污水處理工藝探討及其自動化儀表的應(yīng)用

王曉西 詹維辰

(1.沈陽金地全勝房地產(chǎn)開發(fā)有限公司，遼寧 沈陽 110168;2.沈陽機(jī)床股份有限公司，遼寧 沈陽 110142)

水是生命的源泉，地球上七成的面積都是水，因此地球也可以稱之為一個“水球”，可見水資源舉足輕重的地位。隨著社會發(fā)展和科技進(jìn)步，人們也加速使用了自然界的各種資源，尤其水資源。濫用水資源造成了如今人均水資源逐年減少，嚴(yán)重的水土流失和水體污染。這些問題需要我們加強(qiáng)認(rèn)識，提高重視，必須在最短時間內(nèi)加以解決。

1 水資源緊缺及水體污染

1.1 水資源緊缺的成因

(1)科技發(fā)展依托資源過分掠奪，排放過度，全球總?cè)丝谥鹉瓴粩嘣黾樱瑢?dǎo)致的用水量過大，都使水體污染日益嚴(yán)重，現(xiàn)有的資源無以為繼。

(2)自然氣候變化劇烈，降雨的不平均，造成若干地區(qū)長期干旱，生產(chǎn)生活十分困難，而有些地區(qū)則剛好相反，汛期會遭遇洪澇災(zāi)害，嚴(yán)重時會危機(jī)人民群眾的財產(chǎn)生命安全。

(3)城市化進(jìn)程加快，城市面積占地球總面積不足1%，如此眾多人口更多的集中在小范圍的土地上，使得本就稀缺的水資源，在集中供應(yīng)的過程中，顯得更加吃力［1］。

1.2 水體污染的分類

(1)物理型污染，較為典型的就是懸浮固體污染，就是一些廢物混入水中，形成的懸浮在水中的污染。其次還有工廠為了循環(huán)冷卻排放廢水造成的熱污染，以及冶煉開采放射性物質(zhì)造成的放射性污染，等等。

(2)化學(xué)型污染，主要分為有機(jī)物污染和無機(jī)物污染兩類。有機(jī)物污染就是耗氧分解的污染物，它將水中富含的氧消耗掉，使水體中的動植物無法繼續(xù)生存。無機(jī)物污染主要是酸堿類污染和重金屬污染，造成身體機(jī)能的損害。還有些植物會產(chǎn)生過量的營養(yǎng)元素污染，造成水域的富營養(yǎng)化。

(3)生物型污染，來源于城市污水，生物制品的廢水等。廢水污水的微生物多數(shù)都是無害的，但是也有對人體造成傷害的病原體［2］。如果產(chǎn)生病毒、致病性微生物，會使水域成為病菌的載體，發(fā)生多種傳播性疾病。

2 常用污水處理方法

污水處理法從反應(yīng)原理的角度可分為:物理處理法、化學(xué)處理法和生物處理法。其中物理處理法更多是針對于懸浮物的污染，適用性比較狹窄。而化學(xué)處理法只能應(yīng)用于棘手的高濃度、高鹽度廢水中，排放達(dá)標(biāo)困難，處理一定程度后就無法起作用，況且成本較高。生物處理法則是目前使用最多的一種方法，處理濃度較低的廢水非常奏效，能夠按照要求達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。生物處理法主要采用的是活性污泥法和生物膜法。

2.1 活性污泥法。此法近似于天然的自我凈化過程，只不過效果更佳，它對工業(yè)廢水、城市污水等作用效果是最好的。活性污泥法包含三個要素分別為:氧化分解以及吸附所需要的微生物，污水處理對象有機(jī)物，處理過程的條件溶解氧的存在［3］。此法可以根據(jù)需要不斷調(diào)整和循環(huán)，使污泥的含量與微生物保持一個適中的比例，借助溶解氧達(dá)到使有機(jī)物分解處理的效果。

2.2 生物膜法。生物膜法與上面介紹的活性污泥法，在處理技術(shù)方面旗鼓相當(dāng)。它主要針對膠體和溶解的有機(jī)污染物。生物膜法顧名思義是在表面上形成一層生物膜，當(dāng)這層膜接觸到污水，就會吸附其中的有機(jī)污染物，轉(zhuǎn)化后生成水、氨氣、二氧化碳等物質(zhì)，進(jìn)而達(dá)到凈化水體的效果。生物膜表面和內(nèi)部分別是好氧和厭氧微生物，生物膜厚度逐漸增加時，厭氧層超過了好氧層，此生物膜則會脫落生成新的生物膜，完成一次生命周期，進(jìn)而維持運(yùn)行狀態(tài)［4］。

3 污水處理過程中的自動化儀表

在污水處理過程中，較為重要的是pH值的控制，在酸堿中和的過程中要控制入水的流量干擾，進(jìn)而完成控制效果，因此在污水處理過程中需要使用多種自動化儀表，來配合整個控制過程。

3.1 液位控制儀表。目前有很多種液位控制儀表，比較常見的是浮球液位計，在實際操作中顯示出了很高的可靠性，并且觀察起來非常直觀，卻不能夠遠(yuǎn)程控制。想達(dá)到遠(yuǎn)程控制可以采用超聲波液位計，成本較低，且適用范圍廣。液位信號傳遞回來后，連接顯示儀表，即可成功的顯示出液位的高度。

3.2 流量控制儀表。污水處理的流量控制儀表中精確度最高的是電磁流量計，可靠性很強(qiáng)，精度很高。但是在流量不飽和，管路非充滿狀態(tài)，電磁流量計就會產(chǎn)生一定的誤差，超聲波明渠流量計就派上了用場，它是通過測量液位，再經(jīng)過內(nèi)部單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理得到流量。

3.3 pH計。pH指標(biāo)在污水處理過程起到舉足輕重的地位，直接決定了出來過程能否穩(wěn)定，順利的進(jìn)行，以及處理的效果能否達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。pH計的工作原理是通過電位差來計算被處理對象的pH值，即被測對象中的測量電極與恒定電位的參照電極具有一定的函數(shù)關(guān)系，得到電位差即可計算出被測對象的pH值。而電極是具有多種選擇的，在污水處理中使用最廣泛是玻璃電極。

4 結(jié)語

水資源惡化、水資源的短缺，影響了環(huán)境，制約了目前可持續(xù)發(fā)展的大好局面。每年的3月22日為世界水日，旨在喚起公眾的水意識，加強(qiáng)水資源保護(hù)。本文分析指出造成目前現(xiàn)狀的原因，進(jìn)而面對不同的污染類別，有針對性采用活性污泥法、生物膜法等多種污水處理方法。在污水處理過程中，分別采用了液位控制儀表、流量控制儀表、pH計等多種自動化儀表，使這個處理過程更加可靠，效率更高。

［1］劉震炎，張維競.環(huán)境與能源科學(xué)導(dǎo)論［M］.北京:科學(xué)出版社，2005，81-82.

［2］白潤英.水處理新技術(shù)、新工藝與設(shè)備［M］.北京:化學(xué)工業(yè)出版社，2012，5-7.

［3］李連武.當(dāng)前污水處理常用的工藝及改進(jìn)［J］.科技與生活，2010(20):86，91.

［4］李粉玲，趙慶鵬.城市生活污水處理中活性污泥法與生物膜法工藝綜述與比較［J］.河北企業(yè)，2010(9):68-69.