自動化檢測儀表是自控系統中關鍵的子系統之一。一般的自動化檢測儀表主要由三個部分組成:①傳感器,利用各種信號檢測被測模擬量;②變送器,將傳感器所丈量的模擬信號轉變為4~20mA的電流信號,并送到可編程序控制器(PLC)中;③顯示器,將丈量結果直觀地顯示出來,提供結果。這三個部分有機地結合在一起,缺少其中的任何一部分,則不能稱為完整的儀表。自動化檢測儀表以其丈量精確、顯示清楚、操縱簡單等特點,在產業生產中得到了廣泛的應用,而且自動化檢測儀表內部具有與微機的接口,更是自動化控制系統中重要的部分,被稱為“自動化控制系統的眼睛”。 隨著科學技術的發展,自動化檢測技術也得到了很大的發展,自動化檢測儀表在污水處理中也得到廣泛的應用,使污水處理廠不僅節約了大量的人力、物力,更重要的是可以及時對工藝進行調整。本文將以南寧市瑯東污水處理廠為例先容自動化檢測儀表在污水處理中的應用。
1、工程概述
南寧市瑯東污水處理廠工程1993年底立項,1997年11月27日正式開工建設;1999年9月28日通水試運行,2000年2月滿負荷正常運轉。 南寧市瑯東污水處理廠,一期工程設計一級污水處理能力24萬m3/d,二級污水處理能力10萬m3/d。設計服務范圍30.5km2,規劃服務人口34.3萬人。經過瑯東污水處理廠凈化后的清潔水,一部分直接排進竹排沖,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國外最先進的水處理工藝設備,采用二級生物處理工藝的傳統活性污泥法,并針對南寧市污水水質污染物濃度低的特點,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、運行用度少、出水水質好、治理簡便、運行穩定等優點。 從廠外污水干管收集到瑯東污水處理廠的污水,首先進行預處理。在進水泵房經過粗格柵,往除污水中較大的垃圾、漂浮物;通過5臺大型污水泵將污水提升到細格柵,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;然后進進計量槽,計量污水處理量。預處理后的污水在初沉池進行一級處理,往除約30的有機物;初沉池出水進進二級處理,先在生物處理工藝的核心部分——曝氣池,進行生物降解有機物;曝氣池的混合液輸送到二沉池進行沉淀,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,進一步濃縮池,通過污泥處理系統,把泥漿態的污泥脫水、壓濾,形成干污泥餅。
3、主要應用儀表先容
3.1 超聲波液位計、液位差計、流量計?
(1)格柵運行控制。粗格柵、細格柵各安裝了1臺超聲波液位差計,通過格柵前后的液位差來反映格柵阻塞程度,并傳輸到PLC控制器,進行分析計算。當液位差超過預設的數值,控制格柵運行,清除垃圾,保障正常過水,且公道的減少了設備磨損。?
[$page] (2)提升泵運行控制。為實現進水提升泵的自動控制,在進水泵井處安裝了2臺超聲波液位計,用以丈量泵井的水位,實時傳輸到PLC控制器及上位機,進行系統分析。根據丈量值對應控制程序,自動控制提升泵的運行組合。這樣可以根據廠外來水量正確及時地調整泵運行狀態,減少設備疲憊;同時可以取消傳統泵站三班倒的人力資源耗費。
(3)流量及處理量實時監測。對于污水處理廠的運行治理,水量是一個重要的控制參數。正確及時地把握進水量,對工藝控制及進步污水廠抵抗水力負荷沖擊能力有重要作用。傳統的水量丈量采用堰板或文丘里流量槽等,都存在著不能實時監測、實時顯示的缺點。瑯東污水處理廠計量槽采用超聲波流量計結合文丘里槽,能在現場和上位機實時顯示流量及累計處理量,達到了正確計量處理水量,以及為運行治理提供實時流量的目的。
3.2溶解氧計、氧化還原電位計、污泥濃度計?
(1)曝氣池溶解氧控制。南寧市瑯東污水處理廠采用的是傳統活性污泥法的OOC改良工藝在4個圓型曝氣池內圈好氧區,分別安裝了丈量范圍是0.05~10mg/L的溶解氧計,實時監控溶解氧濃度,傳輸到PLC及上位機。當實測濃度小于設定濃度時,自動控制系統啟動鼓風機,給曝氣池充氧;相反地,當氧氣充足時,就會停止運行鼓風機。通過溶解氧計控制鼓風機可以精確地根據好氧菌群對溶解氧的需求控制鼓風機的啟動和停止,在保證了菌群良好生化能力的同時節約了能耗,保護了設備,增強了好氧菌群的分解能力。?
(2)曝氣池好氧段與缺氧段的控制。在每個曝氣池的外圈的好氧區與缺氧區的臨界面都安裝了丈量范圍是-500~500mV的氧化還原電位計,通過丈量的氧化還原電位可以控制鼓風機的高速運行,給外圈供氧,形成強好氧曝氣階段和缺氧階段的交替,進而進步處理工藝中除磷脫氮的能力。假如沒有安裝氧化還原電位計。那么鼓風機的運行只能通過期間控制,這樣一來就會明顯降低除磷脫氮的效果。
(3)曝氣池污泥濃度控制。曝氣池的污泥濃度是一個重要工藝參數。在傳統的污水處理廠,污泥濃度依靠實驗室使用舊的試驗方法進行監測,在數據提供的及時性和精確性上,存在很大的缺陷。難以及時進行回流污泥和剩余污泥量的工藝調整,就造成時間上和正確度上的誤差。南寧市瑯東污水處理廠在每個曝氣池上都安裝了一個丈量范圍是為0.5~10g/L在線污泥濃度丈量計,很好地解決了這個題目。安裝污泥濃度計可以隨時根據精確丈量的污泥濃度,適時地調整曝氣池的工藝,同時減輕了實驗室工作職員的勞動強度。
[$page] 3.3電磁流量計、氣體流量計
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臺丈量范圍是0~1200m3/h的電磁流量計丈量回流污泥和剩余污泥的流量。?安裝流量計后,值班職員可以根據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,解決了潛水泵無法簡單判定工作是否正常的困難,而且電磁流量計還具有安裝方便,維護簡單的特點。 鼓風機與曝氣池間的空氣管道上直接安裝的4臺丈量范圍0~4000m3/h(標準狀況)的氣體流量計。氣體流量計的安裝可以使值班職員隨時了解鼓風機向曝氣池提供氣體的量。
4、運行治理體會
4.1運行治理經驗
南寧市瑯東污水處理廠自2000年2月正式運行,在兩年多的運行治理中,總結了保證自動化檢測儀表正常運行幾點經驗如下:
(1)保持自動化檢測儀表傳感器的清潔。定期專人清洗探頭,保證數據采集正確性。由于儀表在污水環境中工作,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、氧化還原電位計及污泥濃度丈量計等