自動(dòng)化檢測(cè)儀表是自控系統(tǒng)中關(guān)鍵的子系統(tǒng)之一。一般的自動(dòng)化檢測(cè)儀表主要由三個(gè)部分組成:①傳感器,利用各種信號(hào)檢測(cè)被測(cè)模擬量;②變送器,將傳感器所丈量的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)?~20mA的電流信號(hào),并送到可編程序控制器(PLC)中;③顯示器,將丈量結(jié)果直觀地顯示出來(lái),提供結(jié)果。這三個(gè)部分有機(jī)地結(jié)合在一起,缺少其中的任何一部分,則不能稱為完整的儀表。自動(dòng)化檢測(cè)儀表以其丈量精確、顯示清楚、操縱簡(jiǎn)單等特點(diǎn),在產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)中得到了廣泛的應(yīng)用,而且自動(dòng)化檢測(cè)儀表內(nèi)部具有與微機(jī)的接口,更是自動(dòng)化控制系統(tǒng)中重要的部分,被稱為“自動(dòng)化控制系統(tǒng)的眼睛”。 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,自動(dòng)化檢測(cè)技術(shù)也得到了很大的發(fā)展,自動(dòng)化檢測(cè)儀表在污水處理中也得到廣泛的應(yīng)用,使污水處理廠不僅節(jié)約了大量的人力、物力,更重要的是可以及時(shí)對(duì)工藝進(jìn)行調(diào)整。本文將以南寧市瑯東污水處理廠為例先容自動(dòng)化檢測(cè)儀表在污水處理中的應(yīng)用。
1、工程概述
南寧市瑯東污水處理廠工程1993年底立項(xiàng),1997年11月27日正式開(kāi)工建設(shè);1999年9月28日通水試運(yùn)行,2000年2月滿負(fù)荷正常運(yùn)轉(zhuǎn)。 南寧市瑯東污水處理廠,一期工程設(shè)計(jì)一級(jí)污水處理能力24萬(wàn)m3/d,二級(jí)污水處理能力10萬(wàn)m3/d。設(shè)計(jì)服務(wù)范圍30.5km2,規(guī)劃服務(wù)人口34.3萬(wàn)人。經(jīng)過(guò)瑯東污水處理廠凈化后的清潔水,一部分直接排進(jìn)竹排沖,一部分用于南湖回注水,以改善南湖的水污染題目。
2、處理工藝
南寧市瑯東污水處理廠全套引進(jìn)國(guó)外最先進(jìn)的水處理工藝設(shè)備,采用二級(jí)生物處理工藝的傳統(tǒng)活性污泥法,并針對(duì)南寧市污水水質(zhì)污染物濃度低的特點(diǎn),在其核心部分——曝氣的工藝中采用OOC工藝。該工藝具有能耗低、運(yùn)行用度少、出水水質(zhì)好、治理簡(jiǎn)便、運(yùn)行穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。 從廠外污水干管收集到瑯東污水處理廠的污水,首先進(jìn)行預(yù)處理。在進(jìn)水泵房經(jīng)過(guò)粗格柵,往除污水中較大的垃圾、漂浮物;通過(guò)5臺(tái)大型污水泵將污水提升到細(xì)格柵,將較小的漂浮物往除;在曝氣沉砂池往除污水中的砂粒和油類;然后進(jìn)進(jìn)計(jì)量槽,計(jì)量污水處理量。預(yù)處理后的污水在初沉池進(jìn)行一級(jí)處理,往除約30的有機(jī)物;初沉池出水進(jìn)進(jìn)二級(jí)處理,先在生物處理工藝的核心部分——曝氣池,進(jìn)行生物降解有機(jī)物;曝氣池的混合液輸送到二沉池進(jìn)行沉淀,泥水分離。上層澄清液作為凈化后的清潔排放水;沉淀下來(lái)的污泥一部分回流曝氣池后再生利用,一部分作為剩余污泥回流到初沉池。初沉池的污泥用泵輸送到污泥濃縮池,進(jìn)一步濃縮池,通過(guò)污泥處理系統(tǒng),把泥漿態(tài)的污泥脫水、壓濾,形成干污泥餅。
3、主要應(yīng)用儀表先容
3.1 超聲波液位計(jì)、液位差計(jì)、流量計(jì)?
(1)格柵運(yùn)行控制。粗格柵、細(xì)格柵各安裝了1臺(tái)超聲波液位差計(jì),通過(guò)格柵前后的液位差來(lái)反映格柵阻塞程度,并傳輸?shù)絇LC控制器,進(jìn)行分析計(jì)算。當(dāng)液位差超過(guò)預(yù)設(shè)的數(shù)值,控制格柵運(yùn)行,清除垃圾,保障正常過(guò)水,且公道的減少了設(shè)備磨損。?
[$page] (2)提升泵運(yùn)行控制。為實(shí)現(xiàn)進(jìn)水提升泵的自動(dòng)控制,在進(jìn)水泵井處安裝了2臺(tái)超聲波液位計(jì),用以丈量泵井的水位,實(shí)時(shí)傳輸?shù)絇LC控制器及上位機(jī),進(jìn)行系統(tǒng)分析。根據(jù)丈量值對(duì)應(yīng)控制程序,自動(dòng)控制提升泵的運(yùn)行組合。這樣可以根據(jù)廠外來(lái)水量正確及時(shí)地調(diào)整泵運(yùn)行狀態(tài),減少設(shè)備疲憊;同時(shí)可以取消傳統(tǒng)泵站三班倒的人力資源耗費(fèi)。
(3)流量及處理量實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。對(duì)于污水處理廠的運(yùn)行治理,水量是一個(gè)重要的控制參數(shù)。正確及時(shí)地把握進(jìn)水量,對(duì)工藝控制及進(jìn)步污水廠抵抗水力負(fù)荷沖擊能力有重要作用。傳統(tǒng)的水量丈量采用堰板或文丘里流量槽等,都存在著不能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、實(shí)時(shí)顯示的缺點(diǎn)。瑯東污水處理廠計(jì)量槽采用超聲波流量計(jì)結(jié)合文丘里槽,能在現(xiàn)場(chǎng)和上位機(jī)實(shí)時(shí)顯示流量及累計(jì)處理量,達(dá)到了正確計(jì)量處理水量,以及為運(yùn)行治理提供實(shí)時(shí)流量的目的。
3.2溶解氧計(jì)、氧化還原電位計(jì)、污泥濃度計(jì)?
(1)曝氣池溶解氧控制。南寧市瑯東污水處理廠采用的是傳統(tǒng)活性污泥法的OOC改良工藝在4個(gè)圓型曝氣池內(nèi)圈好氧區(qū),分別安裝了丈量范圍是0.05~10mg/L的溶解氧計(jì),實(shí)時(shí)監(jiān)控溶解氧濃度,傳輸?shù)絇LC及上位機(jī)。當(dāng)實(shí)測(cè)濃度小于設(shè)定濃度時(shí),自動(dòng)控制系統(tǒng)啟動(dòng)鼓風(fēng)機(jī),給曝氣池充氧;相反地,當(dāng)氧氣充足時(shí),就會(huì)停止運(yùn)行鼓風(fēng)機(jī)。通過(guò)溶解氧計(jì)控制鼓風(fēng)機(jī)可以精確地根據(jù)好氧菌群對(duì)溶解氧的需求控制鼓風(fēng)機(jī)的啟動(dòng)和停止,在保證了菌群良好生化能力的同時(shí)節(jié)約了能耗,保護(hù)了設(shè)備,增強(qiáng)了好氧菌群的分解能力。?
(2)曝氣池好氧段與缺氧段的控制。在每個(gè)曝氣池的外圈的好氧區(qū)與缺氧區(qū)的臨界面都安裝了丈量范圍是-500~500mV的氧化還原電位計(jì),通過(guò)丈量的氧化還原電位可以控制鼓風(fēng)機(jī)的高速運(yùn)行,給外圈供氧,形成強(qiáng)好氧曝氣階段和缺氧階段的交替,進(jìn)而進(jìn)步處理工藝中除磷脫氮的能力。假如沒(méi)有安裝氧化還原電位計(jì)。那么鼓風(fēng)機(jī)的運(yùn)行只能通過(guò)期間控制,這樣一來(lái)就會(huì)明顯降低除磷脫氮的效果。
(3)曝氣池污泥濃度控制。曝氣池的污泥濃度是一個(gè)重要工藝參數(shù)。在傳統(tǒng)的污水處理廠,污泥濃度依靠實(shí)驗(yàn)室使用舊的試驗(yàn)方法進(jìn)行監(jiān)測(cè),在數(shù)據(jù)提供的及時(shí)性和精確性上,存在很大的缺陷。難以及時(shí)進(jìn)行回流污泥和剩余污泥量的工藝調(diào)整,就造成時(shí)間上和正確度上的誤差。南寧市瑯東污水處理廠在每個(gè)曝氣池上都安裝了一個(gè)丈量范圍是為0.5~10g/L在線污泥濃度丈量計(jì),很好地解決了這個(gè)題目。安裝污泥濃度計(jì)可以隨時(shí)根據(jù)精確丈量的污泥濃度,適時(shí)地調(diào)整曝氣池的工藝,同時(shí)減輕了實(shí)驗(yàn)室工作職員的勞動(dòng)強(qiáng)度。
[$page] 3.3電磁流量計(jì)、氣體流量計(jì)
在回流污泥管道和剩余污泥管道中南寧市瑯東污水處理廠安裝了5臺(tái)丈量范圍是0~1200m3/h的電磁流量計(jì)丈量回流污泥和剩余污泥的流量。?安裝流量計(jì)后,值班職員可以根據(jù)顯示的流量是否正確,從而判定回流污泥泵和剩余污泥泵工作是否正常,解決了潛水泵無(wú)法簡(jiǎn)單判定工作是否正常的困難,而且電磁流量計(jì)還具有安裝方便,維護(hù)簡(jiǎn)單的特點(diǎn)。 鼓風(fēng)機(jī)與曝氣池間的空氣管道上直接安裝的4臺(tái)丈量范圍0~4000m3/h(標(biāo)準(zhǔn)狀況)的氣體流量計(jì)。氣體流量計(jì)的安裝可以使值班職員隨時(shí)了解鼓風(fēng)機(jī)向曝氣池提供氣體的量。
4、運(yùn)行治理體會(huì)
4.1運(yùn)行治理經(jīng)驗(yàn)
南寧市瑯東污水處理廠自2000年2月正式運(yùn)行,在兩年多的運(yùn)行治理中,總結(jié)了保證自動(dòng)化檢測(cè)儀表正常運(yùn)行幾點(diǎn)經(jīng)驗(yàn)如下:
(1)保持自動(dòng)化檢測(cè)儀表傳感器的清潔。定期專人清洗探頭,保證數(shù)據(jù)采集正確性。由于儀表在污水環(huán)境中工作,所以儀表的清潔工作就顯得尤為重要,特別是直接與污水接觸的溶解氧計(jì)、氧化還原電位計(jì)及污泥濃度丈量計(jì)等