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）

電氣自動化對城鎮(zhèn)污水處理廠在線自動檢測儀表的運用

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)污水處理過程中，自動化技術(shù)的運用非常重要。特別是隨著近年來我國工業(yè)自動化技術(shù)的不斷提高，自動化在線檢測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，重點結(jié)合我國廣西南寧地區(qū)某污水處理廠的實際運行情況，通過對自動化在線檢測儀表在該污水處理廠的實踐應(yīng)用情況進行分析，從而科學(xué)總結(jié)自動化控制儀表在污水處理過程中的相關(guān)注意事項以及具體的操作流程。

自動化檢測儀表；城鎮(zhèn)污水處理廠；在線自動檢測儀；運用

隨著我國科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，自動化檢測技術(shù)得到了十分廣泛的應(yīng)用。其在我國污水處理過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，而且通過電氣自動化控制技術(shù)，可以對污水處理廠的在線自動檢測儀表進行調(diào)整和控制。因此，本文將重點以我國廣西省某城鎮(zhèn)污水處理廠自動化在線檢測控制儀表的運行情況進行分析研究。

1 城鎮(zhèn)污水處理中自動化在線檢測儀表的分析

自動化在線檢測儀表是自動化控制系統(tǒng)中的一種十分關(guān)鍵的子系統(tǒng)。通常情況下，我國工業(yè)生產(chǎn)中所應(yīng)用的自動化控制系統(tǒng)主要由三個不同的分系統(tǒng)構(gòu)成：①傳感系統(tǒng)，其主要利用各種信號對被測模擬量進行科學(xué)檢測；②變送器，其主要是將傳感設(shè)備中所測量的模擬信號科學(xué)轉(zhuǎn)化為4～20mA的電流信號，并將電流信號發(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)被檢測量的數(shù)據(jù)結(jié)果。因此，在實際應(yīng)用過程中，這三大系統(tǒng)通過協(xié)調(diào)展開工作，如果缺少任何一種設(shè)備，電氣自動化檢測裝置都不能稱之為真正意義上的在線自動化檢測儀器。

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

2 自動化在線檢測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，一直連續(xù)運行到現(xiàn)在，而且經(jīng)過測試，其能夠在滿負荷情況下進行正常運轉(zhuǎn)。該污水處理廠一期工程設(shè)計一級污水處理能力為24萬m3/d，二級污水處理能力為10萬m3/d，設(shè)計服務(wù)范圍和服務(wù)人口分別為30.5km2和34.3萬人。在污水處理過程中，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題。

3 自動化在線檢測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化處理設(shè)備采用國外最先進的技術(shù)工藝設(shè)備，通過二級生物處理工藝中的傳統(tǒng)活性污泥處理技術(shù)展開操作。在作業(yè)過程中，結(jié)合廣西地區(qū)污水水質(zhì)污染濃度相對較低的特性，在曝氣這一核心技術(shù)環(huán)節(jié)，利用OOC技術(shù)工藝展開科學(xué)操作。因此，其不僅技術(shù)操作流程簡單，而且處理運行成本較低，出水水質(zhì)較好，運行管理十分方便。除此之外，整個污水處理技術(shù)流程十分穩(wěn)定、安全。

具體而言，在處理過程中，首先從廠外污水干管收集該污水廠的全部污水，然后對其進行科學(xué)預(yù)處理，并進入水泵房進行粗格柵。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。利用五臺大型污水泵將全部污水提升到細格柵。在此過程中，污水中較小的漂浮物將會被去除。

與此同時，污水中的油性物質(zhì)與砂粒會經(jīng)過曝氣沉砂池有效被去除，然后還要經(jīng)過計量槽裝置對實際的污水處理量進行計算分析。經(jīng)過預(yù)處理之后的污水還要經(jīng)過初沉池進行一級技術(shù)處理，然后將其中30％的有機污染物科學(xué)去除。經(jīng)過初沉池技術(shù)處理之后的無污染物質(zhì)，還要進入二級技術(shù)處理裝置進行科學(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)中的有機物。在此技術(shù)處理過程中，曝氣池中的混合液還需要經(jīng)過二沉池進行沉淀以及分離處理，從而將其中的污泥以及污水進行有效隔離。

污水中上層漂浮的物質(zhì)即為經(jīng)過凈化后的澄清液，經(jīng)過沉淀處理之后的污泥還要經(jīng)過曝氣池進行回收利用，一部分主要用于回流曝氣池，然后在再進行綜合利用；一部分主要作為剩余污泥，然后回流到初沉池中進行二次反應(yīng)處理。經(jīng)過初沉池技術(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)過污泥處理綜合系統(tǒng)裝置，對污泥態(tài)的污泥進行脫水技術(shù)處理；經(jīng)過壓濾作用，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 自動化在線檢測儀表在污水處理中的應(yīng)用流程示意圖

4 污水處理中自動化在線檢測儀表的功能作用分析

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

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

（2）該設(shè)備還可以針對缺氧段以及曝氣池的好氧段進行技術(shù)控制。通過將實際測量范圍在-500～500mV的氧化-還原電位計安裝于每一個曝氣池外圈的缺氧區(qū)域以及好氧區(qū)域臨界面中，然后鼓風機的高速運行過程可以通過測量的氧化-還原電位進行科學(xué)控制。在此技術(shù)處理過程中，可有效提高處理技術(shù)工藝中的除磷脫氮能力。

（3）該自動化控制裝置還可針對曝氣池中污泥的實際濃度進行控制。在傳統(tǒng)的污水技術(shù)處理工藝流程中，污泥的實際濃度測量只能采用實驗室中舊的實驗儀器以及實驗方法進行數(shù)據(jù)監(jiān)測分析。因此，在數(shù)據(jù)結(jié)果方面，測量精確性有待進一步研究。為了提高技術(shù)工藝處理結(jié)果的科學(xué)性，技術(shù)人員將測量范圍在0.5～10g/L的在線污泥濃度測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)測量中數(shù)據(jù)結(jié)果不科學(xué)的問題。

4.2 污水處理中電磁流量計以及氣體流量計的應(yīng)用分析

在該污水自動化處理系統(tǒng)中，技術(shù)人員在其中安裝了5臺測量范圍分別在0～1200m3/h的電磁流量計量自動化裝置，其主要用于對污水處理廠的剩余污泥流量與回流污泥量進行分析檢測。在實際應(yīng)用中，技術(shù)人員安裝電磁流量計之后，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行情況，以此為設(shè)備的維護與處理技術(shù)工藝的科學(xué)調(diào)整奠定積極的基礎(chǔ)。

與此同時，技術(shù)人員可以解決傳統(tǒng)設(shè)備運行中潛水泵無法簡單判斷其是否在科學(xué)運行的技術(shù)難題，而且這種自動化在線檢測儀表安裝過程簡單，檢測顯示結(jié)果非常精確。同時直接將4臺測定范圍在0～4000m3/h的氣體流量計安裝于曝氣池與鼓風機之間的空氣管道中，使值班人員可以隨時了解鼓風機向曝氣池提供的實際氣體量。

5 結(jié)束語

綜上所述，自動化檢測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。通過實踐研究，本文認為在實際應(yīng)用過程中，為了不斷提升電氣自動化設(shè)備的應(yīng)用成效，需要始終保持自動化檢測儀表干凈與清潔，而且定期應(yīng)該對其中的檢測探頭進行清理，保證數(shù)據(jù)采集科學(xué)、準確；與此同時，還需針對以上不同檢測儀表進行優(yōu)化校正，減少運行誤差。此外，在應(yīng)用過程中，還需要確保自動化儀表的電壓穩(wěn)定，從而不斷延長電氣自動化裝置的使用周期?？傊?，自動化監(jiān)測儀表在該污水廠的檢測應(yīng)用效果非常理想。因此，在實際應(yīng)用過程中，應(yīng)該通過不斷優(yōu)化控制，從而提高自動化技術(shù)處理水平。

[1]金小燕.淺談污水處理廠在線檢測儀表的管理[J].中國城市經(jīng)濟，2011，12：165.

[2]沈文浩，寧利.工業(yè)污水處理自動監(jiān)控技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀研究[J].造紙科學(xué)與技術(shù)，2011，05：83～91.

[3]羅婧媛.自動化在線檢測儀表在污水處理廠的應(yīng)用[J].西南給排水，2013（01）.

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2016-7-20

李 福（1987-），男，助理工程師，本科，主要從事電氣自動化控制等工作。