冶煉(lian)總廠原來的(de)污水處理工(gong)藝較簡單，基(ji)本由人工操(cāo)作🛀🏻控制，随着(zhe)企業污水種(zhǒng)類的增多，水(shui)質複雜且不(bú)穩定，采用人(ren)工操作控制(zhi)污水很難達(da)标排放。近兩(liang)年㊙️此冶煉總(zong)廠對污水處(chu)理站的工藝(yi)和儀表進行(háng)了技術改造(zao)，污水處理已(yi)基本實現❗全(quán)自動化操作(zuò)控制。
1. 自動化(hua)儀表在污水(shui)處理中的重(zhòng)要性
    在現代(dai)化污水處理(li)過程中，無論(lun)采用何種工(gong)藝，其工藝過(guò)📞程都🌈存存大(da)量需要檢測(cè)的參數，因此(ci)目前大型💋生(sheng)活✌️污水處理(lǐ)廠或🈲者工藝(yi)污水處理廠(chang)一般都設有(you)液位、液位差(cha)、流量、壓力🏃‍♂️、PH值(zhí)、溫度、溶解氧(yǎng)、污泥濃度、氧(yang)化還原電位(wèi)、污泥界面、在(zài)線BOD、在線COD、在線(xian)氨氮、在線總(zǒng)磷等自動化(huà)儀表。通過這(zhe)些檢測儀表(biǎo)獲取🌈的各種(zhǒng)上藝💋檢測參(cān)數從而對工(gong)藝過程中的(de)各種工藝設(shè)備進行控制(zhi)，協調供需之(zhi)問、系統各組(zǔ)成部分✊之間(jian)、各污水處理(lǐ)工藝之間的(de)關系，以💰便使(shǐ)各種設備與(yǔ)設施得到更(gèng)充分、合理的(de)使用。其中工(gong)藝過程中的(de)一些重要工(gōng)藝參數例如(ru)溶氧值、曝氣(qi)量等都是保(bǎo)證工藝自動(dong)控制的重要(yào)保證，通過這(zhè)些儀🛀🏻表檢🏒測(ce)值來自動調(diào)節和控制工(gong)藝設備的合(hé)理運行。這些(xie)自🌈動化儀表(biǎo)不僅對于污(wu)水處理工藝(yì)過程起着指(zhi)導作用，同時(shí)也可以對工(gōng)藝處理過程(chéng)進行監控報(bào)警，保障生産(chan)和設備安全(quan)，而且🐉還起着(zhe)向相關管理(li)部門提過檢(jiǎn)測指标的重(zhòng)要作用㊙️。綜上(shang)所述，可以看(kàn)到自動化儀(yi)表對于污🛀水(shuǐ)處理過程起(qi)着重🏃要的作(zuò)用，是計算機(jī)控制的前提(tí)條件❤️和自動(dòng)化控㊙️制的基(jī)礎🌈 。
2. 主要儀表(biǎo)設計與應用(yong)
    在污水處理(lǐ)中的自動化(huà)儀表主要分(fèn)爲熱工儀表(biǎo)和成分分析(xī)儀表。熱工儀(yi)表主要包括(kuò)溫度、壓力、液(ye)🚩位、流量這些(xie)物💜理量檢測(ce)儀表，熱工儀(yí)表大緻都由(you)測量元件(傳(chuán)感🍓器)部分、中(zhōng)間傳送部分(fen)和顯示部分(fen)(包括變換成(cheng)其他信🌐号)構(gòu)成。成分分析(xi)儀表存污水(shuǐ)處理過程中(zhong)常常稱之爲(wèi)水質分析儀(yí)表，例如溶解(jiě)氧儀、在線BOD儀(yí)、在線COD儀等。這(zhè)部分儀表的(de)主要特🔴點是(shì)專用性強，形(xíng)式多樣，但每(mei)種成分分析(xi)儀的适用範(fan)圍往往都限(xiàn)于某種介質(zhì)成分分析。
2．1溫(wen)度與壓力儀(yí)表
    在厭氧消(xiāo)化過程中爲(wei)保證其正常(cháng)良好反應，介(jie)質溫度💞需要(yào)保持在一定(ding)的溫度範圍(wei)内，因此需要(yào)設置溫度檢(jian)測點，通常設(shè)計的典型熱(re)敏元件是 鉑(bo)熱電阻 。由于(yú)熱電阻信号(hao)需要自動控(kong)制系統配套(tao)專用 熱電阻(zǔ) 模塊，而水處(chu)理過程中的(de)溫度監測點(diǎn)并不多，因此(cǐ)可以♉考慮🐇存(cún)儀表設計時(shí)采用 溫度變(biàn)送器 将熱電(diàn)阻信号轉換(huan)爲4～20m A信号從而(er)接入标準的(de)模拟量模⭐塊(kuài)。 污水⭐處理中(zhong)壓力檢測多(duō)爲泵出口處(chù)設置就地壓(ya)力表或壓力(lì)變送器，如果(guǒ)需要設置壓(ya)力變送器則(zé)⚽多選用目前(qián)應用非常♌廣(guǎng)泛技術也很(hen)成熟的 智能(neng)型壓力變送(sòng)器 ，以便于通(tōng)過配合手操(cāo)器對 壓力變(biàn)送器 進行量(liàng)程設置、調零(ling)等操作。
2．2流量(liang)儀表相對而(er)言，在污水處(chù)中流量計是(shì)非常重🔅要🧑🏽‍🤝‍🧑🏻的(de)一類儀表。
    污(wū)水處理廠的(de)進出水水量(liang)、回流污泥量(liang)、曝氣量以及(jí)消化池⭕産氣(qì)量等都是工(gōng)藝生産所必(bì)須測量的流(liú)量參數。另外(wai)，爲了對污水(shuǐ)處理廠的運(yun)行經濟效果(guo)進行考核、分(fèn)析，也要依靠(kào)流量測量儀(yí)表來提供必(bi)要的數🧡據。 在(zài)污水處理廠(chǎng)流㊙️量測量儀(yí)表中，目前🏃‍♀️應(ying)用較爲廣泛(fàn)的是 電磁流(liu)量計 、 超聲波(bō)流量計 、差壓(yā)式流量計以(yi)及明渠流量(liàng)計等。
2．3物位儀(yi)表
    物位檢測(cè)儀表按照被(bèi)測介質分爲(wèi)液位檢測儀(yí)表和料😄位檢(jian)測儀表，污水(shuǐ)處理中使用(yong)較多的是液(yè)位檢測儀表(biao)，其中又以超(chāo)聲波液位計(ji)爲主。這種液(yè)位計無機械(xiè)可動部分，可(kě)靠性高，安裝(zhuāng)簡單、方便，屬(shǔ)于非接觸測(ce)量，且不受液(ye)體的粘度、密(mi)度等影響，因(yin)此💚多用于藥(yao)池🏒、排泥水池(chí)等的液位測(cè)量。
超聲波液(ye)位計 的傳感(gan)器由一對發(fā)射、接收換能(néng)器組成。發射(she)換能器📐面對(dui)液面發射超(chao)聲波脈沖，超(chāo)聲波脈沖從(cóng)液面上反射(she)回來，被接收(shōu)換能器接收(shou)。根據發射至(zhì)接收的時間(jiān)可确定傳感(gan)器與液面🚶‍♀️之(zhi)問的距離，即(jí)可換算成液(ye)位🈲。
    其精度爲(wei)±0．5％。根據超聲波(bō)液位計的非(fei)接觸式測量(liang)原理，因此從(cóng)理論上來講(jiang)，它适用于污(wū)水處理工藝(yì)過程中的液(yè)位測量。但在(zai)實際應用中(zhōng)它會受到各(ge)種因素如安(an)裝位⭐置、溫度(du)🔞、壓力、濕度以(yi)及被測介質(zhi)表👣面的泡沫(mò)、浪湧等的影(ying)響。因此♋，正确(què)選擇📐和使用(yong)超♍聲波液位(wei)計有着十分(fen)實際的意義(yì)。應根據實際(ji)的測量範圍(wei)來🐆選擇合适(shì)的儀表✍️。根據(ju)超聲波特🏒性(xing)，頻率越低，傳(chuán)輸距離越遠(yuǎn)，但⭐聲波的指(zhǐ)向性就越差(chà)；頻率越高，指(zhi)向性越好💋，但(dàn)傳輸距離越(yue)小。目前超聲(sheng)波💋液位計的(de)測量範圍從(cong)0．5米到幾十米(mǐ)。 此外對于工(gōng)藝不要求連(lian)續檢測僅需(xu)報警或聯鎖(suo)設備動作的(de)池内、活液罐(guàn)等設備液位(wei)可采用液位(wei)開關進行檢(jian)測🌈，從而控制(zhì)儀表設備的(de)投資。
2．4分析儀(yi)表
    在污水處(chu)理過程中，有(yǒu)許多反映水(shuǐ)質的重要參(cān)數如：溶解氧(yang)🚩(DO)、PH、污😘泥濃度、濁(zhuó)度、SS懸浮物等(deng)。在線檢測這(zhè)些參數可以(yi)實時地了解(jie)和掌握污水(shui)處理的情況(kuang)，并根據這些(xiē)參數對工藝(yì)及設備的運(yùn)行進行自動(dong)控制和調整(zheng)，以确保污水(shui)處理的正常(cháng)運行并達到(dào)排放标準。在(zài)以往的水處(chu)理廠中大多(duo)是采用化驗(yan)分⭐析的方法(fa)來得到的，随(suí)着自動💜化儀(yi)表測量技術(shù)等領域技術(shu)的發展，越來(lái)越多的水質(zhi)分析儀表逐(zhú)漸應用于污(wu)水處理。這⛱️類(lèi)儀表主要包(bao)括🐕：溶解氧儀(yi)、化學需氧量(liang)(COD)分析儀、PH計等(deng)。
2．5其他儀表
    污(wu)水處理系統(tǒng)自動化儀表(biǎo)還有無紙記(jì)錄儀、電磁閥(fa)、自攪拌排污(wū)泵、壓力自動(dong)開關等。 無紙(zhǐ)記錄儀 具有(you)高速信息采(cǎi)集和處理、萬(wàn)能 信号輸入(ru)、 大容量閃存(cún)芯片實❌現超(chao)長時間數據(ju)存儲、使用us B接(jie)口存儲備份(fèn)⛱️或轉存曆☀️史(shi)數據等功能(néng)，并能同時指(zhǐ)示各路通道(dào)的上、下限報(bao)警。合理的電(diàn)路設計使攪(jiǎo)拌器、泵和電(diàn)磁閥聯鎖，實(shí)現📧了全自動(dòng)污水處理。
3. 污(wu)水處理工藝(yi)流程

    此冶(ye)煉總廠污水(shuǐ)處理工藝流(liú)程見圖1。污水(shui)處理站污水(shui)處理能🌈力約(yue)爲500m／d，采用石灰(hui)中和加硫化(hua)處理的三級(ji)處理工藝，各(gè)級處理均通(tong)過儀表實行(háng)自動控💞制。一(yī)級中和用石(shí)灰乳與酸性(xing)🥵污水反應生(sheng)成石膏👈，通過(guo)在線pH計自動(dòng)控制石灰乳(ru)加入量，以保(bǎo)證反應🔞槽出(chū)口pH值在5左右(you)。二級中和也(ye)通過在線pH計(ji)自動控❓制石(shí)灰乳加入量(liang)，以保證反應(yīng)槽出口pH值在(zai)9左右，污✌️水在(zai)調節池内充(chong)分反應後除(chú)去大部分重(zhong)金屬。在硫化(huà)反應槽内，通(tōng)過1台電磁流(liu)量計按比例(li)固定加入Na：S溶(róng)液，以除去污(wū)水中殘留的(de)重金屬；同時(shi)通過在線pH計(jì)利用酸性污(wu)水反調将出(chū)口pH值控制在(zai)7～9。各級反💯應槽(cáo)出口pH值均控(kòng)制在較小的(de)範圍内變化(huà)，如果人🎯工操(cāo)作控制是根(gēn)本無法實現(xiàn)的🈲。例如一級(ji)中和處理中(zhong)石灰乳泵隻(zhī)要多開十幾(ji)秒，一級中和(hé)反應槽出口(kou)pH值就會立刻(ke)由4變到8以上(shang)，由此可見用(yòng)自動化🧑🏽‍🤝‍🧑🏻儀表(biǎo)進行操作控(kong)制的必要性(xing)。
4、儀表設計原(yuan)則與注意事(shì)項
4．1污水處理(li)儀表主要設(shè)計原則在污(wū)水處理工藝(yi)流程中，現場(chang)🔞儀表不僅負(fù)責采集工藝(yi)參數，以确保(bǎo)自動控🔴制系(xi)統正常運行(hang)和控制，還是(shì)科學管理、環(huán)保監控的重(zhòng)要基⛷️礎保證(zheng)，因此在設計(ji)選💰型時應盡(jin)量選用精度(du)佳、穩定性🌈好(hǎo)、免維護或低(di)維護的智能(néng)儀表，爲了生(shēng)産🈲過程中便(biàn)于現場巡視(shì)與儀表維護(hu)，設⛹🏻‍♀️計 中可采(cai)用帶現場顯(xiǎn)示的變送器(qì)， 與此同時也(ye)應盡量注意(yi)儀表的😄性價(jià)。比在設計配(pèi)置污水處理(lǐ)儀器儀表時(shi)，必須考慮到(dào)安全防護手(shǒu)段。由于污水(shuǐ)處理環境比(bi)較惡劣，很多(duō)🏃🏻現場儀表在(zài)井下或則✨露(lu)天環境，更有(you)些浸泡在污(wū)水裏。井下儀(yi)表和浸泡存(cún)污🌈水裏的儀(yí)表防護等級(ji)可選IP68，露天的(de)儀表選IP65，同時(shí)應該根據儀(yi)表的具體考(kao)慮設置儀表(biǎo)保護箱，在北(bei)方等溫度較(jiao)低地區還應(ying)考慮保溫💔措(cuò)施。
    儀表的設(she)計應考慮環(huan)境的适應性(xìng)。特别是傳感(gan)器☎️如直接與(yu)污水、污泥介(jie)質接觸，很容(róng)易腐蝕和結(jié)垢。因此應盡(jin)量選擇非接(jie)觸式的、無阻(zǔ)塞隔膜式、電(dian)磁式和可清(qīng)洗式的傳感(gan)器(如超聲波(bō)、電磁式等)。
    在(zai)儀表設計中(zhōng)應盡量選用(yong)不斷流拆卸(xiè)式和維護周(zhōu)期♍較長的💯儀(yí)表，方便維護(hu)管理。在儀表(biao)設計中優💁先(xian)考慮節能型(xing)的儀表産💃🏻品(pin)。儀表設計中(zhong)對于特殊場(chang)合應考慮儀(yí)表的防爆性(xing)能。對于處于(yú)雷區的污✏️水(shui)處理，儀表變(biàn)送器💰的電源(yuan)和送信号到(dào)PLC的輸出端應(yīng)接防雷器，保(bǎo)證系統的安(ān)全可靠性。對(duì)于泥區的儀(yí)表，由十泥區(qu)的整個空氣(qi)中，有較大比(bǐ)例的沼氣。儀(yi)表配置應選(xuan)用本安型儀(yí)表，在進行電(dian)器連接時應(ying)與 安全栅 組(zu)成本安防爆(bào)系統。而且安(an)全栅和電源(yuan)置于安全區(qū)。安全栅在🌈選(xuan)型時一定要(yao)注意防爆等(děng)級及廠家是(shi)否有防爆合(hé)格證。
4．2 污水處(chù)理中儀表設(shè)計中的注意(yi)事項許多分(fèn)析儀🐇表的傳(chuan)感器🈲是電極(ji)(PH計、溶解氧等(děng))組成的，而在(zài)實際使用中(zhong)，電極易被油(you)脂或污物覆(fu)蓋而不能測(ce)量。因此在這(zhe)些分析儀的(de)選型時，必須(xu)充分考慮電(dian)極的清洗問(wèn)題。目前，清洗(xǐ)方式有人工(gong)定期清❄️洗，或(huò)機械清洗、超(chāo)聲波自動清(qing)洗、溶液噴射(shè)清洗以及空(kong)氣噴射清洗(xǐ)。在儀表設計(jì)中應盡量選(xuan)用不斷流拆(chai)卸式和維護(hù)閩期較長的(de)儀表的同時(shí)，對㊙️于清洗、維(wei)護及更換時(shi)必須拆卸的(de)管道式安裝(zhuang)儀表及⭐其傳(chuan)感器，應在管(guǎn)道上設計安(an)裝旁通閥，以(yǐ)免在其更換(huan)或發生故障(zhang)時，需要停止(zhǐ)工藝🔞運行。 污(wu)水處理中儀(yí)表設🚶‍♀️計需要(yao)與工藝緊密(mi)結合，選取合(he)适的測量或(huò)取樣♌位置。分(fen)析儀表的安(an)裝位置一定(dìng)⛱️要選擇在活(huó)動的🏒區域，不(bú)能‼️設置在死(sǐ)區。若設置在(zài)引出工藝管(guan)路時，這根工(gōng)藝管路中介(jie)質必須是流(liu)動的。
5、結束語(yu)
    該冶煉總廠(chǎng)污水處理站(zhàn)自2007年開始實(shi)施自動化儀(yi)表改造，目前(qián)各類設備運(yùn)行情況良好(hao)，處理後的污(wu)♍水能夠穩定(dìng)達标排放。自(zì)♉動化儀表的(de)設置不但大(da)大減少了操(cao)作人員的工(gōng)作量，而且能(neng)夠實時、準确(què)地反映污❤️水(shui)處理裝置的(de)重要參數，爲(wei)保證整個污(wū)🐕水處理系統(tǒng)長期、穩定運(yun)行發揮了重(zhòng)要作用。