李福

（廣西大學(xué)電氣工程學(xué)院 廣西南寧 530000 廣西綠城水務(wù)股份有限公司 廣西南寧 530000）

電氣自動(dòng)化對(duì)城鎮(zhèn)污水處理廠在線自動(dòng)檢測(cè)儀表的運(yùn)用

李福

（廣西大學(xué)電氣工程學(xué)院 廣西南寧 530000 廣西綠城水務(wù)股份有限公司 廣西南寧 530000）

在工業(yè)污水處理過(guò)程中，自動(dòng)化技術(shù)的運(yùn)用非常重要。特別是隨著近年來(lái)我國(guó)工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)的不斷提高，自動(dòng)化在線檢測(cè)儀表在污水處理中的應(yīng)用已經(jīng)十分廣泛。本文基于此背景，重點(diǎn)結(jié)合我國(guó)廣西南寧地區(qū)某污水處理廠的實(shí)際運(yùn)行情況，通過(guò)對(duì)自動(dòng)化在線檢測(cè)儀表在該污水處理廠的實(shí)踐應(yīng)用情況進(jìn)行分析，從而科學(xué)總結(jié)自動(dòng)化控制儀表在污水處理過(guò)程中的相關(guān)注意事項(xiàng)以及具體的操作流程。

自動(dòng)化檢測(cè)儀表；城鎮(zhèn)污水處理廠；在線自動(dòng)檢測(cè)儀；運(yùn)用

隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，自動(dòng)化檢測(cè)技術(shù)得到了十分廣泛的應(yīng)用。其在我國(guó)污水處理過(guò)程中具有良好的處理效果，不僅節(jié)約了大量的人力、物力和材力，而且通過(guò)電氣自動(dòng)化控制技術(shù)，可以對(duì)污水處理廠的在線自動(dòng)檢測(cè)儀表進(jìn)行調(diào)整和控制。因此，本文將重點(diǎn)以我國(guó)廣西省某城鎮(zhèn)污水處理廠自動(dòng)化在線檢測(cè)控制儀表的運(yùn)行情況進(jìn)行分析研究。

1 城鎮(zhèn)污水處理中自動(dòng)化在線檢測(cè)儀表的分析

自動(dòng)化在線檢測(cè)儀表是自動(dòng)化控制系統(tǒng)中的一種十分關(guān)鍵的子系統(tǒng)。通常情況下，我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)中所應(yīng)用的自動(dòng)化控制系統(tǒng)主要由三個(gè)不同的分系統(tǒng)構(gòu)成：①傳感系統(tǒng)，其主要利用各種信號(hào)對(duì)被測(cè)模擬量進(jìn)行科學(xué)檢測(cè)；②變送器，其主要是將傳感設(shè)備中所測(cè)量的模擬信號(hào)科學(xué)轉(zhuǎn)化為4～20mA的電流信號(hào)，并將電流信號(hào)發(fā)送至可編程控制裝置中；③顯示器，這一設(shè)備的主要作用是科學(xué)、清晰呈現(xiàn)被檢測(cè)量的數(shù)據(jù)結(jié)果。因此，在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，這三大系統(tǒng)通過(guò)協(xié)調(diào)展開(kāi)工作，如果缺少任何一種設(shè)備，電氣自動(dòng)化檢測(cè)裝置都不能稱(chēng)之為真正意義上的在線自動(dòng)化檢測(cè)儀器。

這種自動(dòng)化檢測(cè)儀表不僅具有顯示清晰以及測(cè)量清晰的特點(diǎn)，而且在實(shí)踐中還具有操作簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。因此，其在我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐中得到了非常廣泛的應(yīng)用。與此同時(shí)，在這種自動(dòng)化儀表內(nèi)部具有微機(jī)接口，其是自動(dòng)化控制系統(tǒng)中極為重要的組成部分。所以，通常情況下其被稱(chēng)為自動(dòng)化控制系統(tǒng)的眼睛。

2 自動(dòng)化在線檢測(cè)儀表在污水處理中的應(yīng)用案例分析

該污水處理廠位于廣西省某一城鎮(zhèn)，該污水處理技術(shù)工程自從1993年建成來(lái)，一直連續(xù)運(yùn)行到現(xiàn)在，而且經(jīng)過(guò)測(cè)試，其能夠在滿負(fù)荷情況下進(jìn)行正常運(yùn)轉(zhuǎn)。該污水處理廠一期工程設(shè)計(jì)一級(jí)污水處理能力為24萬(wàn)m3/d，二級(jí)污水處理能力為10萬(wàn)m3/d，設(shè)計(jì)服務(wù)范圍和服務(wù)人口分別為30.5km2和34.3萬(wàn)人。在污水處理過(guò)程中，該廠凈化后的清潔水一部分直接排入竹排沖，另一部分用于南湖回灌水，主要有效解決南湖的水污染問(wèn)題。

3 自動(dòng)化在線檢測(cè)儀表在污水處理中的技術(shù)應(yīng)用分析

該污水處理廠的全部自動(dòng)化處理設(shè)備采用國(guó)外最先進(jìn)的技術(shù)工藝設(shè)備，通過(guò)二級(jí)生物處理工藝中的傳統(tǒng)活性污泥處理技術(shù)展開(kāi)操作。在作業(yè)過(guò)程中，結(jié)合廣西地區(qū)污水水質(zhì)污染濃度相對(duì)較低的特性，在曝氣這一核心技術(shù)環(huán)節(jié)，利用OOC技術(shù)工藝展開(kāi)科學(xué)操作。因此，其不僅技術(shù)操作流程簡(jiǎn)單，而且處理運(yùn)行成本較低，出水水質(zhì)較好，運(yùn)行管理十分方便。除此之外，整個(gè)污水處理技術(shù)流程十分穩(wěn)定、安全。

具體而言，在處理過(guò)程中，首先從廠外污水干管收集該污水廠的全部污水，然后對(duì)其進(jìn)行科學(xué)預(yù)處理，并進(jìn)入水泵房進(jìn)行粗格柵。這一技術(shù)環(huán)節(jié)主要將污水中漂浮的雜物以及其它垃圾處理。利用五臺(tái)大型污水泵將全部污水提升到細(xì)格柵。在此過(guò)程中，污水中較小的漂浮物將會(huì)被去除。

與此同時(shí)，污水中的油性物質(zhì)與砂粒會(huì)經(jīng)過(guò)曝氣沉砂池有效被去除，然后還要經(jīng)過(guò)計(jì)量槽裝置對(duì)實(shí)際的污水處理量進(jìn)行計(jì)算分析。經(jīng)過(guò)預(yù)處理之后的污水還要經(jīng)過(guò)初沉池進(jìn)行一級(jí)技術(shù)處理，然后將其中30％的有機(jī)污染物科學(xué)去除。經(jīng)過(guò)初沉池技術(shù)處理之后的無(wú)污染物質(zhì)，還要進(jìn)入二級(jí)技術(shù)處理裝置進(jìn)行科學(xué)處理，然后在生物處理曝氣池這一核心技術(shù)裝置中有效降解污染水質(zhì)中的有機(jī)物。在此技術(shù)處理過(guò)程中，曝氣池中的混合液還需要經(jīng)過(guò)二沉池進(jìn)行沉淀以及分離處理，從而將其中的污泥以及污水進(jìn)行有效隔離。

污水中上層漂浮的物質(zhì)即為經(jīng)過(guò)凈化后的澄清液，經(jīng)過(guò)沉淀處理之后的污泥還要經(jīng)過(guò)曝氣池進(jìn)行回收利用，一部分主要用于回流曝氣池，然后在再進(jìn)行綜合利用；一部分主要作為剩余污泥，然后回流到初沉池中進(jìn)行二次反應(yīng)處理。經(jīng)過(guò)初沉池技術(shù)處理之后的污泥，還需采用水泵將其輸送到污泥濃縮池中，最后經(jīng)過(guò)污泥處理綜合系統(tǒng)裝置，對(duì)污泥態(tài)的污泥進(jìn)行脫水技術(shù)處理；經(jīng)過(guò)壓濾作用，最后成為干污泥餅。具體的技術(shù)處理工藝流程如圖1所示。

圖1 自動(dòng)化在線檢測(cè)儀表在污水處理中的應(yīng)用流程示意圖

4 污水處理中自動(dòng)化在線檢測(cè)儀表的功能作用分析

4.1 污水處理中溶解氧計(jì)、氧化-還原電位計(jì)以及污泥濃度計(jì)的應(yīng)用

（1）在技術(shù)工藝處理中，需要針對(duì)曝氣池中溶解的氧含量進(jìn)行科學(xué)控制。該污水處理工程中通過(guò)采用傳統(tǒng)的活性污泥技術(shù)，在四個(gè)圓形曝氣池中圈好氧區(qū)，然后將測(cè)量范圍在0.05～10mg/L之間的溶解氧計(jì)安裝于OOC改良工藝中，對(duì)溶解氧的實(shí)際濃度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，并將監(jiān)測(cè)到的數(shù)據(jù)結(jié)果傳輸至上位機(jī)以及PLC自動(dòng)化控制裝置中。

（2）該設(shè)備還可以針對(duì)缺氧段以及曝氣池的好氧段進(jìn)行技術(shù)控制。通過(guò)將實(shí)際測(cè)量范圍在-500～500mV的氧化-還原電位計(jì)安裝于每一個(gè)曝氣池外圈的缺氧區(qū)域以及好氧區(qū)域臨界面中，然后鼓風(fēng)機(jī)的高速運(yùn)行過(guò)程可以通過(guò)測(cè)量的氧化-還原電位進(jìn)行科學(xué)控制。在此技術(shù)處理過(guò)程中，可有效提高處理技術(shù)工藝中的除磷脫氮能力。

（3）該自動(dòng)化控制裝置還可針對(duì)曝氣池中污泥的實(shí)際濃度進(jìn)行控制。在傳統(tǒng)的污水技術(shù)處理工藝流程中，污泥的實(shí)際濃度測(cè)量只能采用實(shí)驗(yàn)室中舊的實(shí)驗(yàn)儀器以及實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)分析。因此，在數(shù)據(jù)結(jié)果方面，測(cè)量精確性有待進(jìn)一步研究。為了提高技術(shù)工藝處理結(jié)果的科學(xué)性，技術(shù)人員將測(cè)量范圍在0.5～10g/L的在線污泥濃度測(cè)量裝置安裝在該污水處理廠的曝氣池中，因此很好地解決了傳統(tǒng)技術(shù)測(cè)量中數(shù)據(jù)結(jié)果不科學(xué)的問(wèn)題。

4.2 污水處理中電磁流量計(jì)以及氣體流量計(jì)的應(yīng)用分析

在該污水自動(dòng)化處理系統(tǒng)中，技術(shù)人員在其中安裝了5臺(tái)測(cè)量范圍分別在0～1200m3/h的電磁流量計(jì)量自動(dòng)化裝置，其主要用于對(duì)污水處理廠的剩余污泥流量與回流污泥量進(jìn)行分析檢測(cè)。在實(shí)際應(yīng)用中，技術(shù)人員安裝電磁流量計(jì)之后，值班人員可結(jié)合儀表中顯示的數(shù)據(jù)，從而判斷其運(yùn)行是否科學(xué)穩(wěn)定。主要科學(xué)分析剩余污泥泵的工作與回流污泥泵的工作運(yùn)行情況，以此為設(shè)備的維護(hù)與處理技術(shù)工藝的科學(xué)調(diào)整奠定積極的基礎(chǔ)。

與此同時(shí)，技術(shù)人員可以解決傳統(tǒng)設(shè)備運(yùn)行中潛水泵無(wú)法簡(jiǎn)單判斷其是否在科學(xué)運(yùn)行的技術(shù)難題，而且這種自動(dòng)化在線檢測(cè)儀表安裝過(guò)程簡(jiǎn)單，檢測(cè)顯示結(jié)果非常精確。同時(shí)直接將4臺(tái)測(cè)定范圍在0～4000m3/h的氣體流量計(jì)安裝于曝氣池與鼓風(fēng)機(jī)之間的空氣管道中，使值班人員可以隨時(shí)了解鼓風(fēng)機(jī)向曝氣池提供的實(shí)際氣體量。

5 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，自動(dòng)化檢測(cè)儀表控制裝置在廣西某城鎮(zhèn)污水廠一直發(fā)揮著重要的作用。通過(guò)實(shí)踐研究，本文認(rèn)為在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，為了不斷提升電氣自動(dòng)化設(shè)備的應(yīng)用成效，需要始終保持自動(dòng)化檢測(cè)儀表干凈與清潔，而且定期應(yīng)該對(duì)其中的檢測(cè)探頭進(jìn)行清理，保證數(shù)據(jù)采集科學(xué)、準(zhǔn)確；與此同時(shí)，還需針對(duì)以上不同檢測(cè)儀表進(jìn)行優(yōu)化校正，減少運(yùn)行誤差。此外，在應(yīng)用過(guò)程中，還需要確保自動(dòng)化儀表的電壓穩(wěn)定，從而不斷延長(zhǎng)電氣自動(dòng)化裝置的使用周期?？傊詣?dòng)化監(jiān)測(cè)儀表在該污水廠的檢測(cè)應(yīng)用效果非常理想。因此，在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，應(yīng)該通過(guò)不斷優(yōu)化控制，從而提高自動(dòng)化技術(shù)處理水平。

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1004-7344（2016）23-0231-02

2016-7-20

李 福（1987-），男，助理工程師，本科，主要從事電氣自動(dòng)化控制等工作。