对污水厂仪表和自控设计应用探析

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1、对污水厂仪表和自控设计应用探析　　摘要：信息时代，自控技术及理论日趋成熟和规范化，但在污水处理领域仪表的设计、自控的设计、使用维护与应用开发中，仍存在诸多的不完善和欠科学之处。同时，由于各种工程技术的不断改进，硬件、软件开发的多样性和通用性，污水处理厂自控设计面临较多的选择、与巨大的挑战。这就有必要探讨下针对污水厂仪表与自控设计方面的一些话题。关键词：污水厂；仪表；自控；设计中图分类号：P634.3+6文献标识码：A文章编号：1.污水处理中自动化仪表的作用7在污水处理过程中，无论采用何种工艺，其工艺过程都存在大量需要检测的参数，因此目前大型生活污水处理厂或者工艺污水处理厂一般都设有液

2、位、液位差、流量、压力、pH值、温度、溶解氧、污泥浓度、氧化还原电位、污泥界面、在线BOD、在线COD、在线氨氮、在线总磷等自动化仪表。通过这些检测仪表获取的各种工艺检测参数从而对工艺过程中的各种工艺设备进行控制，协调供需之间、系统各组成部分之间、各污水处理工艺之间的关系，以便使各种设备与设施得到更充分、合理的使用。其中工艺过程中的一些重要工艺参数例如溶氧值、曝气量等都是保证工艺自动控制的重要保证，通过这些仪表检测值来自动调节和控制工艺设备的合理运行。这些自动化仪表不仅对于污水处理工艺过程起着不可替代的指导作用，同时也可以多工艺处理过程进行监控报警，保障生产和设备安全，而且还起着向相

3、关管理部门提过检测指标的重要作用。可见，自动化仪表对于污水处理过程起着重要的作用，是计算机控制的前提条件和自动化控制的基础环节。2.污水处理中仪表设计的原则与要点2.1仪表主要设计原则7通常，在污水处理工艺的流程中，现场仪表不仅负责采集工艺参数，以确保自动控制系统正常运行和控制，还是科学管理、环保监控的重要基础保证，因此，在设计选型时应：（1）尽量选用高精度、高稳定性、免维护或低维护的智能仪表。为了生产过程中便于现场巡视与仪表维护，设计中可采用带现场显示的变送器，同时尽量注意仪表的性价比。（2）在设计配置污水处理仪器仪表时，必须考虑到安全防护手段。由于污水处理环境比较恶劣，很多现场仪

4、表在井下或则露天环境，更有些浸泡在污水里。井下仪表和浸泡在污水里的仪表防护等级可选IP68，露天的仪表选IP65，同时应该根据仪表的具体考虑设置仪表保护箱，在北方等温度较低地区还应考虑保温措施。（3）仪表的设计应考虑环境的适应性。特别是传感器如直接与污水、污泥介质接触，很容易腐蚀和结垢。因此应尽量选择非接触式的、无阻塞隔膜式、电磁式和可清洗式的传感器（如超声波、电磁式等）。在仪表设计中应尽量选用不断流拆卸式和维护周期较长的仪表，方便维护管理。(4)仪表设计中优先考虑节能型的仪表产品。仪表设计中对于特殊场合应考虑仪表的防爆性能。对于处于雷区的污水处理厂，仪表变送器的电源和送信号到PLC

5、的输出端应接防雷器，保证系统的安全可靠性。对于泥区的仪表，由于泥区的整个空气中，有较大比例的沼气。仪表配置应选用本安型仪表，在进行电器连接时应与安全栅组成本安防爆系统。而且安全栅和电源置于安全区。安全栅在选型时一定要注意防爆等级及厂家是否有防爆合格证。2.2仪表设计中的要点往往很多分析仪表的传感器是电极（pH计、溶解氧等）组成的，而在实际使用中，电极易被油脂或污物覆盖而不能测量。因此在这些分析仪的选型时，必须充分考虑电极的清洗问题。目前，清洗方式有人工定期清洗，或机械清洗、超声波自动清洗、溶液喷射清洗以及空气喷射清洗。7在仪表设计中应尽量选用不断流拆卸式和维护周期较长的仪表的同时，对

6、于清洗、维护及更换时必须拆卸的管道式安装仪表及其传感器，应在管道上设计安装旁通阀，以免在其更换或发生故障时，需要停止工艺运行。污水处理中仪表设计需要与工艺紧密结合，选取合适的测量或取样位置。分析仪表的安装位置一定要选择在活动的区域，不能设置在死区。若设置在引出工艺管路时，这根工艺管路中介质必须是流动的。3.污水处理中自控系统设计的原则分析通常从污水处理厂的工艺流程来看，主要工艺AA/O活性污泥法工艺是生物除磷脱氮工艺的一种，在提供足够氧气条件下，并在生物反应池中营造缺氧/厌氧、好氧环境，利用生物反应池中大量繁殖的活性污泥，降解水中污染物，以达到净化水质的目的。生物反应池需要周期运行，

7、厌氧、缺氧、好氧阶段都有电动设备支持。好氧阶段采用鼓风机曝气，需维持曝气池溶解氧值在允许的范围内，以保证曝气池中的好氧微生物顺利进行有机物氧化分解。曝气空气量的调整，采用控制鼓风机导叶片的方式，即通过改变鼓凤机导叶片的角度来控制鼓风机出口总管上的压力恒定，再根据污水量和DO值来调整生物反应池空气调节阀控制曝气空气量的大小，从而保证溶解氧的需求量。大量的电动设备的开关都需要自控系统来完成，因此自控系统对整个周期的正确运行操作至关重要。而且好氧系统作为整个污水