郭來福

（廈門市吉龍德環(huán)境工程有限公司，福建 廈門 361000）

自動化在線檢測儀表是自動控制系統(tǒng)的重要組成部分，其儀表構(gòu)成十分復(fù)雜，能夠有效解決以往污水處理中人工檢測污水成分導(dǎo)致的檢測結(jié)果不準(zhǔn)確、工作量增加等問題，具有十分突出的使用效果。

1 自動化在線檢測儀表結(jié)構(gòu)特征

在污水處理過程中，自動化儀表具有操作簡單、清晰度高、測量精準(zhǔn)等特征，其主要類型大致可劃分成兩種，成分分析儀表與熱工儀表。其中，成分分析儀表，也被稱為水質(zhì)分析儀表，可以檢測溶解氧、酸堿值、污泥濃度等成分，包括溶解氧儀、在線BOD及COD儀表等，形式多樣，且具有較強(qiáng)的專用性；熱工儀表是檢測熱工量的儀表，屬于物理測量儀表，可以檢測壓力、液位、溫度等，包括壓力儀表、溫度儀表、流量及液位儀表等[1]。自動化在線檢測儀表主要由傳感器、變送器及顯示器三部分組成，傳感器主要檢測分析模擬量，并運(yùn)用信號檢測方法進(jìn)行分析；變送器主要是將傳感器檢測到的信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娏餍盘?，并傳輸至PLC中，即可編程序控制器；顯示器的作用是通過屏幕在線顯示結(jié)果參數(shù)，工作人員可立即操作讀取，這三部分是一個緊密結(jié)合的有機(jī)整體，三者共同作用實(shí)現(xiàn)在線精準(zhǔn)測量，目前已經(jīng)廣泛應(yīng)用在廢水治理中，發(fā)揮著十分積極的作用[2]。

2 自動化在線檢測儀表在污水處理中的應(yīng)用

我國廢水治理一般包含三個階段，一級處理階段、二級處理階段及三級處理階段，分別利用組格柵過濾、沉淀池、生物膜法、活性污泥法、混凝沉淀法、活性炭吸附法等措施對廢水進(jìn)行處理，最終達(dá)到污水排放標(biāo)準(zhǔn)，一級（A級、B級）、二級和三級，如化學(xué)需氧量（COD）一級（A級）允許排放標(biāo)準(zhǔn)為50 mg/L，B級為60 mg/L，二級為100 mg/L，三級為120 mg/L，還有生物需氧量、懸浮物、pH值、動植物油等，自動化在線檢測儀的使用能夠在線、自動檢測和記錄水質(zhì)變化情況，并進(jìn)行報警處理，便于人們進(jìn)行處理，很大程度上縮減了工組人員工作量和難度，提升工作效率，降低污染。

2.1 自動化流量測量儀表

在廢水治理中，自動化流量檢測儀表發(fā)揮著非常重要的功能，能夠自動分析污水治理中各項(xiàng)數(shù)據(jù)信息，明確進(jìn)出水量、污泥回流量、曝氣量、產(chǎn)氣量等關(guān)鍵參數(shù)，并進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測，為廢水治理提供詳實(shí)的數(shù)據(jù)支撐，便于控制廢水治理設(shè)備運(yùn)行條件。在廢水治理中，水量是非常關(guān)鍵的參數(shù)，準(zhǔn)確掌握進(jìn)出水量，能有效提升廢水治理工藝控制，提高水力負(fù)荷抗沖擊能力，較為常用的自動化流量測量儀表主要有超聲波流量計(jì)、電磁流量計(jì)、壓差式流量計(jì)[3]。

（1）超聲波流量計(jì)，主要應(yīng)用在管道、渠道測量中，能有效解決傳統(tǒng)流量測量中，使用流量槽或堰板等測量設(shè)備時無法實(shí)時反應(yīng)流量變化的不足，可以直接在現(xiàn)場或顯示器中了解水位實(shí)時流量及累計(jì)流量變化情況，為廢水治理提供便利，具有無需打孔、無需斷流、穩(wěn)定性好、無需額外費(fèi)用、直接安裝的優(yōu)勢，在大口徑管道中檢測效果尤其優(yōu)秀，并且也不會對流體各項(xiàng)數(shù)據(jù)信息產(chǎn)生干擾，可直接輸出為標(biāo)準(zhǔn)直流信號[4]。

（2）電磁流量計(jì)，主要應(yīng)用在剩余污泥流量及回流污泥流量的檢測中，可以直接將電磁流量計(jì)安裝在剩余污泥管道及回流污泥管道中，工作人員可根據(jù)儀表中顯示的參數(shù)信息，判斷剩余污泥泵及回流污泥泵工作情況，能切實(shí)擺脫以往無法判斷潛水泵工作運(yùn)行狀態(tài)的問題，具有安裝便捷、檢修養(yǎng)護(hù)便利的優(yōu)勢。

（3）超聲波液位差計(jì)，能夠通過檢測計(jì)算出廢水位于格柵前后的液位差、格柵阻塞率，在實(shí)際工作中，可以直接將超聲波液位差計(jì)安裝在粗格柵和細(xì)格柵上，將相關(guān)數(shù)據(jù)傳輸至PLC上進(jìn)行分析，倘若發(fā)現(xiàn)檢測出的液位差超過規(guī)定數(shù)值，說明格柵存在問題，需要及時查看，清理干凈格柵內(nèi)部垃圾并進(jìn)行適當(dāng)處理，確保廢水正常通過，延長設(shè)備使用壽命；還有一種超聲波液位計(jì)，是根據(jù)廢水量調(diào)整優(yōu)化提升泵的方式，具有降低提升泵疲勞程度、延長設(shè)備使用壽命的優(yōu)勢，主要安裝在進(jìn)水泵井位置，超聲波液位計(jì)會直接將檢測數(shù)據(jù)傳輸至PLC與上位機(jī)中，進(jìn)行全面系統(tǒng)計(jì)算與分析，依據(jù)分析結(jié)果優(yōu)化程序控制方式，加強(qiáng)提升泵自動控制水平。

2.2 在線分析儀表

在自動化檢測儀表中，在線分析儀表是十分關(guān)鍵的構(gòu)成部分，需要對溶解氧、污泥濃度、化學(xué)需氧量、氨氮、總氮、總磷等諸多參數(shù)信息進(jìn)行分析，通過在線分析儀，可以直接檢測分析上述信息，為廢水治理提供精準(zhǔn)詳實(shí)的信息。常用在線分析儀包括溶解氧計(jì)、污泥濃度計(jì)、化學(xué)需氧量分析儀等諸多儀器，不同儀器其優(yōu)勢特征各不相同。

2.2.1 溶解氧測定計(jì)

廢水治理中會使用生物膜法、好氧厭氧微生物處理法、活性污泥法等工藝，水中溶解氧是維持微生物生命活動的重要因素，利用溶解氧測定計(jì)實(shí)時檢測水中的溶解氧，能根據(jù)實(shí)際情況保持微生物活性，優(yōu)化菌群生化能力。并且，自動控制系統(tǒng)可以根據(jù)溶解氧測定計(jì)檢測分析出的結(jié)果，合理控制曝氣轉(zhuǎn)碟運(yùn)轉(zhuǎn)，如開機(jī)、關(guān)機(jī)等，具有節(jié)約能源、保護(hù)設(shè)備的優(yōu)勢，是廢水治理工藝的核心，與系統(tǒng)調(diào)節(jié)息息相關(guān)，一般安裝在曝氣池中，實(shí)時檢測曝氣池內(nèi)溶解氧并直接傳輸至PLC及上位機(jī)中，進(jìn)行系統(tǒng)計(jì)算與分析[5]。

2.2.2 污泥濃度計(jì)

在廢水治理中，污泥濃度屬于一項(xiàng)重要指標(biāo)，傳統(tǒng)污泥濃度檢測以實(shí)驗(yàn)檢測為主，存在檢測結(jié)果不及時、不精確的不足，因而難以實(shí)現(xiàn)剩余污泥量及回流污泥量處理工藝的及時調(diào)整。采用污泥濃度計(jì)，將其安裝在曝氣池內(nèi)，能夠?qū)崟r、精準(zhǔn)檢測污泥濃度，具有降低工作人員工作量，便于優(yōu)化調(diào)整剩余污泥量及回流污泥量處理工藝的及時調(diào)整[6]。

2.2.3 化學(xué)需氧量分析儀

化學(xué)需氧量指在一定條件下，單位體積中污水強(qiáng)氧化劑消耗的總量，是衡量廢水治理水平的重要指標(biāo)，在實(shí)際工作中，一般使用重鉻酸鉀測量法進(jìn)行檢測，能降低檢測數(shù)據(jù)偏差率，提高數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性、有效性和真實(shí)性，但也存在維修配件貴、藥劑費(fèi)用多、無法立即修復(fù)等不足，使用成本較高。

2.3 溫度測量儀表

溫度測量儀表，主要包含鉑熱電阻這一較常使用的熱敏元件、溫度變送器及PLC，通常應(yīng)用在廢水治理厭氧消化環(huán)節(jié)，通過溫度監(jiān)測點(diǎn)將信息傳輸至溫度變送器將熱信號轉(zhuǎn)化為電信號，并與模擬量模塊連接在一起，具有簡化數(shù)據(jù)處理及提取過程、實(shí)時監(jiān)測厭氧消化速度并幫助厭氧消化的優(yōu)勢。

3 自動化在線檢測儀表應(yīng)用效果及注意事項(xiàng)

3.1 實(shí)際應(yīng)用效果

第一，在廢水治理過程中，為確保系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行，降低故障發(fā)生率，相關(guān)人員往往會采取有效措施，幫助操作人員掌握和了解相關(guān)參數(shù)系信息，利用這些參數(shù)調(diào)節(jié)和優(yōu)化處理設(shè)備及工藝，提升廢水治理效果，利用自動化在線檢測儀，可以實(shí)時了解不同時間段水質(zhì)變化結(jié)果，為廢水治理提供詳實(shí)可靠的數(shù)據(jù)信息，從而保障整體系統(tǒng)的安全性與穩(wěn)定性[7]；第二，利用自動化在線檢測儀表對廢水進(jìn)行實(shí)時檢測，便于完成各種前期控制工作，在線檢測儀表實(shí)際測量時間一般維持在30分鐘左右，倘若實(shí)際治理環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，儀表對應(yīng)系統(tǒng)會自動發(fā)出警報，操作人員會迅速定位問題位置，及時調(diào)整相關(guān)參數(shù)，確保整體水質(zhì)；第三，便于分析采集各種數(shù)據(jù)信息，降低和消除因季節(jié)變化導(dǎo)致的泥渣量驟增影響。

3.2 注意事項(xiàng)

（1）定期維修和矯正各種儀表，在長期使用過程中，儀表會因各種因素影響產(chǎn)生測量偏差，可定期對其進(jìn)行維修和矯正，確保儀表處于最佳運(yùn)行狀態(tài)，保證測量結(jié)果準(zhǔn)確性；（2）注重測量儀表傳感器清潔度，安排人員定期清理傳感器，這是因?yàn)?，在長期廢水治理環(huán)境中，儀表傳感器會受到嚴(yán)重污染，特別是直接接觸廢水的溶解氧計(jì)、污泥濃度測量計(jì)等，必須每周清洗一次，確保其清潔度，以保證采集數(shù)據(jù)的真實(shí)性和準(zhǔn)確性，需要注意的是，在清理時，要盡可能選用柔軟材料進(jìn)行清潔，避免損壞傳感器；（3）確保儀表供電穩(wěn)定性，自動化檢測儀表很容易因瞬時電擊而損壞，在整個廢水治理系統(tǒng)中，倘若儀表供電不穩(wěn)定，很容易損壞超聲波液位計(jì)及超聲波液位差計(jì)等，對系統(tǒng)穩(wěn)定造成不良影響。

4 結(jié)語

綜上所述，自動化檢測儀表在廢水治理中發(fā)揮著越來越重要的作用，隨著現(xiàn)代自動化技術(shù)不斷發(fā)展，其功能作用也將越發(fā)突出，相關(guān)人員應(yīng)當(dāng)加大自動化檢測儀表應(yīng)用力度，將自動化流量測量儀表、在線分析儀表、溫度測量儀表等應(yīng)用在廢水治理中，顯著提高廢水治理效率和質(zhì)量。