試析污水處理中自動化儀表的設計及其應用

摘 要：污水處理過程中自動化儀表的使用，能夠有效的提高污水處理的效果，控制污水處理工藝設備的運行條件，對促進我國環境保護的發展有著重要的意義。本文介紹了自動化儀表在污水處理中的作用，以及污水處理中自動化儀表的設計原則與應用狀況。

關鍵詞：污水處理 自動化儀表 設計原則 應用狀況

中圖分類號：TH86 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791 (2010)12(a)-0000-00

隨著我國經濟的發展和工業自動化程度的提高，自動化儀表已經越來越廣泛的應用到各行各業當中。在污水處理的過程中引入自動化儀表，能夠對污水處理全過程的各項參數進行準確的監控，為調節污水處理工藝設備的運行條件提供科學的參考，對提高污水處理的效果起著積極的推動作用。

一、自動化儀表在污水處理中的作用

隨著我國經濟的發展，城市化進程的加快以及工業化程度的增加，人們的生產與生活對水資源的污染也在不斷加劇，這就意味著水污染處理的工作會更加艱巨。而想要提高污水處理的效果，保證出水的水質達到國家排放的要求，自動化儀表的應用是必不可少的。

現代化的污水處理過程，往往都會采取多種工藝結合的手法，來降低污水的中的各項污染指標，而無論采用何種工藝，都存在著大量需要檢測的參數，例如液位差、流量、壓力、pH值、溫度、溶解氧濃度等。如果通過人工來對這些指標進行監測，不僅會增加工作人員的工作量，同業也會增加檢測的時間，而污水的溶氧量、曝氣值等參數是保證污水處理質量的重要指標，只有確保此類重要的指標能夠得到實時的監控，才能對各種工藝設備進行有效的控制和調節，使設備的功能得到充分、有效的利用，提高污水處理的效果。此外，污水處理中自動化儀表的使用，不僅可以起到調節污水處理設備運行狀況的作用，還能夠承擔對污水處理工藝流程進行監控與報警的任務，保證了污水處理設備的運行安全，對提高污水處理廠工作的可靠性有著重要的意義。

二、污水處理中自動化儀表的應用

在污水處理的過程中，需要涉及到眾多的指標，因此，用于污水處理參數監測的自動化儀表也有著不同的分類，根據儀表測量內容的不同，可以將其分類兩大類，一類是熱工儀表，包括對溫度、流量、壓力等參數進行測量的儀表，此類儀表主要由測量元件、傳送部分以及顯示部分構成；另外一類則是成分分析儀表，例如，在線BOD儀、溶解氧儀、在線COD儀等，這類儀表的專用性較強，往往只能針對某一種特定的介質進行成分分析。本文選擇了污水處理過程中幾種常用的儀表進行介紹，并對其在污水處理過程中應用進行了分析。

1.溫度儀表

溫度與壓力儀表通常使用在污水處理的厭氧消化過程中，用于監測厭氧消化進行的程度，并為調節厭氧消化的條件，促進厭氧消化過程的進行提供了科學可靠的依據。在溫度儀表當中，常用的熱敏元件是鉑熱電阻，在污水處理的過程中需要進行溫度監測的控制點數量相對較少，因此可以采用溫度變送器，將熱信號轉化為電信號，并將其與模擬量模塊相連接，簡化了數據讀取與處理的過程。

2.流量儀表

流量儀表在污水處理的過程中發揮著十分重要的作用，可以起到監測污水處理廠的進出水量、污泥回流量、曝氣量等關鍵參數的作用，從而達到控制污水處理設備的運行條件、為評判污水處理設備的運行狀況提供依據、提高污水處理廠經濟效益的作用。常見的流量儀表主要包括超聲波流量計、電磁流量計、明渠流量計以及壓差式流量計等，可以使用多種工藝不同環節的流量監測，對提高污水處理設備運行的穩定性有著重要的意義。

3.溶解氧儀

目前我國污水處理過程中，活性污泥法、生物膜法、好氧厭氧微生物處理法等，都有著廣泛的應用，而維持微生物正常生命活動的重要因素之一便是水中溶解氧的存在。所以，對水中的溶解氧進行監測，有助于保持微生物的活性，為調節曝氣量提供科學的參考，對于防止活性污泥法中污泥絲狀膨脹現象的發生，提高污水的處理效果有著積極的促進作用。溶解氧儀主要分為傳感器與變送器兩大部分，在使用時應當注意溶解氧儀的安裝位置，保證儀器測量的準確性。

4.化學需氧量分析儀

污水的化學需氧量是衡量污水處理效果的重要指標，具體是指在一定條件下，單位體積污水消耗的強氧化劑的總量，是衡量污水中有機物含量的關鍵參數。因此，在污水處理的過程中加強對COD指標的測定，對于調節污水處理的工藝流程，提高污水處理的效果，有著重要的指導作用。

三、污水處理中自動化儀表的設計原則

在對污水處理中自動化儀表進行設計時，需要考慮自動化儀表的采樣與分析的代表性，還應該確保自動控制系統的穩定運行，保證污水處理過程的運行安全，提高污水處理廠的出水質量。因此，在對污水處理中自動化儀表進行設計與選型時，應該盡可能的選用測量精度高、運行穩定、維護方便、操作智能化的儀表，以降低儀表運行與管理的難度。同時，由于污水處理的環境對儀器的要求較為嚴格，常常會存在井下測量、露天測量甚至在污水中測量的狀況，因此，在選擇自動化儀表的種類時，需要根據儀器的運行環境來挑選合適的儀表，確保自動化儀表能夠正常運行，并盡可能降低儀表出現故障的可能性，延長儀表的使用壽命。對于使用在特殊場合的儀表，需要注意其特殊的性能。例如，處于雷區的污水處理廠所使用的自動化儀表，應當具備一定的防雷功能，并連接有放來接地裝置，保證儀表的運行安全；而安裝在沼氣濃度較高的泥區的儀表，則應該具有可靠的防爆系統，以避免設備在運行過程中受到沼氣的干擾而發生聲爆炸，給污水處理廠帶來經濟損失。

另外，在選用污水處理工藝流程中所使用的自動化儀表時，也需要考慮到儀表操作的難易程度、運行穩定與否以及是否經濟節能，并盡量性價比較高的儀器，降低污水處理廠的運行成本，維持污水處理過程的穩定。

總結：

科學的處理污水處理過程中自動化儀表的設計與應用問題，能夠有效的提高污水處理工藝設備的運行效果，優化污水處理廠的出水水質，保證污水處理過程的正常進行。

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