邱才文

（通鋼集團吉林鋼鐵焦化項目部，吉林 吉林 132104）

目前，國家對城市生活垃圾的衛(wèi)生填埋處理十分重視，而衛(wèi)生填埋中的所產(chǎn)生的滲濾液的處理十分關(guān)鍵，污水處理站自控系統(tǒng)可采用由工業(yè)計算機(IPC)+可編程序邏輯控制器(PLC)+自動化儀表組成的多級分布式計算機測控管理系統(tǒng)。

1 自動化儀表在滲濾液處理系統(tǒng)中的重要地位

在現(xiàn)代化的污水處理廠中，每一個生產(chǎn)過程總是與相應的儀表及自控技術(shù)有關(guān)。儀表能連續(xù)檢測各工藝參數(shù)，根據(jù)這些參數(shù)的數(shù)據(jù)進行手動或自動控制，從而協(xié)調(diào)系統(tǒng)各組成部分之間、各水處理工藝之間的關(guān)系，以便使各種設備與設施得到更充分、合理的使用。同時，由于檢測儀表測定的數(shù)值與設定值可連續(xù)進行比較，發(fā)生偏差時，立即進行調(diào)整，從而保證水處理質(zhì)量。根據(jù)儀表檢測的參數(shù)，能進一步自動調(diào)節(jié)和控制藥劑投加量，保證設備機組的合理運行，使管理更加科學化，達到經(jīng)濟運行的目的。由于儀表具有連續(xù)檢測、越限報警的功能，便于及時處理事故。儀表還是實現(xiàn)計算機控制的前提條件。所以在先進的水處理系統(tǒng)中，自動化儀表具有非常重要的作用。

2 滲濾液處理系統(tǒng)常用儀表的分類

處理工程所用儀表大致可分為兩大類：一類屬于監(jiān)測生產(chǎn)過程物理參數(shù)的儀表，如檢測溫度、壓力、液位、流量等。這類儀表采用國產(chǎn)表，其性能和質(zhì)量基本能滿足要求。另一類屬于檢測水質(zhì)的分析儀表，如檢測水的濁度、pH值、COD值、BOD值等。這些專用儀表在我國發(fā)展比較晚，因此，通常選用國外先進產(chǎn)品，從長遠觀點看是比較經(jīng)濟、可靠的。

檢測儀表的好壞直接關(guān)系到自動化水處理的效果。在工程設計過程中，從儀表的性能、質(zhì)量、價格、備件情況、售后服務等方面進行反復比較，一般可采用進口儀表和國產(chǎn)儀表相結(jié)合的方法。

3 污水處理廠監(jiān)控系統(tǒng)的構(gòu)成模式

監(jiān)控系統(tǒng)一般由水廠管理層和現(xiàn)場監(jiān)控層兩級系統(tǒng)構(gòu)成（小型工廠多采用一級，即現(xiàn)場控制層），按集中管理、分散控制的原則進行監(jiān)控。在工程設計中，將廠級計算機系統(tǒng)(即主站)設在廠中心控制室，各現(xiàn)場監(jiān)控站(即分站)的數(shù)量和位置按工藝流程及構(gòu)筑物的位置、分散程度來定。一般地，現(xiàn)場分站的設置是（以我公司達州滲濾液處理站為例）：集液池分站、調(diào)節(jié)池分站、脫氮分站、水水解氧化分站、污泥處理分站等。各監(jiān)測儀表的數(shù)據(jù)均送到計算機系統(tǒng)，可在監(jiān)控站的工控機上顯示、控制并打印、記錄、報警。

4 水處理系統(tǒng)常用儀表在選型及設計中應注意的問題

4.1 儀表選配的一般要求

4.1.1 精確度：是指在正常使用條件下，儀表測量結(jié)果的準確程度，誤差越小，精確度越高。

生產(chǎn)過程物理檢測儀表的精確度為±1%，水質(zhì)分析儀表的精確度為±2%(測高濁水的濁度儀的精確度為±5%)。

4.1.2 響應時間：當對被測量進行測量時，儀表指示值總要經(jīng)過一段時間才能顯示出來，這段時間即為儀表的響應時間。一只儀表能不能盡快反應出參數(shù)變化的情況，是很重要的指標。對水質(zhì)分析儀表要求的響應時間應不超過3min。

4.1.3 輸出信號：儀表的模擬輸出應是4~20mA DC信號，負載能力不小于600Ω。

4.2 水位測量

選擇液位計時應考慮以下因素：

測量和控制要求，如測量范圍、測量(或控制)精確度、顯示方式、現(xiàn)場指示、遠距離指示、與計算機的接口、安全防腐、可靠性及施工方便性。

4.3 流量測量

流量測量分為兩種，一種用于流量檢測，參與過程控制，以達到提高生產(chǎn)自動化水平，改善生產(chǎn)工藝條件，提高產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)量的目的。另一種用于流量的計量，不僅計量滲濾液的處理量，還是主要技術(shù)經(jīng)濟指標計算的依據(jù)。在供水企業(yè)最主要的8項經(jīng)濟指標中，有3項指標是以流量計測量的數(shù)據(jù)為基礎的。在測量中，液體本身為導體，磁場通過安裝在管路中的兩個線圈產(chǎn)生。線圈由交流或直流電源勵磁，磁場作用于管道內(nèi)流動的液體，在管道中產(chǎn)生一個與被測流體平均流速V相對應的電壓，且該電壓與流體的流速分布無關(guān)。與管道絕緣的兩個電極監(jiān)測液體的感應電壓。磁場方向、流體流向及兩個檢測電極的相對位置三者互相垂直。

為使儀表可靠地工作，提高測量精確度，不受外界寄生電勢的干擾，傳感器應有良好的單獨接地線，且接地電阻應小于10Ω，尤其是安裝在陰極保護管道上時。如在天津水源廠出廠干管上安裝的電磁流量計，由于管道采用了陰極保護，防護電解腐蝕的管道內(nèi)壁和外壁之間是絕緣的，被測介質(zhì)沒有接地電位，所以，將傳感器接地環(huán)裝在傳感器的兩個端面上，與連接管道的法蘭絕緣。傳感器與接地環(huán)用接地線相連，并引至接地極。管道法蘭之間用電纜相連但不連到傳感器上。法蘭連接螺栓用絕緣襯套和墊圈隔離。該電磁流量計自投產(chǎn)使用以來，效果一直較好。

轉(zhuǎn)換器應安裝在符合其防護等級要求的場所，在滿足安裝環(huán)境、使用要求的前提下，轉(zhuǎn)換器與傳感器之間的距離和連接電纜越短越好，以節(jié)約投資，減少可能產(chǎn)生的強電信號的干擾。

4.4 濁度的測量

濁度是水體渾濁程度的度量，也就是水體中存在微細分散的懸浮性粒子，使水透明度降低的程度。濁度儀是測量水體渾濁程度的儀器，主要用于對水質(zhì)的監(jiān)測和管理。

濁度是一項很重要的水質(zhì)指標，尤其是對處理后的水質(zhì)檢測，因此對濁度儀的選擇顯得尤為重要。濁度儀可分為目視濁度儀和光電濁度儀兩大類。光電濁度儀就其用途可分為工藝監(jiān)控(連續(xù)測定)濁度儀和實驗室(包括便攜式)濁度儀，就其設計原理又可分為透射光濁度儀和散射光濁度儀。

在濾后水及出廠水的測量中，一般采用1720D(原為1720C)系列濁度儀。使用時水樣連續(xù)流入濁度儀，流經(jīng)脫泡器以排空水流中的氣泡，然后進入濁度儀的中柱內(nèi)，上升至測量室并溢過其邊緣進入排放口。聚光束從傳感器頭部組件中向下投射到濁度儀主體內(nèi)的水樣中，浸在水樣中的光電管測量水中懸浮固體90°方向的散射光，散射光的量與水樣的濁度成正比。1720D不需采用樣品池，這樣可減少雜散光，提高測量準確度。1720D的準確度為：0~40NTU范圍內(nèi)為±2%，40~100NTU范圍內(nèi)為±5%，分辨力為0.001NTU，響應時間為75s。

測量濾后水的濁度儀多安裝于濾站管廊內(nèi)，可采用壁掛或柜裝，出廠水的測量一般在送水泵房設置水質(zhì)儀表間，將濁度儀及其他水質(zhì)檢測儀表置于儀表間內(nèi)，再將信號引至監(jiān)控站。

雖然1720D的測量范圍為0~100NTU，但最好不用其測量濾前水，因為雖然光學上能測到100NTU，但在生產(chǎn)使用上會帶來許多不便。測量源水及濾前水多使用SS6系列表面散射式濁度儀，它是將光束射在液體表面，測定來自液面的散射光，避免了光學系統(tǒng)與水樣直接接觸。

4.5 顯示儀表的選用

一般凈水廠工程多選用智能化顯示儀表，其功能齊全，能進行數(shù)字信號處理，實現(xiàn)控制功能，而且測量值以液晶顯示，操作方便，可以保存數(shù)據(jù)，具有自診斷功能。雖然與計算機系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)后，它的優(yōu)勢沒有完全發(fā)揮出來，而被計算機系統(tǒng)所取代，但在目前凈水廠的建設中，使用智能化的顯示儀表作為在計算機系統(tǒng)未調(diào)試投運階段或發(fā)生故障時的輔助儀表，也能滿足現(xiàn)場控制、顯示的要求。

在某些情況下，同時需要本地顯示與遠程傳送，此時不宜采取信號串聯(lián)方式，而應采用信號分配器，即1路輸入，兩路輸出，一路輸出送顯示儀表，另一路輸出可輸入PLC。

5 總結(jié)

要實現(xiàn)滲濾液處理的現(xiàn)代化管理，必須使用自動化儀表；設計人員應站在用戶的角度上，為用戶著想，在設計與選用儀表時，應做到：穩(wěn)定可靠，操作簡單，安裝方便，物美價廉，連續(xù)測量，反應靈敏，互換性強，便于維護；設計人員平時應注意技術(shù)資料的收集、整理，以便于消化吸收。由于現(xiàn)行儀表的標準側(cè)重用于城市供水，必須注意污水處理的，特別是滲濾液處理工程中使用的特殊性；儀表正確投入使用后，設計人員應多下現(xiàn)場，對儀表的使用情況做跟蹤調(diào)查，了解儀表的工作情況，及時總結(jié)經(jīng)驗，以利于今后的設計工作日趨完善。