冶ye煉lian總zong廠chang原yuan來lai的de汙wu水shui處chu理li工gong藝yi較jiao簡jian單dan，基ji本ben由you人ren工gong操cao作zuo控kong製zhi，隨sui著zhe企qi業ye汙wu水shui種zhong類lei的de增zeng多duo
，水shui質zhi複fu雜za且qie不bu穩wen定ding，采cai用yong人ren工gong操cao作zuo控kong製zhi汙wu水shui很hen難nan達da標biao排pai放fang。近兩年此冶煉總廠對汙水處理站的工藝和儀表進行了技術改造

，汙水處理已基本實現全自動化操作控製。
1. 自動化儀表在汙水處理中的重要性
    在(zai)現(xian)代(dai)化(hua)汙(wu)水(shui)處(chu)理(li)過(guo)程(cheng)中(zhong)
，無(wu)論(lun)采(cai)用(yong)何(he)種(zhong)工(gong)藝(yi)
，其(qi)工(gong)藝(yi)過(guo)程(cheng)都(dou)存(cun)存(cun)大(da)量(liang)需(xu)要(yao)檢(jian)測(ce)的(de)參(can)數(shu)，因(yin)此(ci)目(mu)前(qian)大(da)型(xing)生(sheng)活(huo)汙(wu)水(shui)處(chu)理(li)廠(chang)或(huo)者(zhe)工(gong)藝(yi)汙(wu)水(shui)處(chu)理(li)廠(chang)一(yi)般(ban)都(dou)設(she)有(you)液(ye)位(wei)、液位差、流量、壓力
、PH值、溫度、溶解氧
、汙泥濃度、氧化還原電位、汙泥界麵
、在線BOD、在線COD、在線氨氮、在線總磷等自動化儀表。通過這些檢測儀表獲取的各種上藝檢測參數從而對工藝過程中的各種工藝設備進行控製，協調供需之問、係統各組成部分之間、各汙水處理工藝之間的關係
，以便使各種設備與設施得到更充分

、合理的使用。其中工藝過程中的一些重要工藝參數例如溶氧值
、曝pu氣qi量liang等deng都dou是shi保bao證zheng工gong藝yi自zi動dong控kong製zhi的de重zhong要yao保bao證zheng
，通tong過guo這zhe些xie儀yi表biao檢jian測ce值zhi來lai自zi動dong調tiao節jie和he控kong製zhi工gong藝yi設she備bei的de合he理li運yun行xing。這zhe些xie自zi動dong化hua儀yi表biao不bu僅jin對dui於yu汙wu水shui處chu理li工gong藝yi過guo程cheng起qi著zhe指zhi導dao作zuo用yong
，同tong時shi也ye可ke以yi對dui工gong藝yi處chu理li過guo程cheng進jin行xing監jian控kong報bao警jing
，保bao障zhang生sheng產chan和he設she備bei安an全quan，而er且qie還hai起qi著zhe向xiang相xiang關guan管guan理li部bu門men提ti過guo檢jian測ce指zhi標biao的de重zhong要yao作zuo用yong。綜zong上shang所suo述shu
，可ke以yi看kan到dao自zi動dong化hua儀yi表biao對dui於yu汙wu水shui處chu理li過guo程cheng起qi著zhe重zhong要yao的de作zuo用yong，是shi計ji算suan機ji控kong製zhi的de前qian提ti條tiao件jian和he自zi動dong化hua控kong製zhi的de基ji礎chu 。
2. 主要儀表設計與應用
    在汙水處理中的自動化儀表主要分為熱工儀表和成分分析儀表。熱工儀表主要包括溫度
、壓力、液位
、流量這些物理量檢測儀表
，熱工儀表大致都由測量元件(傳感器)部分
、中間傳送部分和顯示部分(包括變換成其他信號)構成。成分分析儀表存汙水處理過程中常常稱之為水質分析儀表，例如溶解氧儀
、在線BOD儀、在線COD儀等。這部分儀表的主要特點是專用性強，形式多樣
，但每種成分分析儀的適用範圍往往都限於某種介質成分分析。
2．1溫度與壓力儀表
    在(zai)厭(yan)氧(yang)消(xiao)化(hua)過(guo)程(cheng)中(zhong)為(wei)保(bao)證(zheng)其(qi)正(zheng)常(chang)良(liang)好(hao)反(fan)應(ying)

，介(jie)質(zhi)溫(wen)度(du)需(xu)要(yao)保(bao)持(chi)在(zai)一(yi)定(ding)的(de)溫(wen)度(du)範(fan)圍(wei)內(nei)，因(yin)此(ci)需(xu)要(yao)設(she)置(zhi)溫(wen)度(du)檢(jian)測(ce)點(dian)，通(tong)常(chang)設(she)計(ji)的(de)典(dian)型(xing)熱(re)敏(min)元(yuan)件(jian)是(shi)鉑熱電阻。由於熱電阻信號需要自動控製係統配套專用熱電阻模塊，而水處理過程中的溫度監測點並不多
，因此可以考慮存儀表設計時采用溫度變送器將熱電阻信號轉換為4～20m A信號從而接入標準的模擬量模塊。 汙水處理中壓力檢測多為泵出口處設置就地壓力表或壓力變送器，如果需要設置壓力變送器則多選用目前應用非常廣泛技術也很成熟的智能型壓力變送器，以便於通過配合手操器對壓力變送器進行量程設置
、調零等操作。
2．2流量儀表相對而言
，在汙水處中流量計是非常重要的一類儀表。
    汙水處理廠的進出水水量、回流汙泥量
、曝氣量以及消化池產氣量等都是工藝生產所必須測量的流量參數。另外，為了對汙水處理廠的運行經濟效果進行考核、分析
，也要依靠流量測量儀表來提供必要的數據。 在汙水處理廠流量測量儀表中，目前應用較為廣泛的是電磁流量計
、超聲波流量計、差壓式流量計以及明渠流量計等。
2．3物位儀表
    物(wu)位(wei)檢(jian)測(ce)儀(yi)表(biao)按(an)照(zhao)被(bei)測(ce)介(jie)質(zhi)分(fen)為(wei)液(ye)位(wei)檢(jian)測(ce)儀(yi)表(biao)和(he)料(liao)位(wei)檢(jian)測(ce)儀(yi)表(biao)，汙(wu)水(shui)處(chu)理(li)中(zhong)使(shi)用(yong)較(jiao)多(duo)的(de)是(shi)液(ye)位(wei)檢(jian)測(ce)儀(yi)表(biao)，其(qi)中(zhong)又(you)以(yi)超(chao)聲(sheng)波(bo)液(ye)位(wei)計(ji)為(wei)主(zhu)。這(zhe)種(zhong)液(ye)位(wei)計(ji)無(wu)機(ji)械(xie)可(ke)動(dong)部(bu)分(fen)，可(ke)靠(kao)性(xing)高(gao)

，安(an)裝(zhuang)簡(jian)單(dan)、方便，屬於非接觸測量，且不受液體的粘度、密度等影響，因此多用於藥池、排泥水池等的液位測量。
超聲波液位計的傳感器由一對發射、接jie收shou換huan能neng器qi組zu成cheng。發fa射she換huan能neng器qi麵mian對dui液ye麵mian發fa射she超chao聲sheng波bo脈mai衝chong，超chao聲sheng波bo脈mai衝chong從cong液ye麵mian上shang反fan射she回hui來lai，被bei接jie收shou換huan能neng器qi接jie收shou。根gen據ju發fa射she至zhi接jie收shou的de時shi間jian可ke確que定ding傳chuan感gan器qi與yu液ye麵mian之zhi問wen的de距ju離li，即ji可ke換huan算suan成cheng液ye位wei。
    其精度為±0．5％。根gen據ju超chao聲sheng波bo液ye位wei計ji的de非fei接jie觸chu式shi測ce量liang原yuan理li，因yin此ci從cong理li論lun上shang來lai講jiang，它ta適shi用yong於yu汙wu水shui處chu理li工gong藝yi過guo程cheng中zhong的de液ye位wei測ce量liang。但dan在zai實shi際ji應ying用yong中zhong它ta會hui受shou到dao各ge種zhong因yin素su如ru安an裝zhuang位wei置zhi

、溫度、壓力、濕度以及被測介質表麵的泡沫、浪(lang)湧(yong)等(deng)的(de)影(ying)響(xiang)。因(yin)此(ci)
，正(zheng)確(que)選(xuan)擇(ze)和(he)使(shi)用(yong)超(chao)聲(sheng)波(bo)液(ye)位(wei)計(ji)有(you)著(zhe)十(shi)分(fen)實(shi)際(ji)的(de)意(yi)義(yi)。應(ying)根(gen)據(ju)實(shi)際(ji)的(de)測(ce)量(liang)範(fan)圍(wei)來(lai)選(xuan)擇(ze)合(he)適(shi)的(de)儀(yi)表(biao)。根(gen)據(ju)超(chao)聲(sheng)波(bo)特(te)性(xing)，頻(pin)率(lv)越(yue)低(di)，傳(chuan)輸(shu)距(ju)離(li)越(yue)遠(yuan)
，但(dan)聲(sheng)波(bo)的(de)指(zhi)向(xiang)性(xing)就(jiu)越(yue)差(cha)；頻率越高，指向性越好，但傳輸距離越小。目前超聲波液位計的測量範圍從0．5米到幾十米。 此外對於工藝不要求連續檢測僅需報警或聯鎖設備動作的池內、活液罐等設備液位可采用液位開關進行檢測，從而控製儀表設備的投資。
2．4分析儀表
    在汙水處理過程中，有許多反映水質的重要參數如：溶解氧(DO)、PH、汙泥濃度
、濁度、SS懸xuan浮fu物wu等deng。在zai線xian檢jian測ce這zhe些xie參can數shu可ke以yi實shi時shi地di了le解jie和he掌zhang握wo汙wu水shui處chu理li的de情qing況kuang
，並bing根gen據ju這zhe些xie參can數shu對dui工gong藝yi及ji設she備bei的de運yun行xing進jin行xing自zi動dong控kong製zhi和he調tiao整zheng
，以yi確que保bao汙wu水shui處chu理li的de正zheng常chang運yun行xing並bing達da到dao排pai放fang標biao準zhun。在zai以yi往wang的de水shui處chu理li廠chang中zhong大da多duo是shi采cai用yong化hua驗yan分fen析xi的de方fang法fa來lai得de到dao的de
，隨sui著zhe自zi動dong化hua儀yi表biao測ce量liang技ji術shu等deng領ling域yu技ji術shu的de發fa展zhan，越yue來lai越yue多duo的de水shui質zhi分fen析xi儀yi表biao逐zhu漸jian應ying用yong於yu汙wu水shui處chu理li。這zhe類lei儀yi表biao主zhu要yao包bao括kuo：溶解氧儀
、化學需氧量(COD)分析儀
、PH計等。
2．5其他儀表
    汙水處理係統自動化儀表還有無紙記錄儀、電磁閥、自攪拌排汙泵、壓力自動開關等。無紙記錄儀具有高速信息采集和處理
、萬能 信號輸入
、 大容量閃存芯片實現超長時間數據存儲、使用us B接口存儲備份或轉存曆史數據等功能，並能同時指示各路通道的上
、下限報警。合理的電路設計使攪拌器、泵和電磁閥聯鎖
，實現了全自動汙水處理。
3. 汙水處理工藝流程

    此冶煉總廠汙水處理工藝流程見圖1。汙水處理站汙水處理能力約為500m／d
，采(cai)用(yong)石(shi)灰(hui)中(zhong)和(he)加(jia)硫(liu)化(hua)處(chu)理(li)的(de)三(san)級(ji)處(chu)理(li)工(gong)藝(yi)
，各(ge)級(ji)處(chu)理(li)均(jun)通(tong)過(guo)儀(yi)表(biao)實(shi)行(xing)自(zi)動(dong)控(kong)製(zhi)。一(yi)級(ji)中(zhong)和(he)用(yong)石(shi)灰(hui)乳(ru)與(yu)酸(suan)性(xing)汙(wu)水(shui)反(fan)應(ying)生(sheng)成(cheng)石(shi)膏(gao)，通(tong)過(guo)在(zai)線(xian)pH計自動控製石灰乳加入量
，以保證反應槽出口pH值在5左右。二級中和也通過在線pH計自動控製石灰乳加入量，以保證反應槽出口pH值在9左右，汙水在調節池內充分反應後除去大部分重金屬。在硫化反應槽內，通過1台電磁流量計按比例固定加入Na：S溶液，以除去汙水中殘留的重金屬

；同時通過在線pH計利用酸性汙水反調將出口pH值控製在7～9。各級反應槽出口pH值(zhi)均(jun)控(kong)製(zhi)在(zai)較(jiao)小(xiao)的(de)範(fan)圍(wei)內(nei)變(bian)化(hua)，如(ru)果(guo)人(ren)工(gong)操(cao)作(zuo)控(kong)製(zhi)是(shi)根(gen)本(ben)無(wu)法(fa)實(shi)現(xian)的(de)。例(li)如(ru)一(yi)級(ji)中(zhong)和(he)處(chu)理(li)中(zhong)石(shi)灰(hui)乳(ru)泵(beng)隻(zhi)要(yao)多(duo)開(kai)十(shi)幾(ji)秒(miao)，一(yi)級(ji)中(zhong)和(he)反(fan)應(ying)槽(cao)出(chu)口(kou)pH值就會立刻由4變到8以上，由此可見用自動化儀表進行操作控製的必要性。
4、儀表設計原則與注意事項
4．1汙wu水shui處chu理li儀yi表biao主zhu要yao設she計ji原yuan則ze在zai汙wu水shui處chu理li工gong藝yi流liu程cheng中zhong，現xian場chang儀yi表biao不bu僅jin負fu責ze采cai集ji工gong藝yi參can數shu，以yi確que保bao自zi動dong控kong製zhi係xi統tong正zheng常chang運yun行xing和he控kong製zhi
，還hai是shi科ke學xue管guan理li、環保監控的重要基礎保證，因此在設計選型時應盡量選用精度佳

、穩定性好、免維護或低維護的智能儀表，為了生產過程中便於現場巡視與儀表維護

，設計 中可采用帶現場顯示的變送器
， 與(yu)此(ci)同(tong)時(shi)也(ye)應(ying)盡(jin)量(liang)注(zhu)意(yi)儀(yi)表(biao)的(de)性(xing)價(jia)。比(bi)在(zai)設(she)計(ji)配(pei)置(zhi)汙(wu)水(shui)處(chu)理(li)儀(yi)器(qi)儀(yi)表(biao)時(shi)，必(bi)須(xu)考(kao)慮(lv)到(dao)安(an)全(quan)防(fang)護(hu)手(shou)段(duan)。由(you)於(yu)汙(wu)水(shui)處(chu)理(li)環(huan)境(jing)比(bi)較(jiao)惡(e)劣(lie)，很(hen)多(duo)現(xian)場(chang)儀(yi)表(biao)在(zai)井(jing)下(xia)或(huo)則(ze)露(lu)天(tian)環(huan)境(jing)，更(geng)有(you)些(xie)浸(jin)泡(pao)在(zai)汙(wu)水(shui)裏(li)。井(jing)下(xia)儀(yi)表(biao)和(he)浸(jin)泡(pao)存(cun)汙(wu)水(shui)裏(li)的(de)儀(yi)表(biao)防(fang)護(hu)等(deng)級(ji)可(ke)選(xuan)IP68，露天的儀表選IP65，同時應該根據儀表的具體考慮設置儀表保護箱，在北方等溫度較低地區還應考慮保溫措施。
    儀表的設計應考慮環境的適應性。特別是傳感器如直接與汙水
、汙泥介質接觸，很容易腐蝕和結垢。因此應盡量選擇非接觸式的、無阻塞隔膜式、電磁式和可清洗式的傳感器(如超聲波、電磁式等)。
    在(zai)儀(yi)表(biao)設(she)計(ji)中(zhong)應(ying)盡(jin)量(liang)選(xuan)用(yong)不(bu)斷(duan)流(liu)拆(chai)卸(xie)式(shi)和(he)維(wei)護(hu)周(zhou)期(qi)較(jiao)長(chang)的(de)儀(yi)表(biao)
，方(fang)便(bian)維(wei)護(hu)管(guan)理(li)。在(zai)儀(yi)表(biao)設(she)計(ji)中(zhong)優(you)先(xian)考(kao)慮(lv)節(jie)能(neng)型(xing)的(de)儀(yi)表(biao)產(chan)品(pin)。儀(yi)表(biao)設(she)計(ji)中(zhong)對(dui)於(yu)特(te)殊(shu)場(chang)合(he)應(ying)考(kao)慮(lv)儀(yi)表(biao)的(de)防(fang)爆(bao)性(xing)能(neng)。對(dui)於(yu)處(chu)於(yu)雷(lei)區(qu)的(de)汙(wu)水(shui)處(chu)理(li)，儀(yi)表(biao)變(bian)送(song)器(qi)的(de)電(dian)源(yuan)和(he)送(song)信(xin)號(hao)到(dao)PLC的(de)輸(shu)出(chu)端(duan)應(ying)接(jie)防(fang)雷(lei)器(qi)，保(bao)證(zheng)係(xi)統(tong)的(de)安(an)全(quan)可(ke)靠(kao)性(xing)。對(dui)於(yu)泥(ni)區(qu)的(de)儀(yi)表(biao)，由(you)十(shi)泥(ni)區(qu)的(de)整(zheng)個(ge)空(kong)氣(qi)中(zhong)，有(you)較(jiao)大(da)比(bi)例(li)的(de)沼(zhao)氣(qi)。儀(yi)表(biao)配(pei)置(zhi)應(ying)選(xuan)用(yong)本(ben)安(an)型(xing)儀(yi)表(biao)，在(zai)進(jin)行(xing)電(dian)器(qi)連(lian)接(jie)時(shi)應(ying)與(yu)安全柵組成本安防爆係統。而且安全柵和電源置於安全區。安全柵在選型時一定要注意防爆等級及廠家是否有防爆合格證。
4．2 汙水處理中儀表設計中的注意事項許多分析儀表的傳感器是電極(PH計、溶解氧等)組(zu)成(cheng)的(de)，而(er)在(zai)實(shi)際(ji)使(shi)用(yong)中(zhong)

，電(dian)極(ji)易(yi)被(bei)油(you)脂(zhi)或(huo)汙(wu)物(wu)覆(fu)蓋(gai)而(er)不(bu)能(neng)測(ce)量(liang)。因(yin)此(ci)在(zai)這(zhe)些(xie)分(fen)析(xi)儀(yi)的(de)選(xuan)型(xing)時(shi)
，必(bi)須(xu)充(chong)分(fen)考(kao)慮(lv)電(dian)極(ji)的(de)清(qing)洗(xi)問(wen)題(ti)。目(mu)前(qian)，清(qing)洗(xi)方(fang)式(shi)有(you)人(ren)工(gong)定(ding)期(qi)清(qing)洗(xi)，或(huo)機(ji)械(xie)清(qing)洗(xi)、超聲波自動清洗、溶液噴射清洗以及空氣噴射清洗。在儀表設計中應盡量選用不斷流拆卸式和維護閩期較長的儀表的同時，對於清洗、維護及更換時必須拆卸的管道式安裝儀表及其傳感器，應在管道上設計安裝旁通閥

，以免在其更換或發生故障時
，需要停止工藝運行。 汙wu水shui處chu理li中zhong儀yi表biao設she計ji需xu要yao與yu工gong藝yi緊jin密mi結jie合he，選xuan取qu合he適shi的de測ce量liang或huo取qu樣yang位wei置zhi。分fen析xi儀yi表biao的de安an裝zhuang位wei置zhi一yi定ding要yao選xuan擇ze在zai活huo動dong的de區qu域yu，不bu能neng設she置zhi在zai死si區qu。若ruo設she置zhi在zai引yin出chu工gong藝yi管guan路lu時shi
，這zhe根gen工gong藝yi管guan路lu中zhong介jie質zhi必bi須xu是shi流liu動dong的de。
5、結束語
    該冶煉總廠汙水處理站自2007年nian開kai始shi實shi施shi自zi動dong化hua儀yi表biao改gai造zao，目mu前qian各ge類lei設she備bei運yun行xing情qing況kuang良liang好hao

，處chu理li後hou的de汙wu水shui能neng夠gou穩wen定ding達da標biao排pai放fang。自zi動dong化hua儀yi表biao的de設she置zhi不bu但dan大da大da減jian少shao了le操cao作zuo人ren員yuan的de工gong作zuo量liang，而er且qie能neng夠gou實shi時shi、準確地反映汙水處理裝置的重要參數，為保證整個汙水處理係統長期、穩定運行發揮了重要作用。