武云鵬

自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)在污水處理廠的應(yīng)用

武云鵬

新疆市政建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司，新疆 烏魯木齊 830000

；隨著近幾年我國經(jīng)濟(jì)水平的高速發(fā)展，我國的工業(yè)和民用污水的排放量也隨著人口的增加而不斷加大。工業(yè)污水以及人們生活污水的排放，對(duì)水體的污染十分嚴(yán)重。國家相關(guān)部門對(duì)于治理污水排放問題也給予了較大的關(guān)注并提高了整治力度。通過出臺(tái)一系列法律法規(guī)來規(guī)范日常污水的排放，從而提升水體的再利用價(jià)值。

自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)；污水處理；儀器；儀表

引言

本文以一些污水處理廠采用的先進(jìn)的自動(dòng)控制系統(tǒng)為出發(fā)點(diǎn)，對(duì)自動(dòng)化控制系統(tǒng)進(jìn)行了一定的分析，闡述了此系統(tǒng)的使用在污水處理中具有的重要意義。通過研究可以看出自動(dòng)化控制系統(tǒng)能夠?qū)U棄的污水轉(zhuǎn)變?yōu)檫_(dá)標(biāo)水，在保護(hù)土地等多方面具有良好的作用[1]。從目前的處理方式來看，一般情況下都是采用較為先進(jìn)的控制技術(shù)來處理污水，然后根據(jù)系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)過程中收集的參數(shù)和數(shù)據(jù)變化情況，分析系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)情況。

1 系統(tǒng)介紹

污水處理廠的自動(dòng)控制系統(tǒng)一般情況下都以計(jì)算機(jī)為主導(dǎo)來控制，其運(yùn)行系統(tǒng)主要由計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)、PLC控制系統(tǒng)、儀表儀器控制系統(tǒng)這三個(gè)部分組成。在此基礎(chǔ)上，這三個(gè)系統(tǒng)經(jīng)過相互連通、相互轉(zhuǎn)化，經(jīng)過一系列的相關(guān)系統(tǒng)循環(huán)對(duì)收集的數(shù)據(jù)進(jìn)行集中管理、分散控制、資源共享、工藝聯(lián)通、維護(hù)起來相對(duì)比較方便等一些原則。系統(tǒng)經(jīng)過相互的配合，在一定程度上保證了污水處理的效率、質(zhì)量以及處理速度，從而減輕了人工勞動(dòng)力，保護(hù)了生態(tài)環(huán)境，而且還實(shí)現(xiàn)了污水處理廠趨于現(xiàn)代化管理模式[2]。只有保證污水處理系統(tǒng)的正常運(yùn)行，才能夠進(jìn)一步提升污水的處理質(zhì)量。

上述所說的自動(dòng)化檢測(cè)儀表屬于自控系統(tǒng)中最關(guān)鍵的組成部分之一。通常情況下，所使用的自動(dòng)化測(cè)儀表都是由三個(gè)組成部分構(gòu)成。

第一部分是傳感器。傳感器的作用就是收集系統(tǒng)所檢測(cè)到的信號(hào)，并將信號(hào)進(jìn)行模擬，傳送到子系統(tǒng)中供下一個(gè)環(huán)節(jié)處理。

第二部分是變送器。變送器的主要作用就是將傳感器所測(cè)量的模擬數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變?yōu)橐欢l率的電流信號(hào)。電流信號(hào)經(jīng)過相關(guān)的可編程序?qū)肽M量，形成模塊化，這樣便于一些負(fù)責(zé)人對(duì)信號(hào)進(jìn)行分析和處理。

第三部分是觸摸顯示屏。該組成部分的主要作用就是能夠?qū)y(cè)量的結(jié)果較為直觀地反映在電腦屏幕上，同時(shí)將計(jì)算的結(jié)果也清晰地展現(xiàn)給觀察人，同時(shí)也方便了負(fù)責(zé)人在電腦屏幕上對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行操作和處理。這三個(gè)組成部分只有巧妙地聯(lián)系在一起才能使整個(gè)自動(dòng)化檢測(cè)儀表正常運(yùn)行，任何一部分都缺一不可；缺少任何一部分，就不能稱之為完整的控制系統(tǒng)。自動(dòng)化檢測(cè)儀表具有多方面的優(yōu)點(diǎn)，主要有測(cè)量精準(zhǔn)、數(shù)據(jù)顯示清晰、反應(yīng)速度靈敏、便于操作和具有較高的可操作性等優(yōu)點(diǎn)。在我們的工業(yè)生產(chǎn)中，此構(gòu)件使用的頻率相當(dāng)高。本文以南山鋁材二廠的污水處理廠為主要例子，深入探討了子控儀表系統(tǒng)的運(yùn)行和使用。

2 建設(shè)簡介

某鋁材二廠污水處理廠是在2008年4月份開始建設(shè)的，到了2009年5月份左右通水試運(yùn)行。此廠的主要責(zé)任和義務(wù)就是對(duì)工廠中所排出的污水進(jìn)行處理，將廢水中的化學(xué)物質(zhì)經(jīng)過處理得到中和，同時(shí)還要對(duì)排出的污水進(jìn)行收集并研究污水中的化學(xué)成分，從而確保所排出的水質(zhì)符合國家相關(guān)的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。

圖1 污水處理工藝流程

3 主要用儀器介紹

根據(jù)施工特點(diǎn)和施工要求，在污水的處理源頭設(shè)置檢測(cè)儀表，對(duì)整個(gè)處理過程進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)分析和整理。具體的配置如下：在調(diào)節(jié)池內(nèi)放置兩臺(tái)pH儀器，這兩臺(tái)儀器的主要作用就是適時(shí)的對(duì)廢水中的pH值進(jìn)行監(jiān)控，從而確保進(jìn)水水質(zhì)符合相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)；在A/O生化池中每隔10?m左右設(shè)置一臺(tái)溶解氧測(cè)定儀，這一切的主要作用就是檢測(cè)各個(gè)水段溶解氧氣的含量；在排水口處也需要安放一臺(tái)余氯測(cè)量儀器，主要用于檢測(cè)出水口處的余氯量，然后再配合相關(guān)的二氧化氯發(fā)生器。此出水口處的水質(zhì)進(jìn)步的凈化和控制；在出水口處還應(yīng)設(shè)置一臺(tái)COD檢測(cè)儀，主要用于檢測(cè)出水處水質(zhì)中COD的指標(biāo)是否合格。

4 主要儀表介紹

在自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)工廠的污水處理過程中，需要用到的主要儀表為液位計(jì)、液位差計(jì)以及流量計(jì)[3]。其安裝的位置也具有很大的差別，一般情況下再進(jìn)水泵房集池中需要安裝一臺(tái)液位計(jì)，同時(shí)還要根據(jù)泵房水位值的大小采用自動(dòng)控制的方式來確保多臺(tái)水泵能夠同時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)。某些泵房水位高出所設(shè)定的正常值時(shí)，這時(shí)PLC系統(tǒng)就會(huì)按照軟件中所編寫的程序設(shè)定，增加水泵運(yùn)轉(zhuǎn)的臺(tái)數(shù)將水位降到合理的范圍內(nèi)，通過減少使用的運(yùn)轉(zhuǎn)臺(tái)數(shù)或者全部關(guān)閉水泵運(yùn)轉(zhuǎn)臺(tái)數(shù)，防止水泵出現(xiàn)過載的現(xiàn)象，在保護(hù)的水泵同時(shí)也將泵房水位控制在合理的范圍內(nèi)。

在分配井管道處需要安裝一臺(tái)電磁流量計(jì)，使設(shè)置能夠較為準(zhǔn)確地實(shí)時(shí)測(cè)量進(jìn)水量和出水量。在測(cè)量的過程中也會(huì)收集水質(zhì)的情況并轉(zhuǎn)化為具體的信號(hào)顯示在流量計(jì)中。當(dāng)某些數(shù)值超過預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)之后，就會(huì)啟動(dòng)相應(yīng)的控制系統(tǒng)對(duì)水量進(jìn)行控制，從而為運(yùn)轉(zhuǎn)而提供實(shí)時(shí)流量供應(yīng)[4]。

在此基礎(chǔ)上，自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)中還會(huì)用到溶解氧測(cè)定計(jì)、COD在線監(jiān)測(cè)儀、藥品添加計(jì)量儀以及可編程控制器和觸碰屏[5]。最重要的就是可編程控制器和觸摸屏，通常在主控制室中都會(huì)配置相關(guān)的可編程控制器和觸摸屏，主要目的就是實(shí)時(shí)接收和輸入指令，及時(shí)處理和計(jì)算收集的數(shù)據(jù)，然后發(fā)送指令給外圍的一些儀表來執(zhí)行相應(yīng)的程序命令，讓他們?cè)谧詣?dòng)化條件下，集中對(duì)水質(zhì)進(jìn)行宏觀控制，從而保證整套自動(dòng)化系統(tǒng)具有高效、可靠的處理速度和效率[6]。

5 結(jié)束語

綜上所述，自動(dòng)化檢測(cè)儀表在污水場(chǎng)的處理中具有深遠(yuǎn)的影響。雖然在具體的使用過程中會(huì)出現(xiàn)一些問題，但是相信隨著科技的發(fā)展以及污水處理技術(shù)的提高，通過不斷實(shí)踐改善整個(gè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)，能讓自動(dòng)化檢測(cè)系統(tǒng)起到更高的可利用價(jià)值。

[1]韓晶晶，郭群凱.自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)在污水處理廠的應(yīng)用[J].中國水運(yùn)月刊，2008，8（5）：119-120.

[2]姬克寧.集散式自動(dòng)化控制系統(tǒng)在污水處理廠的應(yīng)用[J].裝備制造，2009（4）：170.

[3]崔宗超.基于現(xiàn)場(chǎng)總線的城市污水處理自動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D].重慶：重慶大學(xué)，2006.

[4]張穎超，趙珊珊.基于LonWorks現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的城市污水處理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].重慶環(huán)境科學(xué)，2002，24（5）：11-13.

[5]張玥.基于LONWORKS技術(shù)的污水處理控制系統(tǒng)的研究[D].成都：西南交通大學(xué)，2007.

[6]周倫，王愛民.基于LonWorks技術(shù)的污水處理控制系統(tǒng)[J].儀器儀表標(biāo)準(zhǔn)化與計(jì)量，2006（3）：44-45.

Application of Automatic Monitoring System in Sewage Treatment Plant

Wu Yunpeng

Xinjiang Municipal Architecture Design & Research Institute Co., Ltd., Xinjiang Urumqi 830000

With the rapid development of China’s economic level in recent years, China’s industrial and civilian wastewater emissions have also increased with the increase in population. The discharge of industrial sewage and people’s domestic sewage pollutes the water body very seriously. Relevant departments of the state have also given greater attention to the issue of controlling sewage discharge and increased the intensity of rectification. Through the introduction of a series of laws and regulations to regulate the discharge of daily sewage, so as to enhance the reuse of water.

automated monitoring system;sewage treatment;instrument;instrument

TP277

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