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      【分享】污水處理中自動化儀表設計與應用?。?!

      北極星水處理網訊:0 引言

      隨著我國的經濟快速發展與工業化程度增加,對于水資源的污染也在加劇,尤其是城市污水與工業污水的排放量增加致使水質污染日趨嚴重。國家對于水資源的保護日益重視,加大了對城市污水與工業污水的治理力度,對于達到各種污水處理工藝過程的最佳效果、處理設備的正常運行、準確監測污水處理的水質、水量等都提出了更高的要求,這就對污水處理中的自動化儀表的設計與應用提出了新的要求。

      1 自動化儀表在污水處理中的重要性

      在現代化污水處理過程中,無論采用何種工藝,其工藝過程都存在大量需要檢測的參數,因此目前大型生活污水處理廠或者工藝污水處理廠一般都設有液位、液位差、流量、壓力、pH值、溫度、溶解氧、污泥濃度、氧化還原電位、污泥界面、在線BOD、在線COD、在線氨氮、在線總磷等自動化儀表。通過這些檢測儀表獲取的各種工藝檢測參數從而對工藝過程中的各種工藝設備進行控制,協調供需之間、系統各組成部分之間、各污水處理工藝之間的關系,以便使各種設備與設施得到更充分、合理的使用。其中工藝過程中的一些重要工藝參數例如溶氧值、曝氣量等都是保證工藝自動控制的重要保證,通過這些儀表檢測值來自動調節和控制工藝設備的合理運行。這些自動化儀表不僅對于污水處理工藝過程起著不可替代的指導作用,同時也可以多工藝處理過程進行監控報警,保障生產和設備安全,而且還起著向相關管理部門提過檢測指標的重要作用。綜上所述,可以看到自動化儀表對于污水處理過程起著重要的作用,是計算機控制的前提條件和自動化控制的基礎。

      2 主要儀表設計與應用

      2.1 污水處理常用儀表分類

      在污水處理中的自動化儀表主要分為熱工儀表和成分分析儀表。熱工儀表主要包括溫度、壓力、液位、流量這些物理量檢測儀表,熱工儀表大致都由測量元件(傳感器)部分、中問傳送部分和顯示部分(包括變換成其他信號)構成。成分分析儀表在污水處理過程中常常稱之為水質分析儀表,例如溶解氧儀、在線BOD儀、在線COD儀等。這部分儀表的主要特點是專用性強,形式多樣化,但每種成分分析儀的適用范圍往往都限于某種介質成分分析。

      2.2 溫度與壓力儀表

      在厭氧消化過程中為保證其正常良好反應,介質溫度需要保持在一定的溫度范圍內,因此需要設置溫度檢測點,通常設計的典型熱敏元件是鉑熱電阻。由于熱電阻信號需要自動控制系統配套專用熱電阻模塊,而水處理過程中的溫度監測點并不多,因此可以考慮在儀表設計時采用溫度變送器將熱電阻信號轉換為4~20mA信號從而接入標準的模擬量模塊。

      污水處理中壓力檢測多為泵出口處設置就地壓力表或則壓力變送器,如果需要設置壓力變送器則多選用目前應用非常廣泛技術也很成熟的智能型壓力變送器,以便于通過配合手操器對壓力變送器進行量程設置、調零等操作。

      2.3 流量儀表

      相對而言,在污水處理中流量計是非常重要的一類儀表。污水處理廠的進出水水量、回流污泥量、曝氣量以及消化池產氣量等都是工藝生產所必須測量的流量參數。另外,為了對污水處理廠的運行經濟效果進行考核、分析,也要依靠流量測量儀表來提供必要的數據。

      在污水處理廠流量測量儀表中,目前應用較為廣泛的是電磁流量計、超聲波流量計、差壓式流量計以及明渠流量計,相關性能等參數見圖1。

      2.3.1 電磁流量計

      電磁流量計是測速式流量計,適用于具有導電性液體體積流量的測量。它的工作原理是基于法拉第電磁感應定律,定律要點是導體在磁場中切割磁力線方向運動時,導體受磁場感應產生感應電勢E。電磁流量計主要由變送器和轉換器組成。被測介質的流量經變送器變換成感應電勢后,再經轉換器把感應電勢信號轉換成為電流信號作為輸出,以便進行遠方指示記錄或作為控制信號。電磁流量計在測量通道內無任何固定或可動的節流部件,對流體無壓力損失,其輸出特性與被測液體的密度、黏度、流動狀況無關,適用于測量污水處理中帶有固體微顆粒的流體流量。同時電磁流量計安裝的直管段要求通常為前5D、后2D(D為所選儀表的內直徑,見圖2),相對于差壓式流量計對于直管段的要求要短得多。正是因為電磁流量計的這些特點,因此它在污水處理中得到廣泛應用。在污水處理廠的進出水管線、污泥管線上都可以考慮設計電磁流量計進行測量。需要注意的是電磁流量計對于測量液體的電導率和流速都有要求,需要在設計時特別注意加以考慮。

      文 / 采集俠 2019/09/08

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