李曉燕

山東省東明石化集團(tuán)

淺談自動(dòng)化儀表

李曉燕

山東省東明石化集團(tuán)

隨著現(xiàn)代科技進(jìn)步,自動(dòng)化得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用,自動(dòng)化水平已成為衡量各行各業(yè)現(xiàn)代化水平的一個(gè)重要標(biāo)志。為了保證生產(chǎn)過(guò)程安全、可靠的運(yùn)行,要隨時(shí)對(duì)生產(chǎn)過(guò)程中使用的儀表進(jìn)行維護(hù)和校準(zhǔn)。傳統(tǒng)的將生產(chǎn)過(guò)程中使用的儀表拿回實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行校準(zhǔn)的方法已不能滿足生產(chǎn)的要求,取而代之的是在現(xiàn)場(chǎng)直接對(duì)儀表進(jìn)行校準(zhǔn)。

一、自動(dòng)化檢測(cè)儀表在污水處理中的應(yīng)用

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。

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,且合理的減少了設(shè)備磨損。

（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2臺(tái)超聲波液位計(jì),用以測(cè)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)測(cè)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)水量準(zhǔn)確及時(shí)地調(diào)整泵運(yùn)行狀態(tài),減少設(shè)備疲勞;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)行管理,水量是一個(gè)重要的控制參數(shù)。準(zhǔn)確及時(shí)地掌握進(jìn)水量,對(duì)工藝控制及提高污水廠抵抗水力負(fù)荷沖擊能力有重要作用。傳統(tǒng)的水量測(cè)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)到了準(zhǔn)確計(jì)量處理水量,以及為運(yùn)行管理提供實(shí)時(shí)流量的目的。

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),分別安裝了測(cè)量范圍是0.05～10 mg/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)的臨界面都安裝了測(cè)量范圍是-500～500mV的氧化還原電位計(jì),通過(guò)測(cè)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)而提高處理工藝中除磷脫氮的能力。如果沒(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)時(shí)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)間上和準(zhǔn)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)測(cè)量范圍是為0.5～10g/L在線污泥濃度測(cè)量計(jì),很好地解決了這個(gè)問(wèn)題。安裝污泥濃度計(jì)可以隨時(shí)根據(jù)精確測(cè)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)室工作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。

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)測(cè)量范圍是0～1 200m3/h的電磁流量計(jì)測(cè)量回流污泥和剩余污泥的流量。安裝流量計(jì)后,值班人員可以根據(jù)顯示的流量是否正確,從而判斷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)單判斷工作是否正常的難題,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)測(cè)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)的安裝可以使值班人員隨時(shí)了解鼓風(fēng)機(jī)向曝氣池提供氣體的量。

二、建議

1．發(fā)展趨勢(shì)。

(1)結(jié)構(gòu)日趨簡(jiǎn)潔,從當(dāng)前發(fā)展最快的3種流量?jī)x表(電磁、超聲、科氏)來(lái)看,機(jī)械結(jié)構(gòu)都十分簡(jiǎn)潔,管道內(nèi)既無(wú)轉(zhuǎn)動(dòng)件,又無(wú)節(jié)流件。

(2)功能力求完善,隨著微電子、計(jì)算機(jī)、通信技術(shù)的飛速發(fā)展,流量?jī)x表的功能日益完善、多樣,不少機(jī)械部分難以解決的問(wèn)題,依靠電子軟件則迎刃而解,如Krohne的智能電磁流量計(jì),不少超聲流量計(jì)不僅可測(cè)流量,還可測(cè)流體密度、組分、熱能等等。

(3)安裝日益簡(jiǎn)便,工業(yè)自動(dòng)化程度越高,用戶越歡迎采用安裝維護(hù)簡(jiǎn)便的產(chǎn)品,這也是插入式,外夾式儀表日益暢銷(xiāo)的原因。

2．國(guó)產(chǎn)化刻不容緩。

據(jù)了解,我國(guó)近年來(lái)進(jìn)口儀器儀表約130億美元,出口約30億美元(多為低附加值的電工儀表、家用水表、氣表),國(guó)內(nèi)大型工程選用國(guó)外儀表占2/3,而其價(jià)格為國(guó)產(chǎn)5-10倍,我國(guó)大型流量?jī)x表企業(yè)主要依靠國(guó)外技術(shù),缺乏擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)意識(shí),創(chuàng)新乏力;自動(dòng)化儀表國(guó)產(chǎn)化刻不容緩!

3．品種多,選用要實(shí)事求。

(1)不要輕信廠商宣傳,廠商為利所圖,往往對(duì)儀表的技術(shù)指標(biāo)夸大其詞,選用時(shí)要理性分析這些參數(shù)的依據(jù),有無(wú)檢驗(yàn)證明。

(2)按需選取,勿追求高指標(biāo),如不是用于商務(wù)計(jì)量,貿(mào)易核算,準(zhǔn)確度要求可以降低,如工控系統(tǒng)的某些場(chǎng)合,檢測(cè)、監(jiān)控儀表的重復(fù)性、可靠性好就可以了。

(3)全面考慮經(jīng)濟(jì)指標(biāo),儀表的經(jīng)濟(jì)性并非限于一次購(gòu)買(mǎi)費(fèi)用,還要考慮安裝維修(停產(chǎn)損失),是否節(jié)能(長(zhǎng)期運(yùn)行費(fèi))等因素。