自动化在线检测仪表在污水处理中的应用尝试

打开文本图片集

摘 要 本文以自动化在线检测仪表在炼油厂污水处理中的具体应用为题展开了相应的研究工作，简要阐述了自动化仪表在污水处理中的作用价值，就污水处理当中所较常应用到的仪表类型予以了详细介绍，并最终就污水处理的主要应用仪表进行了介绍。其中包括了流量测量仪表、液位测量仪表、溶解氧测定仪三种。希望通过本文的研究工作能够给予有关的炼油厂污水处理工作提供一些可供参考的内容。

关键词 自动化；在线监测仪表；污水处理；应用

自动化检测仪表是自控系统之中最为核心的一项子系统。通常自动化检测仪表由传感器、变送器以及显示器三部分共同构成。随着相关技术手段的不断发展，自动化检测技术也取得了巨大进步，在污水处理工作中得到了广泛性的应用，促使污水处理工作效率大大提高，节省出了一大笔费用支出，更为关键的是还能够对污水处理工艺进行及时、有效的调整。本文就以自动化在线检测仪表在炼油厂污水处理当中的具体应用展开了深入的探究工作。

1 自动化仪表在污水处理中的重要作用

对于任何一个现代化的污水处理厂来说，其每一项生产过程均会同有关的仪表及自动技术密切相关。仪表可对各工艺参数进行持续性的检测，依据相关的参数内容来实施手动或自动化控制，进而对供需要求、系统各构成部分、不同的污水处理工艺等方面进行有效调节，从而促使各种设备与设施能够更加全面、充分的得以应用。并且，鉴于检测仪表测定数值与设定值予以持续对比，在出现偏差情况时即刻予以调整，进而便可保障污水处理的质量水平。依据仪表检测参数，可实现对污水处理设备的自动化控制与调节，促使管理工作更加趋向于合理化，实现更好的经济效益。鉴于仪表有连续监测、超高报警等相关功能，有助于对事故问题的快速反应处置，并且仪表也是促成计算及控制的一项重要条件。因此在有关的污水处理系统之中，自动化仪表的作用至关重要[1]。

2 污水处理中经常应用的仪表类型与构成

2.1 常用仪表分类

在污水处理工作当中，所要进行测量的参数信息是十分多样化的，其中就包括了液位、流量、温度、压力、酸碱值、污泥浓度、溶解氧、在线氨氮等。一般讲液位、温度与压力等称之为热工量；而酸碱值、污泥浓度、溶解氧等则被称之为成分量。应用在对热工量进行测量的仪表通常即被称作热工测量仪表；而进行成分量测量的仪表则称其为成分分析仪表。这些仪表在我国的普及应用时间较短，因而选用国外性能优越的产品，符合长期性的经济价值[2]。

2.2 测量仪表构成

测量仪表的类型十分繁多且结构复杂，同时各自还有着同样的工作任务，即将测量出所需测量的参数值。因此，其在构成上也就存在着十分显著的共同特性，大都是经由测量元件、中间传送与显示三部分共同构成。其间各部分的具体关系如图1所示。

3 主要应用仪表介绍

3.1 流量测量仪表

在进行污水处理之时，流量测量仪表是应用最为广泛，应用最多的一类测量仪表。在污水处理过程当中所有的进出水量、污泥回流量、曝气量及消化池产气量等均要进行测量。此外，为了针对污水处理厂的运行经济效果开展考核、评估工作，时常也需利用流量测量仪来提供相应的数据信息。在本次研究的炼油厂中所采用的流量测量计主要就包括了超声波流量计与电磁流量计两类，现具体分析如下：

（1）超声波流量计。在仪表技术快速发展的背景之下，各类超声波流量计主要被应用在了渠道测量、管道测量以及管道钳夹式测量当中。超声波流量计的主要优势特性体现在以下几个方面：第一，安装简易便捷，在对超声流量计进行安装与维护时无须在管道中采取打孔处理或将流量切断，可在已存在场合直接进行安装，特别是在大口径管道检测系统中尤为适用。第二，具有较大的口径范围，同时不会产生额外的成本开支。第三，测量稳定性较高。第四，不会发生压力受损情况。第五，对于流体参数不会产生任何干扰。第六，可直接输出标准直流信号，能够极为便捷地进入到自动化控制系统当中。

（2）电磁流量计。采用电磁感应原理制作出流量测量仪表，可对包含纤维素、固体颗粒悬浮物以及其他具有导电性质的介质进行测量。在实际的测量过程当中，液体自身即为导体，磁场可基于安装在管路上的两个线圈形成。线圈通过交流抑或是直流电源来实现励磁，磁场作用在管道之中所流经的液体，在管道之中将形成一个和被测流体均匀流速V所对应的电压值，同时这一电压值和液体流速分布没有直接相关性[3]。

3.2 液位测量仪表

随着相关技术手段的快速发展，污水处理厂设备的测量精度也越来越高，自动化水平也取得了显著提升，传统的液位计也已经被大量淘汰。超声液位计，其传感器是由发射与接收换能器共同构成，其测量精确高、性能稳定，不仅能够及时做出反应指示，同时还可将信号进行远程传输，尤其是超声波液位计的应用越发广泛。依据发射到接收过程之间的间隔时间可确定出传感和液面间的间隔距离这一原理，可将之转换成为液位，精度误差可限定在±0.5%之间。

3.3 溶解氧测定仪

这一测量仪器对于污水厂的測量工作意义重大。溶解氧在线测量是污水处理厂溶解氧进行自动调控的核心构成部件，对整体系统的调控起着关键性的作用，同时，也是污水处理工作人员对运行工艺进行控制的一项核心依据。溶解氧测定仪器主要是由传感器与变送器两部分共同构成。如果从传感器结构形式上进行划分，大致可划分为有膜电极与无膜电极两类。此两类均通过阴、阳两极以及电解液共同构成[4]。

对于溶解氧的测定采取传统活性污泥法OOC工艺，在5个圆形曝气池当中全定出氧区，而后安装测量范围在0.05～10mg/L的溶解氧计，对于溶解氧气浓度予以测定，进而传输至PLC与上位机中。在实际所测得的浓度低于设定值时，自动控制系统便会开启鼓风机设备，为曝气池充氧；反之，若氧气充足之时便会将鼓风机关停。利用溶解氧计来控制鼓风机开关，能够在确保曝气池菌群具备较好的生化能力时还可降低能源耗损，延长设备的使用寿命，极大地促进了好养菌群分解能力。

4 结束语

总而言之，在炼油厂的污水处理工作当中应用自动化检测仪表可起到较为良好的作用，且有助于保障系统的运行稳定性。其优势特点还体现在能够提升生产效率，缩减维护人员数量，促进整体污水厂自动化水平与管理水平的全面提升，并最终促使企业取得良好的经济效益与社会效益。

参考文献

[1] 张元朝.故障诊断及自动化仪表在污水处理中的应用[J].啤酒科技，2014，（8）：22-24.

[2] 郑剑云.污水处理厂DCS控制系统应用[J].自动化应用，2016，（6）：125-127.

[3] 黄利泉.在线检测仪表在污水装置中的应用[J].内蒙古石油化工，2012，（6）：20-21.

[4] 乔俊飞，郭楠，韩红桂.基于神经网络的BOD参数软测量仪表的设计[J].计算机与应用化学，2013，（10）：39-44.