摘 要：随着我国工业化发展步伐的加快，经济的迅猛提升，导致水资源受到了更为严重的污染，特别是工业用水以及城市污水大量排放使得水质更是受到了日趋严重的污染。因此，国家加大了对水资源的保护力度，开始关注城市污水和工业废水的处理工作，对各种废水处理过程的效果、设备的运行情况、污水处理的水质检测等都提出了一定的要求，这也对自动化仪表在污水处理中的设计和应用提出了更高的要求。本文分析了自动化仪表在污水处理中的作用，并对污水处理中自动化仪表的设计和应用进行了探讨，以期为污水处理工作提供参考。

关键词：污水；处理；自动化仪表；应用

1 前言

随着工业经济的迅猛发展，导致大量污水被排出，对于各类污水处理的相关设备的运行、对于污水处理水质以及水量的监测、对于处理的工艺程序的效果等等方面的要求也越来越高，这就给污水处理中自动化仪表不论从设计上还是应用上都提出了更多和更新的要求。因此，对于污水处理中自动化仪表设计以及应用的关注也越来越多。

2 自动化仪表在污水处理中的作用

随着城市化进程的加快，工业化也在不断加快，人们在生产、生活中对水资源的污染也越来越严重。因此，水污染预防和治理工作变得更加困难。为了保证排水水质符合国家的排放要求，必须提高污水处理效率，准确、合理地使用自动化仪表。

为了达到减少污染的目的，在现代化的污水处理过程中，需要采用各种检测pH、温度、溶解氧浓度液位差、流量、污泥界面等参数的方法。如果采用人工的方式检测这些参数，则不仅会增加工作量，还会延长检测时间。保证污水处理质量的重要指标是污水的溶氧量、曝气值等。只有有效检测这些参数，才能对各种设备的功能进行有效控制和调节，从而提高污水处理效率。在污水处理中，使用自动化仪表可调节污水处理设备的运行状况，还能对污水处理过程起到监测和报警的作用，这对提高污水处理厂的可靠性有重要意义[1]。

3 污水处理中自动化仪表的应用

3.1 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。

3.2 流量仪表的应用

在对污水进行处理的过程中，流量仪表同样发挥着非常重要的功能，能够对污水处理厂的进出水量、污泥回流量以及曝气量等关键参数起到监测的目的，进而使污水处理设备额运行条件得到控制，同时给污水处理设备运行的状况进行评判提供参考，促进污水处理厂经济效益的提升[2]。比较常用的流量仪表包括电磁流量计、超声波流量计和压差式流量计等，通过多个不同的工艺化解能够实现对流量进行监测的目的，进而促进污水处理设备运行的稳定性和安全性。

3.3 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。

3.3 分析仪表

随着我国自动化仪表测量技术的飞速发展，越来越多的水质分析仪器被用于污水处理中。在污水处理过程中，有很多重要的参数，根据这些参数自动控制和调整设备的运行方式，可确保污水排放符合国家规定的排放要求。此外，对这些参数进行实时线检测，可使相关工作人员及时了解污水处理的情况[3]。

4 仪表设计原则与注意事项

4.1 污水处理仪表主要设计原则

在污水处理工艺流程中，现场仪表不仅负责采集工艺参数，以确保自动控制系统正常运行和控制，还是科學管理、环保监控的重要基础保证，因此在设计选型时应尽量选用高精度、高稳定性、免维护或低维护的智能仪表，为了生产过程中便于现场巡视与仪表维护，设计中可采用带现场显示的变送器，与此同时也应尽量注意仪表的性价比。

在设计配置污水处理仪器仪表时，必须考虑到安全防护手段。由于污水处理环境比较恶劣，很多现场仪表在井下或则露天环境，更有些浸泡在污水里。井下仪表和浸泡在污水里的仪表防护等级可选工P68，露天的仪表选工P65，同时应该根据仪表的具体考虑设置仪表保护箱，在北方等温度较低地区还应考虑保温措施。

仪表的设计应考虑环境的适应性.特别是传感器如直接与污水、污泥介质接触，很容易腐蚀和结垢。因此应尽量选择非接触式的、无阻塞隔膜式、电磁式和可清洗式的传感器[4]。在仪表设计中应尽量选用不断流拆卸式和维护周期较长的仪表，方便维护管理。在仪表设计中优先考虑节能型的仪表产品。

仪表设计中对于特殊场合应考虑仪表的防爆性能。对于处于雷区的污水处理厂，仪表变送器的电源和送信号到PLC的输出端应接防雷器，保证系统的安全可靠性。对于泥区的仪表，由于泥区的整个空气中，有较大比例的沼气。仪表配置应选用本安型仪表，在进行电器连接时应与安全栅组成本安防爆系统。而且安全栅和电源置于安全区。安全栅在选型时一定要注意防爆等级及厂家是否有防爆合格证。

4.2 污水处理中仪表设计中的注意事项

许多分析仪表的传感器是电极组成的，而在实际使用中，电极易被油脂或污物覆盖而不能测量。因此在这些分析仪的选型时，必须充分考虑电极的清洗问题。目前，清洗方式有人工定期清洗，或机械清洗、超声波自动清洗、溶液喷射清洗以及空气喷射清洗[5]。

在仪表设计中应尽量选用不断流拆卸式和维护周期较长的仪表的同时，对于清洗、维护及更换时必须拆卸的管道式安装仪表及其传感器，应在管道上设计安装旁通阀，以免在其更换或发生故障时，需要停止工艺运行。污水处理中仪表设计需要与工艺紧密结合，选取合适的测量或取样位置。分析仪表的安装位置一定要选择在活动的区域，不能设置在死区。若设置在引出工艺管路时，这根工艺管路中介质必须是流动的。

5 结语

在污水处理厂中，自动化仪表起着巨大的作用，大大降低了工作人员的工作量，提高了生产效率。随着环境污染的加重，政府和企业越来越重视污水处理技术和自动化技术的发展，自动化仪表系统的设计也越来越完善，数据的计算精度也越来越高，数据的传输也越来越稳定。作为污水处理设备中重要的构成部分，自动化仪表的作用不言而喻，它不但在整个污水处理系统中发挥着十分重要的功能，同时还是计算机和自动化控制的基础，所以，结合实际的情况恰当的选择自动化仪表，并了解其具体的应用是十分重要且必要的。

参考文献：

[1] 黄健.污水处理检测中自动化仪表的应用初探[J].绿色环保建材，2016（12）：203.

[2] 唐建文.某选矿污水处理厂自动化仪表设计[J].工程设计与研究，2014（1）：20～22.

[3] 张元朝.故障诊断及自动化仪表在污水处理中的应用[J].啤酒科技，2014（8）：22～24.

[4] 罗远程.污水处理厂氨氮减排与节能和自动化仪表的应用[J].水工业市场，2012（9）：51～54.

[5] 任连辉.污水处理中自动化仪表的技术改造与创新[J].电子技术与软件工程，2016（20）：164.