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【摘要】本文阐述了在污水处理中的自动化仪表的分类，结合污水处理的具体工况特点对自动化仪表的设计原则、设计注意事项加以了说明。最后对自动化仪表在污水处理中的应用进行了简要探究。
【关键词】自动化仪表污水处理应用
中图分类号：[TU992.3]文献标识码： A 文章编号：
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。
一、自动化仪表在污水处理中的重要性
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檢测的参数，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。通过这些检测仪表获取的各种工艺检测参数从而对工艺过程中的各种工艺设备进行控制，协调供需之间、系统各组成部分之间、各污水处理工艺之间的关系，以便使各种设备与设施得到更充分、合理的使用。其中工艺过程中的一些重要工艺参数例如溶氧值、曝气量等都是保证工艺自动控制的重要保证，通过这些仪表检测值来自动调节和控制工艺设备的合理运行。这些自动化仪表不仅对于污水处理工艺过程起着不可替代的指导作用，同时也可以多工艺处理过程进行监控报警，保障生产和设备安全，而且还起着向相关管理部门提过检测指标的重要作用。综上所述，可以看到自动化仪表对于污水处理过程起着重要的作用，是计算机控制的前提条件和自动化控制的基础。
二、水处理系统常用仪表的分类
1、常用仪表的分类
在污水处理过程中，需要测量的参数是多种多样的，例如液位、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。对于温度、压力、液位、流量这些物理量，一般称其为热工量。诸如pH值、温度、溶解氧、污泥浓度、氧化还原电位、等参数，称之为成分量。用于测量热工量的仪表一般称之为热工测量仪表；用于测量成分量的仪表一般称之为成分分析仪表，在污水处理过程中常常称之为水质分析仪表。这些专用仪表在我国发展比较晚，因此，通常选用国外先进产品，从长远观点看是比较经济、可靠的。
2、测量仪表的构成
测量仪表种类多、类型复杂、结构各异，但都担负着共同的任务；测量出被测参数的值。所以，它在构成上就有明显的共性。它们大致都由测量元件(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。
三、污水处理中自动化仪表的设计原则
在对污水处理中自动化仪表进行设计时，需要考虑自动化仪表的采样与分析的代表性，还应该确保自动控制系统的稳定运行，保证污水处理过程的运行安全，提高污水处理厂的出水质量。因此，在对污水处理中自动化仪表进行设计与选型时，应该尽可能的选用测量精度高、运行稳定、维护方便、操作智能化的仪表，以降低仪表运行与管理的难度。同时，由于污水处理的环境对仪器的要求较为严格，常常会存在井下测量、露天测量甚至在污水中测量的状况，因此，在选择自动化仪表的种类时，需要根据仪器的运行环境来挑选合适的仪表，确保自动化仪表能够正常运行，并尽可能降低仪表出现故障的可能性，延长仪表的使用寿命。对于使用在特殊场合的仪表，需要注意其特殊的性能。例如，处于雷区的污水处理厂所使用的自动化仪表，应当具备一定的防雷功能，并连接有放来接地装置，保证仪表的运行安全；而安装在沼气浓度较高的泥区的仪表，则应该具有可靠的防爆系统，以避免设备在运行过程中受到沼气的干扰而发生声爆炸，给污水处理厂带来经济损失。
另外，在选用污水处理工艺流程中所使用的自动化仪表时，也需要考虑到仪表操作的难易程度、运行稳定与否以及是否经济节能，并尽量性价比较高的仪器，降低污水处理厂的运行成本，维持污水处理过程的稳定。
四、污水处理中自动化仪表的应用
在污水处理的过程中，需要涉及到众多的指标，因此，用于污水处理参数监测的自动化仪表也有着不同的分类，根据仪表测量内容的不同，可以将其分类两大类，一类是热工仪表，包括对温度、流量、压力等参数进行测量的仪表，此类仪表主要由测量元件、传送部分以及显示部分构成；另外一类则是成分分析仪表，例如，在线BOD仪、溶解氧仪、在线COD仪等，这类仪表的专用性较强，往往只能针对某一种特定的介质进行成分分析。本文选择了污水处理过程中几种常用的仪表进行介绍，并对其在污水处理过程中应用进行了分析。
1、温度仪表
温度与压力仪表通常使用在污水处理的厌氧消化过程中，用于监测厌氧消化进行的程度，并为调节厌氧消化的条件，促进厌氧消化过程的进行提供了科学可靠的依据。在温度仪表当中，常用的热敏元件是铂热电阻，在污水处理的过程中需要进行温度监测的控制点数量相对较少，因此可以采用温度变送器，将热信号转化为电信号，并将其与模拟量模块相连接，简化了数据读取与处理的过程。
2、流量仪表
流量仪表在污水处理的过程中发挥着十分重要的作用，可以起到监测污水处理厂的进出水量、污泥回流量、曝气量等关键参数的作用，从而达到控制污水处理设备的运行条件、为评判污水处理设备的运行状况提供依据、提高污水处理厂经济效益的作用。常见的流量仪表主要包括超声波流量计、电磁流量计、明渠流量计以及压差式流量计等，可以使用多种工艺不同环节的流量监测，对提高污水处理设备运行的稳定性有着重要的意义。
3、溶解氧仪
目前我国污水处理过程中，活性污泥法、生物膜法、好氧厌氧微生物处理法等，都有着广泛的应用，而维持微生物正常生命活动的重要因素之一便是水中溶解氧的存在。所以，对水中的溶解氧进行监测，有助于保持微生物的活性，为调节曝气量提供科学的参考，对于防止活性污泥法中污泥丝状膨胀现象的发生，提高污水的处理效果有着积极的促进作用。溶解氧仪主要分为传感器与变送器两大部分，在使用时应当注意溶解氧仪的安装位置，保证仪器测量的准确性。
4、化学需氧量分析仪
污水的化学需氧量是衡量污水处理效果的重要指标，具体是指在一定条件下，单位体积污水消耗的强氧化剂的总量，是衡量污水中有机物含量的关键参数。因此，在污水处理的过程中加强对COD指标的测定，对于调节污水处理的工艺流程，提高污水处理的效果，有着重要的指导作用。
5、其他仪表
污水处理系统自动化仪表还有无纸记录仪、电磁阀、自搅拌排污泵、压力自动开关等。无纸记录仪具有高速信息采集和处理、万能信号输入、大容量闪存芯片实现超长时间数据存储、使用USB接口存储备份或转存历史数据等功能，并能同时指示各路通道的上、下限报警。合理的电路设计使搅拌器、泵和电磁阀联锁，实现了全自动污水处理。
结束语
要实现污水处理厂的现代化管理，必须使用自动化仪表。在选用仪表时，应做到：稳定可靠，操作简单，安装方便，物美价廉，连续测量，反应灵敏，互换性强，便于维护。仪表投入使用后，应保证仪表的准确性，以利于监控系统的正常运行。
参考文献
[1] 高飞.六汾河污水处理工程自动化仪表系统的应用[J].安徽冶金.2009(01)
[2] 陈遵颢.污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)
[3] 丁玉美，张建，陈迪嘉，颜卓.自动化仪表在污水处理系统中的应用[J].天津建设科技.2008(S1)
【关键词】自动化仪表污水处理应用
中图分类号：[TU992.3]文献标识码： A 文章编号：
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。
一、自动化仪表在污水处理中的重要性
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檢测的参数，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。通过这些检测仪表获取的各种工艺检测参数从而对工艺过程中的各种工艺设备进行控制，协调供需之间、系统各组成部分之间、各污水处理工艺之间的关系，以便使各种设备与设施得到更充分、合理的使用。其中工艺过程中的一些重要工艺参数例如溶氧值、曝气量等都是保证工艺自动控制的重要保证，通过这些仪表检测值来自动调节和控制工艺设备的合理运行。这些自动化仪表不仅对于污水处理工艺过程起着不可替代的指导作用，同时也可以多工艺处理过程进行监控报警，保障生产和设备安全，而且还起着向相关管理部门提过检测指标的重要作用。综上所述，可以看到自动化仪表对于污水处理过程起着重要的作用，是计算机控制的前提条件和自动化控制的基础。
二、水处理系统常用仪表的分类
1、常用仪表的分类
在污水处理过程中，需要测量的参数是多种多样的，例如液位、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。对于温度、压力、液位、流量这些物理量，一般称其为热工量。诸如pH值、温度、溶解氧、污泥浓度、氧化还原电位、等参数，称之为成分量。用于测量热工量的仪表一般称之为热工测量仪表；用于测量成分量的仪表一般称之为成分分析仪表，在污水处理过程中常常称之为水质分析仪表。这些专用仪表在我国发展比较晚，因此，通常选用国外先进产品，从长远观点看是比较经济、可靠的。
2、测量仪表的构成
测量仪表种类多、类型复杂、结构各异，但都担负着共同的任务；测量出被测参数的值。所以，它在构成上就有明显的共性。它们大致都由测量元件(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。
三、污水处理中自动化仪表的设计原则
在对污水处理中自动化仪表进行设计时，需要考虑自动化仪表的采样与分析的代表性，还应该确保自动控制系统的稳定运行，保证污水处理过程的运行安全，提高污水处理厂的出水质量。因此，在对污水处理中自动化仪表进行设计与选型时，应该尽可能的选用测量精度高、运行稳定、维护方便、操作智能化的仪表，以降低仪表运行与管理的难度。同时，由于污水处理的环境对仪器的要求较为严格，常常会存在井下测量、露天测量甚至在污水中测量的状况，因此，在选择自动化仪表的种类时，需要根据仪器的运行环境来挑选合适的仪表，确保自动化仪表能够正常运行，并尽可能降低仪表出现故障的可能性，延长仪表的使用寿命。对于使用在特殊场合的仪表，需要注意其特殊的性能。例如，处于雷区的污水处理厂所使用的自动化仪表，应当具备一定的防雷功能，并连接有放来接地装置，保证仪表的运行安全；而安装在沼气浓度较高的泥区的仪表，则应该具有可靠的防爆系统，以避免设备在运行过程中受到沼气的干扰而发生声爆炸，给污水处理厂带来经济损失。
另外，在选用污水处理工艺流程中所使用的自动化仪表时，也需要考虑到仪表操作的难易程度、运行稳定与否以及是否经济节能，并尽量性价比较高的仪器，降低污水处理厂的运行成本，维持污水处理过程的稳定。
四、污水处理中自动化仪表的应用
在污水处理的过程中，需要涉及到众多的指标，因此，用于污水处理参数监测的自动化仪表也有着不同的分类，根据仪表测量内容的不同，可以将其分类两大类，一类是热工仪表，包括对温度、流量、压力等参数进行测量的仪表，此类仪表主要由测量元件、传送部分以及显示部分构成；另外一类则是成分分析仪表，例如，在线BOD仪、溶解氧仪、在线COD仪等，这类仪表的专用性较强，往往只能针对某一种特定的介质进行成分分析。本文选择了污水处理过程中几种常用的仪表进行介绍，并对其在污水处理过程中应用进行了分析。
1、温度仪表
温度与压力仪表通常使用在污水处理的厌氧消化过程中，用于监测厌氧消化进行的程度，并为调节厌氧消化的条件，促进厌氧消化过程的进行提供了科学可靠的依据。在温度仪表当中，常用的热敏元件是铂热电阻，在污水处理的过程中需要进行温度监测的控制点数量相对较少，因此可以采用温度变送器，将热信号转化为电信号，并将其与模拟量模块相连接，简化了数据读取与处理的过程。
2、流量仪表
流量仪表在污水处理的过程中发挥着十分重要的作用，可以起到监测污水处理厂的进出水量、污泥回流量、曝气量等关键参数的作用，从而达到控制污水处理设备的运行条件、为评判污水处理设备的运行状况提供依据、提高污水处理厂经济效益的作用。常见的流量仪表主要包括超声波流量计、电磁流量计、明渠流量计以及压差式流量计等，可以使用多种工艺不同环节的流量监测，对提高污水处理设备运行的稳定性有着重要的意义。
3、溶解氧仪
目前我国污水处理过程中，活性污泥法、生物膜法、好氧厌氧微生物处理法等，都有着广泛的应用，而维持微生物正常生命活动的重要因素之一便是水中溶解氧的存在。所以，对水中的溶解氧进行监测，有助于保持微生物的活性，为调节曝气量提供科学的参考，对于防止活性污泥法中污泥丝状膨胀现象的发生，提高污水的处理效果有着积极的促进作用。溶解氧仪主要分为传感器与变送器两大部分，在使用时应当注意溶解氧仪的安装位置，保证仪器测量的准确性。
4、化学需氧量分析仪
污水的化学需氧量是衡量污水处理效果的重要指标，具体是指在一定条件下，单位体积污水消耗的强氧化剂的总量，是衡量污水中有机物含量的关键参数。因此，在污水处理的过程中加强对COD指标的测定，对于调节污水处理的工艺流程，提高污水处理的效果，有着重要的指导作用。
5、其他仪表
污水处理系统自动化仪表还有无纸记录仪、电磁阀、自搅拌排污泵、压力自动开关等。无纸记录仪具有高速信息采集和处理、万能信号输入、大容量闪存芯片实现超长时间数据存储、使用USB接口存储备份或转存历史数据等功能，并能同时指示各路通道的上、下限报警。合理的电路设计使搅拌器、泵和电磁阀联锁，实现了全自动污水处理。
结束语
要实现污水处理厂的现代化管理，必须使用自动化仪表。在选用仪表时，应做到：稳定可靠，操作简单，安装方便，物美价廉，连续测量，反应灵敏，互换性强，便于维护。仪表投入使用后，应保证仪表的准确性，以利于监控系统的正常运行。
参考文献
[1] 高飞.六汾河污水处理工程自动化仪表系统的应用[J].安徽冶金.2009(01)
[2] 陈遵颢.污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)
[3] 丁玉美，张建，陈迪嘉，颜卓.自动化仪表在污水处理系统中的应用[J].天津建设科技.2008(S1)