随着我国的经济快速发展与工业化程度增加,对于水资源的污染也在加剧,尤其是城市污水与工业污水的排放量增加致使水质污染日趋严重。国家对于水资源的保护日益重视,加大了对城市污水与工业污水的治理力度,对于达到各种污水处理工艺过程的最佳效果、处理设备的正常运行、准确监测污水处理的水质、水量等都提出了更高的要求,这就对污水处理中的自动化仪表的设计与应用提出了新的要求。
在现代化污水处理过程中,无论采用何种工艺,其工艺过程都存在大量需要检测的参数,因此目前大型生活污水处理厂或者工艺污水处理厂一般都设有液位、液位差、流量、压力、pH值、温度、溶解氧、污泥浓度、氧化还原电位、污泥界面、在线BOD、在线COD、在线氨氮、在线总磷等自动化仪表。
污水处理常用仪表分类
在污水处理中的自动化仪表主要分为热工仪表和成分分析仪表。热工仪表主要包括温度、压力、液位、流量这些物理量检测仪表,热工仪表大致都由测量元件(传感器)部分、中间传送部分和显示部分(包括变换成其他信号)构成。成分分析仪表在污水处理过程中常常称之为水质分析仪表,例如溶解氧仪、在线BOD仪、在线COD仪等。这部分仪表的主要特点是专用性强,形式多样化,但每种成分分析仪的适用范围往往都限于某种介质成分分析。
温度仪表
在厌氧消化过程中为保证其正常良好反应,介质温度需要保持在一定的温度范围内,因此需要设置温度检测点,通常设计的典型热敏元件是铂热电阻(PT100,PT1000)。由于热电阻信号需要自动控制系统配套专用热电阻模块,而水处理过程中的温度监测点并不多因此可以考虑在仪表设计时采用温度变送器将热电阻信号转换为4~20mA信号从而接入标准的模拟量模块。
图例:CN611-P(PT100)型铂热电阻
压力变送器
污水处理中压力检测多为泵出口处设置就地压力表或则压力变送器,如果需要设置压力变送器则多选用目前应用非常广泛技术也很成熟的智能型压力变送器,以便于通过配合手操器对压力变送器进行量程设置、调零等操作。在污水处理后期的污泥处理环节,有些板框式压滤机也会使用到压力变送器。
图例:CN421-A型压力变送器
流量计
相对而言,在污水处理中流量计是非常重要的一类仪表。污水处理厂的进出水水量、回流污泥量、曝气量以及消化池产气量等都是工艺生产所必须测量的流量参数。另外,为了对污水处理厂的运行经济效果进行考核、分析也要依靠流量测量仪表来提供必要的数据。
在污水处理厂流量测量仪表中,目前应用较为广泛的是电磁流量计、超声波流量计、热式气体质量流量计以及明渠流量计。