程曦

摘 要：在自來水廠的自動化檢測中，在線監(jiān)測儀表由于測量精確、顯示結(jié)果清晰明了和操作簡單等優(yōu)點，目前已經(jīng)得到較為廣泛的應(yīng)用。首先對自來水廠中應(yīng)用到的在線監(jiān)測儀表進(jìn)行了介紹，然后分析了相關(guān)在線儀表在自動控制系統(tǒng)中的作用和應(yīng)用，以期人們對這些技術(shù)有著更深的理解。

關(guān)鍵詞：水廠；自動控制系統(tǒng)；在線儀表；壓力變送器

中圖分類號：TU991.62 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.11.108

在水廠的生產(chǎn)現(xiàn)場，由于生產(chǎn)任務(wù)重，生產(chǎn)的連續(xù)性要求較高，如果采取傳統(tǒng)的實驗室方法對水質(zhì)進(jìn)行檢測，很難適應(yīng)時代發(fā)展需要。在線監(jiān)測儀表作為生產(chǎn)現(xiàn)場重要的檢測設(shè)備，在自動化領(lǐng)域被稱作為自動化控制系統(tǒng)的眼睛，其檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性對于自動化控制系統(tǒng)的自動控制有著直接的影響，在自來水廠中應(yīng)用在線檢測儀表可以對檢測儀表測定的數(shù)值與給定數(shù)值進(jìn)行連續(xù)比較，發(fā)生偏差時，立即進(jìn)行調(diào)整，保證水處理質(zhì)量；方便自動化控制系統(tǒng)發(fā)揮作用，降低生產(chǎn)能耗，保證供水安全和生產(chǎn)裝置壓力的穩(wěn)定性，產(chǎn)生良好的社會與經(jīng)濟(jì)效益。

1 水廠中應(yīng)用的自動化在線儀表種類

1.1 壓力變送器

壓力變送器是一種壓力傳感器，接受壓力變量，然后依據(jù)一定的比例轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)信號，然后將標(biāo)準(zhǔn)信號輸出。壓力變送器主要是將液體、氣體等具有的一些物理性能用壓力參數(shù)轉(zhuǎn)變的電信號傳送給調(diào)節(jié)器和記錄儀。壓力變送器的工作原理為：將采集到的壓力信號傳遞到電子設(shè)備，例如將水壓的力學(xué)信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娏?，由于電子信號與電流大小成正比，因此可通過隔離片及原件內(nèi)的填充液傳送至測量膜片的兩側(cè)。

1.2 流量計

一般情況下，流量計在水廠中安裝在每一道處理工序的進(jìn)水口和出水口。當(dāng)水廠車間所排出的水通過明渠水道進(jìn)入自來水處理站時，將明渠流量計安裝在頂沉池的入口位置。

1.3 水質(zhì)參數(shù)監(jiān)測儀表

一般情況下，在水廠的自動控制系統(tǒng)中，需要采用的水質(zhì)參數(shù)的監(jiān)測儀表有余氯儀表、pH計、濁度儀等。其中，余氯儀主要用于過濾后水出口和出廠水渠處，用于測量水中游離的余氯的濃度。余氯是指飲用水經(jīng)加氯消毒，接觸一段時間后仍有適量的氯留存于水中，用來保證持續(xù)的殺菌能力，也可用來防備供水管網(wǎng)受到外來污染。pH計主要安裝在進(jìn)水口和水廠的出水口，檢測水質(zhì)的酸堿度，《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》中規(guī)定，出廠水的pH值為6.5～8.5，pH太高或者太低的溶液均會刺激人體的眼睛、皮膚和黏膜，而pH影響金屬腐蝕的程度和消毒效率也會間接影響人體的健康。濁度計主要設(shè)置在水廠進(jìn)水口和沉淀后出水口處，目的是對原水和出廠水渾濁度進(jìn)行檢測，濁度是水對光的散射和吸收能力的量度，是反映飲用水的物理性狀的一項指標(biāo)，用以表示水的清澈或渾濁程度，是衡量水質(zhì)良好程度的重要指標(biāo)之一。濁度對飲用水微生物指標(biāo)有明顯的影響，會促進(jìn)細(xì)菌的生長繁殖。濁度的另一個主要問題是影響消毒，削弱消毒劑對微生物的殺滅作用。

2 自動控制系統(tǒng)中在線監(jiān)測儀表的應(yīng)用

2.1 自動加氯系統(tǒng)

在水廠中設(shè)置的自動加氯系統(tǒng)一般采用的是真空式加氯系統(tǒng)，主要是為循環(huán)水系統(tǒng)消毒工藝提供前后加氯功能。在前加氯過程中，需要借助流量計測量到的進(jìn)水流量，然后傳輸相關(guān)信號到PLC，依據(jù)設(shè)定相關(guān)的加氯比例發(fā)出相關(guān)的加氯指令到加氯系統(tǒng)，使加氯系統(tǒng)加入指定量的氯藥。在后加氯系統(tǒng)中，主要是以過濾后的水流量作為基準(zhǔn)，組成一個閉環(huán)系統(tǒng)，依據(jù)工藝需求目標(biāo)設(shè)定余氯數(shù)值，然后通過余氯監(jiān)測儀表和流量計測量到的相關(guān)監(jiān)測數(shù)據(jù)，傳送到PLC系統(tǒng)，然后再由PLC對加氯機(jī)進(jìn)行控制，最終保證加氯系統(tǒng)運(yùn)行的可靠、穩(wěn)定。

2.2 自動加堿系統(tǒng)

在水廠進(jìn)行水處理時，對于水的pH值的控制是一項重要工作。為了確保出水水質(zhì)的pH值達(dá)標(biāo)，往往需要利用在線的pH檢測儀表檢測水的酸度值，然后結(jié)合水的流量確定添加堿的量和濃度。在這個過程中，首先由流量計、pH計測量流量信號和pH值信號，然后傳輸給PLC控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)依據(jù)相關(guān)信息進(jìn)行有效的計算，然后發(fā)送相關(guān)指令給自動加堿系統(tǒng)，系統(tǒng)自動進(jìn)行加堿工作。

2.3 加礬系統(tǒng)

在水廠的出水水質(zhì)監(jiān)測中，濁度是一個重要的檢測因素。因為只有濁度達(dá)標(biāo)的水，其中的一些懸浮顆粒物、雜質(zhì)和致病微生物等才會被去除掉，從而保證人們飲用到健康的水。向水中加礬的目的就是凈化水，使水的濁度達(dá)標(biāo)，因此，在水廠中的指定工藝位置安裝加礬系統(tǒng)，然后依據(jù)相關(guān)的濁度儀和流量計測量到的信號反饋給PLC，PLC再依據(jù)設(shè)定好的工藝參數(shù)確定加入礬的量，發(fā)出指令到自動加礬系統(tǒng)，向水中自動添加礬，對水進(jìn)行有效的凈化，使?jié)岫冗_(dá)標(biāo)，確保水質(zhì)安全。

2.4 注意事項

在使用在線儀表檢測時，要應(yīng)注意嚴(yán)格按照說明書規(guī)范安裝，最大限度地開進(jìn)采樣點，從而減少系統(tǒng)的延遲時間，提高檢測準(zhǔn)確性。

3 結(jié)束語

水廠處理水工藝水平的高低直接影響著人們生活用水安全和工業(yè)用水質(zhì)量。當(dāng)前，由于自動控制技術(shù)水平的提升，對水廠的水處理過程進(jìn)行科學(xué)的自動控制，確保水廠出水安全成為人們研究的重點。在線監(jiān)測儀表在其中的應(yīng)用，極大地提升了自動控制系統(tǒng)的自動化水平，也提升了水廠出水水質(zhì)的質(zhì)量，對于改善人們的用水安全有重要的意義，為中國供水行業(yè)達(dá)到水質(zhì)安全目標(biāo)提供全面而直接的保障。

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〔編輯：王霞〕