1 引言

　　自動檢測儀表是控制系統(tǒng)中最為關(guān)鍵的子系統(tǒng)之一。一般的自動檢測儀表主要由三個(gè)部分組成：傳感器，將非電量信號轉(zhuǎn)換為電信號的裝置；變送器，將經(jīng)傳感器所轉(zhuǎn)換的電信號轉(zhuǎn)變?yōu)橐子谔幚淼?～20ma電流信號或0～5v的電壓信號，并送到可編程序控制器(plc)中進(jìn)行分析計(jì)算并處理；顯示器，將測量結(jié)果直觀地顯示出來。這三個(gè)部分有機(jī)地結(jié)合在一起，缺少其中的任何一部分，則不能稱為完整的檢測儀表。自動檢測儀表以其測量精確、顯示清晰、操作簡單等特點(diǎn)，在工業(yè)生產(chǎn)中得到了廣泛的應(yīng)用，而且自動化檢測儀表內(nèi)部具有與微機(jī)的接口，更是自動化控制系統(tǒng)中重要的部分，被稱為“自動化控制系統(tǒng)的眼睛”。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，自動化檢測技術(shù)也得到了很大的發(fā)展，自動化檢測儀表在污水處理中也得到廣泛的應(yīng)用，使污水處理廠不僅節(jié)約了大量的人力、物力，更重要的是可以及時(shí)對污水處理工藝進(jìn)行調(diào)整。本文將以江蘇沙鋼集團(tuán)宏發(fā)焦化廠化產(chǎn)車間污水處理為例介紹自動檢測儀表在污水處理系統(tǒng)中的應(yīng)用。

2 污水處理工藝

　　江蘇沙鋼集團(tuán)宏發(fā)焦化廠化產(chǎn)車間污水處理工段主要接受來自其他工段的蒸氨廢水及煤氣水封水。首先進(jìn)行廢水的預(yù)處理，廢水進(jìn)入除油池，在兩臺批油裝置機(jī)的作用下初步去除污水中油污雜物；通過氣浮裝置的2臺污泥刮渣機(jī)去除表面的泡抹，將較小的漂浮物去除；其次進(jìn)行生化處理。主要是通過厭氧池、缺氧池和好氧池進(jìn)行一系列的化學(xué)反應(yīng)。經(jīng)過簡單預(yù)處理過來的水在厭氧池、缺氧池及好氧池進(jìn)行反硝化反應(yīng)，炭化反應(yīng)和硝化反應(yīng)，降低污水中的cod、氨膽含量以及溶解氧；接下來通過加混凝劑沉淀污水中的懸浮雜質(zhì)，最后進(jìn)行凈化過濾處理，將處理過的水在指標(biāo)達(dá)標(biāo)后進(jìn)行排放，處理下來的污泥用帶式壓濾機(jī)壓榨后可以作為再生資源利用。工藝流程見附圖所示。

附圖 污水處理的工藝流程圖

3 污水處理儀表

　　3.1 超聲波液位計(jì)

　　污水提升井和厭氧給水井各安裝了1臺超聲波液位計(jì)，通過井槽里面的前后液位差反映從其他工段過來的煤氣水封水的一個(gè)量的程度和去厭氧池污水情況，并傳輸?shù)絧lc控制器，進(jìn)行分析計(jì)算。當(dāng)液位超過設(shè)定值時(shí)，現(xiàn)場泵的操作柱開關(guān)打在自動位置時(shí)就可以實(shí)現(xiàn)自動控制井的水泵自動開停。這樣可以根據(jù)外來水量準(zhǔn)確及時(shí)地調(diào)整泵運(yùn)行狀態(tài)，減少設(shè)備疲勞；同時(shí)可以取消傳統(tǒng)泵站三班倒的人力資源耗費(fèi)。

　　3.2 流量計(jì)與變送器

　　流量及處理量的實(shí)時(shí)監(jiān)測。對于污水處理工段的運(yùn)行進(jìn)行管理，水量是一個(gè)重要的控制參數(shù)。準(zhǔn)確及時(shí)地掌握進(jìn)水量，對工藝控制及提高污水工段抵抗水力負(fù)荷沖擊能力有重要作用。傳統(tǒng)的水量測量采用堰板或文丘里流量槽等，都存在著不能實(shí)時(shí)監(jiān)測、實(shí)時(shí)顯示的缺點(diǎn)。江蘇沙鋼集團(tuán)宏發(fā)焦化廠化產(chǎn)車間污水處理在回流污泥管道和剩余污泥管道以及厭氧池中安裝了5臺測量范圍是0～1200m3/h的進(jìn)口電磁流量計(jì)測量回流污泥和剩余污泥的流量。電磁流量計(jì)不但能在現(xiàn)場顯示水的流量，而且可以通過plc的傳輸在上位機(jī)實(shí)時(shí)顯示流量及累計(jì)處理量，達(dá)到了準(zhǔn)確計(jì)量處理水量，以及為運(yùn)行管理提供實(shí)時(shí)流量的目的。安裝電磁流量計(jì)后，值班人員可以根據(jù)顯示的流量是否正確，從而判斷回流污泥泵和剩余污泥泵工作是否正常，解決了潛水泵無法簡單判斷工作是否正常的難題，而且電磁流量計(jì)還具有安裝方便，維護(hù)簡單的特點(diǎn)。污水酚氰鼓風(fēng)機(jī)在往好氧池鼓風(fēng)時(shí)，我們在二者之間的空氣管道上直接安裝的4臺測量范圍0～4000m3/h(標(biāo)準(zhǔn)狀況)的氣體流量計(jì)，然后通過eja變送器4-20ma信號轉(zhuǎn)換來獲取管道中的風(fēng)量，并通過plc系統(tǒng)實(shí)時(shí)的在上位機(jī)進(jìn)行顯示與監(jiān)控。

3.3 溶解氧計(jì)與ph檢測計(jì)

　　車間處理工段采用的是傳統(tǒng)活性污泥法的工藝。好氧池的生物處理無疑是污水處理的最重要的環(huán)節(jié)，通過好氧池內(nèi)的生物處理，可以有效地去除污水中的各種有機(jī)污染成分。用于給好氧池充氧的污水酚氰鼓風(fēng)機(jī)是污水處理工段電能消耗的主要設(shè)備，消耗電能約占到整個(gè)工段消耗電能的一般以上，為減少由于過多的不必要充氧而造成的電能浪費(fèi)。在污水處理工段的生化處理區(qū)域分別安裝了測量范圍是0.05～10mg/l的溶解氧計(jì)，實(shí)時(shí)對溶解氧濃度進(jìn)行在線檢測，將檢測到的濃度轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)電流信號并及時(shí)傳輸?shù)絧lc及上位機(jī)。當(dāng)檢測濃度小于或大于規(guī)定范圍時(shí)，plc立即發(fā)出控制指令調(diào)節(jié)污水酚氰鼓風(fēng)機(jī)的出口閥門，從而保證了好氧池細(xì)菌良好的生化能力，增強(qiáng)了好氧菌群的分解能力，也降低了污水處理工段的電能消耗。要想污水處理有較好的效果，我們必須有效的控制生化池進(jìn)水的酸堿濃度。一般的要求酸堿濃度控制在7-8之間，為了減輕操作人員的勞動強(qiáng)度，在生化處理區(qū)域安裝了ph計(jì)在線檢測裝置，實(shí)時(shí)檢測生化池進(jìn)水的酸堿濃度。并通過與plc控制系統(tǒng)的有機(jī)結(jié)合，使現(xiàn)場檢測到的數(shù)據(jù)傳輸?shù)絧lc及上位機(jī)，直接在電腦畫面上就可以隨時(shí)觀察到進(jìn)水及生化池中水的酸堿濃度情況，方便對其及時(shí)做出的調(diào)整。

　　3.4 污泥濃度計(jì)

　　污泥濃縮池的污泥濃度控制。污泥濃縮池的污泥濃度是污水處理工序一個(gè)重要的工藝參數(shù)。在傳統(tǒng)的污水處理廠，污泥濃度依靠實(shí)驗(yàn)室使用舊的試驗(yàn)方法進(jìn)行監(jiān)測，在數(shù)據(jù)提供的及時(shí)性和精確性上，存在很大的缺陷，難以及時(shí)進(jìn)行回流污泥和剩余污泥量的工藝調(diào)整，就造成時(shí)間上和準(zhǔn)確度上的誤差。江蘇沙鋼集團(tuán)宏發(fā)焦化廠化產(chǎn)車間的污水處理工段在每個(gè)污泥濃縮池上都安裝了一個(gè)測量范圍是為0.5～10g/l在線污泥濃度測量計(jì)，將檢測到的濃度信號轉(zhuǎn)換成4-20ma標(biāo)準(zhǔn)的電信號并及時(shí)傳輸?shù)絧lc及上位機(jī)與系統(tǒng)設(shè)定的參數(shù)相比較，根據(jù)比較結(jié)果做出相應(yīng)的控制，就很好地解決了這個(gè)問題。安裝污泥濃度計(jì)可以隨時(shí)根據(jù)精確測量的污泥濃度，適時(shí)地調(diào)整污泥濃縮池的工藝，同時(shí)減輕了實(shí)驗(yàn)室工作人員的勞動強(qiáng)度。

4 污水廠儀表管理

　　江蘇沙鋼集團(tuán)宏發(fā)焦化廠化產(chǎn)車間污水處理廠自2003年10月正式運(yùn)行，在兩年多的運(yùn)行管理中，總結(jié)了保證自動化檢測儀表正常運(yùn)行幾點(diǎn)經(jīng)驗(yàn)。

　　(1) 探頭清潔

　　保持自動化檢測儀表傳感器的清潔。定期安排專人清洗探頭，保證數(shù)據(jù)采集的準(zhǔn)確性。因?yàn)閮x表在污水環(huán)境中工作，儀表的清潔工作就顯得尤為重要，特別是直接與污水接觸的溶解氧計(jì)、氧化還原電位計(jì)及污泥濃度測量計(jì)等分析儀表，為了保證儀表的正常工作，我們定期安排專人清洗儀表探頭，每7天就全面清洗1次儀表，清洗時(shí)要求使用柔軟的材料，以免損壞儀表。

　　(2) 儀表校正

　　定期校正各種儀表。儀表在長期運(yùn)行過程中難免會產(chǎn)生測量誤差，這就需要定期對檢測儀表進(jìn)行校正，以保證儀表測量的準(zhǔn)確性，對分析儀表我們制訂了每兩個(gè)月定期校正1次；而且要求實(shí)驗(yàn)室工作人員利用分析方法分析對應(yīng)的檢測項(xiàng)目，并與現(xiàn)場儀表監(jiān)測結(jié)果比較，如果偏差太大，那么應(yīng)適時(shí)對儀表進(jìn)行校正，確保檢測數(shù)據(jù)準(zhǔn)確。

　　(3) 供電保護(hù)

　　保證儀表供電電壓的穩(wěn)定性，延長儀表的使用壽命。瞬間的高電壓沖擊往往使儀表很容易燒壞。江蘇沙鋼集團(tuán)宏發(fā)焦化廠化產(chǎn)車間污水處理在運(yùn)行過程中，就發(fā)生了多次因供電電壓不穩(wěn)定，而使超聲波液位計(jì)和超聲波液位計(jì)的變送器損壞，從而影響了自控系統(tǒng)的正常工作的情況。江蘇沙鋼集團(tuán)宏發(fā)焦化廠化產(chǎn)車間污水處理廠正進(jìn)行技術(shù)改造避免供電電壓不穩(wěn)定對儀表造成的損壞，降低運(yùn)行成本，提高經(jīng)濟(jì)效益。

5 結(jié)束語

　　自動化檢測儀表在污水處理工段的應(yīng)用中提高生產(chǎn)效率的同時(shí)極大的減輕了勞動強(qiáng)度。相信隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，今后自動化檢測儀表將會為污水處理方面以及其他環(huán)保工作發(fā)揮更大的作用。