簡單，后期維護便利。在不需要打孔或者切斷流量的情況下便能夠直接安裝，非常適用于大口徑管道檢測系統的管理和維護。第二，口徑范圍大，在安裝過程中不需要投入其他費用。第三，良好的穩定性，有效解決了壓力受損等不良問題；第四，不會對流體的運行數據信息造成任何干擾，可以實現標準直流信號信息的直接輸入，從而能夠獲得更好的自動化控制效果。

（2）液位測量儀表應用。液位測量儀表也是在廢水處理中較為常用的技術裝置，在提升廢水處理質量方面具有良好的性能作用表現。第一，格柵運行控制。該控制模式的原理是通過格柵前后的液位差來體現格柵阻塞程度，并將數據快速傳輸至PLC控制器，由后者來完成分析計算。一旦液位差大于設定的數值，在格柵控制作用的發揮下，垃圾會得到及時的清理，確保正常過水不受影響，并且還有效降低了設備的磨損。第二，提升泵運行控制。為了讓進水提升泵具備優良的自動化控制性能，保障液位測量、PLC傳輸等流程的穩定高效運行，按照測量值對控制程序進行相應的控制和調整，這樣便賦予了控制提升泵更多的功能，從而能夠以廠外來水量為依據，對泵的運行狀態進行合理的調整，有效降低設備的損耗。

（3）在線分析儀表應用。在線分析儀表是自動檢測儀表主要結構組件。在線分析儀表在運行過程中，會產生大量的信息數據，例如，COD、氨氮、總磷、總氮、PH、硝氮、溶解氧、SS、污泥濃度等。在線分析儀表包含的種類是多種多樣的，目前市場上常見產品主要有光學、電化學、色譜以及物性分析、磁氧、熱學以及射線、質譜等規格類型。這些產品分別具有不同的優勢。其中，溶解氧測定儀具備更好的自動調控性能，能夠快速穩定的實現對系統的調整與控制，是改進工藝水平的重要參考。通過自動控制系統對鼓風機的風量進行合理調整，為曝氣池進行及時的供氧，有利于曝氣池中的菌群產生良好的生化反應，避免能源的過渡損耗，從而對設備壽命進行有效的保護，實現更好好氧菌群分解效果。

4.2 應用效果

自動化在線檢測儀表在冶煉廠廢水處理中的應用，主要具有以下幾方面的優勢效果。第一，可以對不同時間的水質變化進行準確的監測和分析，通過得出的調整分析結果，對進水管網做出有針對性的調整和完善；第二，有效提升功率因數，有利于設備性能的提升；第三，有效降低廢水處理成本；第四，對各個流程的運行數據進行完整準確的采集和分析，防止因季節氣候的變化所導致的因渣泥量增加所帶來的諸多不利影響；第五，實現了對設備系統的自動化管理，為后期保養維護工作省去了不少麻煩。

5 結語

綜上所述，對于自動化在線檢測儀表在冶煉廠廢水處理中的應用分析是非常具有現實意義的一項研究，需要在專業技術手段優化下，實現廢水處理能力的提升，從自動化流量測量儀表應用、在線分析儀表應用以及液位測量儀表應用三方面提高運作水平，助力環保事業的長效發展。