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煤化工污水处理中自动化仪表设计与应用分析

2016-03-16

环球市场 2016年20期
关键词:热电阻变送器溶解氧

郜 辉

内蒙古大唐国际克什克腾煤制天然气有限责任公司仪控分厂

煤化工污水处理中自动化仪表设计与应用分析

郜 辉

内蒙古大唐国际克什克腾煤制天然气有限责任公司仪控分厂

随着工业的不断的发展,人们环保意识的增强,对于各类污水处理的相关设备的运行、对于污水处理水质以及水量的监测、对于处理的工艺程序的效果等等方面的要求也越来越高,这就给污水处理中自动化仪表不论从设计上还是应用上都提出了更多和更新的要求。因此,对于污水处理中自动化仪表设计以及应用的关注也越来越多。本文首先介绍了自动化仪表在污水处理中的作用,之后阐述了污水处理中常见的自动化仪表的类型,以及在对仪表进行选择时应遵循的原则,最后具体介绍了污水处理中自动化仪表的应用。

污水处理;自动化仪表;设计与应用

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

从当前对污水进行处理的情况来看,很多都选用的是多个工艺相结合的方式,进而使得污水中的各种污染指标有所减少,但是不管选用的是那种方式和工艺,在工艺处理的过程中,实际上都会存有很多参数,例如温度、压力、流量以及液位差等需要进行检测。传统的利用人工监测指标参数,不但能够使得工作人员的工作量大大增加,而且还能够导致检测时间延长,但是污水的曝气值和溶氧量是确保污水处理质量的重要衡量指标,而利用检测仪表能够获得各种工艺检测参数,使其可以对系统中的各个组成部分以及工艺间的关系进行协调、对设备进行控制。因此一定要保证这些重要指标可以实时的得到监控,才可以很好的对各种工艺设备进行调节和控制,进而充分且有效的利用设备的功能,促进污水处理效果的提升。此外,自动化仪表不但对于污水处理工艺来说,具有不能代替的指导功能,并且监控多个工艺处理的过程并报警,确保设备以及生产安全,并且具有向相应的管理机构提供检测指标的功效。

2 自动化仪表的设计和应用

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4~20mA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 污水处理中自动化仪表的技术改造与创新

3.1 自动化仪表的技术改造与创新原则。(1)为了确保污水处理系统中自动化仪表的稳定性,监测系统中的每一个零配件都要保证使用配套的、先进的仪器,只有这些高精度的仪器共同作用才能寻找出污水中微乎其微的杂质变化趋势。(2)在保证仪表的稳定安全性之后,考虑经济因素,尽量达到设计合理且选择的系统性价比最高,保证企业利益最大化,降低前期成本,才能保证企业愿意使用污水处理系统。(3)由于污水含量不稳定,杂质变化多样,可能会产生具有腐蚀性的液体对自动化仪表进行损害或加速仪表生锈,减少自动化仪表的使用寿命,所以,在前期选择仪表的时候就应该将这些因素考虑在内,选择最适合的材料保证仪器的正常使用。例如某污水处理厂所处位置沼气浓度含量较高,为了预防沼气过高而引起爆炸,该污水处理厂采用了具有防爆系统的自动化仪表,以确保该厂的生产安全可靠。

3.2 自动化仪表技术改造与创新的注意事项。在选择分析仪表时,企业应该考虑到电极的清洗问题,尽可能的挑选易于清洗的机型。就目前的使用状况来说,大部分企业清洗电极的方式一般是人工清洗、超声波清洗或机械清洗等方式,选择机型的同时考虑清洗问题就应该选择可拆卸、维护时间较长的仪器,而且在安装过程中,应该在管道旁边安置旁通阀门,便于日后的清洗、维护工作。污水处理仪表技术改造与创新需要同工艺设计紧密结合,安装仪器时预留测量、取样空间,将分析类型的仪表尽可能安排在空间较为宽敞的地方,为日后的流程改造提供方便。

作为污水处理设备中重要的构成部分,自动化仪表的作用不言而喻,它不但在整个污水处理系统中发挥着十分重要的功能,同时还是计算机和自动化控制的基础,所以,结合实际的情况恰当的选择自动化仪表,并了解其具体的应用是十分重要且必要的。

[1] 汪静,费然.试析污水处理中自动化仪表的设计及其应用[J].科技创新导报,2011(34):141.

[2] 陈遵颢.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):76-81.

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