自动化仪表在污水处理中的设计与应用

摘 要：随着工业经济的迅猛发展，导致大量污水被排出，因此，必须采取有效的措施加强对污水的处理。在污水处理过程中，使用自动仪表可使污水处理的效果得到明显提升。因此，自动化仪表在污水处理中的应用对有效保护环境和国民经济的发展有重要的意义。分析了自动化仪表在污水处理中的作用，并对污水处理中自动化仪表的设计和应用进行了探讨，以期为污水处理工作提供参考。

关键词：自动化仪表；污水处理厂；水质检测；溶氧量

中图分类号：TH86 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.08.092

随着我国经济的快速发展，我国的工业化程度越来越高，但随着城市污水和工业废水的排出，我国的水资源污染也越来越严重。因此，国家加大了对水资源的保护力度，开始关注城市污水和工业废水的处理工作，对各种废水处理过程的效果、设备的运行情况、污水处理的水质检测等都提出了一定的要求，这也对自动化仪表在污水处理中的设计和应用提出了更高的要求。

1 自动化仪表在污水处理中的作用

随着城市化进程的加快，工业化也在不断加快，人们在生产、生活中对水资源的污染也越来越严重。因此，水污染预防和治理工作变得更加困难。为了保证排水水质符合国家的排放要求，必须提高污水处理效率，准确、合理地使用自动化仪表。

为了达到减少污染的目的，在现代化的污水处理过程中，需要采用各种检测pH、温度、溶解氧浓度液位差、流量、污泥界面等参数的方法。如果采用人工的方式检测这些参数，则不仅会增加工作量，还会延长检测时间。保证污水处理质量的重要指标是污水的溶氧量、曝气值等。只有有效检测这些参数，才能对各种设备的功能进行有效控制和调节，从而提高污水处理效率。在污水处理中，使用自动化仪表可调节污水处理设备的运行状况，还能对污水处理过程起到监测和报警的作用，这对提高污水处理厂的可靠性有重要意义。

2 自动化仪表的设计和应用

污水处理自动化仪表主要由热仪表和成分分析仪表组成。成分分析仪表又称为多水质分析仪表，比如溶解氧仪、在线BOD仪和在线COD仪等。该设备局有非常强的专用性以及复杂性和多样性，但每种成分分析仪的适用范围会根据某种介质的成分确定。

2.1 温度和压力仪表

在厌氧消化过程中只有将介质温度控制在特定范围内，才能使厌氧消化正常反应。因此，需要对温度检测点进行设置，而铂热电阻采用率极高的典型热敏元件。温度监测点在水处理过程中的数量并不多，而热电阻信号的监测需要自动控制系统配套专用的热电阻模块，因此，可考虑采用温度变送器。温度变送器可将热电阻信号转换为4～20 mA的信号，进而接入模拟量模块。在污水处理的压力检测中，常在泵出口处设置就地压力表或压力变送器（智能型压力变送器），以便于配合手操器对压力变送器进行量程设置、调零等操作。

2.2 流量仪表

流量仪表在污水处理过程中起着非常大的作用，其能监测关键参数，比如进水量、出水量、曝气量、污泥回流量等，从而使污水处理设备正常运行，也为评判污水的正常运行和合格运行提供了重要的依据。常用的流量仪表有电磁流量计、明渠流量计、压差式流量计和超声波流量计等。采用多种工艺对各个环节的流量进行检测，对提高污水处理的效率有十分重要的意义。

2.3 溶解氧仪

在处理污水时，常使用活性污泥法、生物膜法、好氧厌氧微生物处理法等。为了使微生物的生命活动得到保证，就要进行水中溶解氧。检测水中的溶解氧可保证微生物的活性，为调节曝气量提供科学依据，从而提高污水的处理效率。传感器与变送器是溶解氧仪非常重要的组成部分，固定好安装后才可使用，从而保证测量的准确性。

2.4 分析仪表

随着我国自动化仪表测量技术的飞速发展，越来越多的水质分析仪器被用于污水处理中。在污水处理过程中，有很多重要的参数，根据这些参数自动控制和调整设备的运行方式，可确保污水排放符合国家规定的排放要求。此外，对这些参数进行实时线检测，可使相关工作人员及时了解污水处理的情况。

3 自动化仪表的设计原则

自动化仪表是由多个自动化元件构成的，具有较为完善功能的自动化技术工具。其具有多种功能，比如测量、显示、记录、测量、控制和报警等。分析自动化仪表时，要考虑自动化仪表取样和分析的代表性，并确保其处于正常、稳定的运行状态。只有这样，才能大大提高污水处理厂的出水质量。在自动化仪表的设计和选择过程中，我们应采用精度高、运行稳定、维护方便的智能化仪器，从而降低仪器的操作和管理难度。

此外，污水处理设备的调查工作多数是在地下进行的，而测量工作多数是露天环境中进行的，工作人员可能会浸泡在污水中。因此，在选择自动化仪表时，应选择质量较高的设备，且在使用过程中应尽量避免设备发生故障，从而延长设备的使用年限。为了确保自动仪表的正常运行，需要根据工作环境来选择仪表的类型。在某些特殊场合中，需要使用具有特殊功能的仪表，比如，在处于雷区的污水处理厂，应选择局有防雷功能的仪表，并与接地装置连接，从而保证仪器的安全运行；在高浓度沼气区的污水处理厂，仪表应具备的防爆系统，从而避免仪表在使用过程中发生爆炸，进而对污水处理厂造成经济损失。

4 结束语

在污水处理厂中，自动化仪表起着巨大的作用，大大降低了工作人员的工作量，提高了生产效率。随着环境污染的加重，政府和企业越来越重视污水处理技术和自动化技术的发展，自动化仪表系统的设计也越来越完善，数据的计算精度也越来越高，数据的传输也越来越稳定。

参考文献

[1]张守伟，段丽霞.污水处理自动化仪表设计与应用[J].制造业自动化，2011（06）.

[2]陈遵颢.污水处理中自动化仪表设计与应用[J].自动化与仪器仪表，2010（02）.

[3]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（08）.

〔编辑：张思楠〕

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