針對工程技術(shù)人員對污水廠儀表進行選型、安裝以及調(diào)試過程中，存在對儀表安裝方法不熟悉、原理不了解的問題。昌暉儀表分享在多個污水廠工程在線儀表設(shè)計、選型、安裝與調(diào)試經(jīng)驗，對常見的污水廠用儀表選型、安裝以及調(diào)試進行分析。
1、水質(zhì)凈化工程常規(guī)污染物標準
水質(zhì)凈化工程承擔著處理城鎮(zhèn)生活污水的任務(wù)，國家有明確的水質(zhì)排放標準。我國將城鎮(zhèn)生活污水排放的常規(guī)污染物分為三個標準，分別是一級、二級和三級標準。一級標準又分為A、B兩個標準。
①城市水質(zhì)處理凈化工程的出水一般作為回用水，采用一級標準中的A標準。
②城市水質(zhì)凈化工程的出水排入地表水Ⅲ類功能領(lǐng)域和承擔二類功能的河流、湖泊、水庫，采用一級標準中的B標準。
③城市水質(zhì)凈化工程的出水排入地表水Ⅳ、Ⅴ類功能領(lǐng)域和承擔三、四類功能的河流、湖泊、水庫，采用二級標準。
④非重點保護領(lǐng)域或非水源保護區(qū)建立的水質(zhì)處理凈化工程，可根據(jù)當?shù)氐膶嶋H情況，采用一級強化處理的工藝，執(zhí)行三級標準。
水質(zhì)凈化工程的水質(zhì)檢測主要包括進水、處理中水質(zhì)、出水三方面。工作人員通常需檢測污水中的化學(xué)需氧量、生化需氧量、懸浮物等共12項指標，根據(jù)《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》(GB18918-2002)，本文所述的相關(guān)參數(shù)見表1所示。
表1 水質(zhì)凈化工程常規(guī)污染物標準
序號 基本控制項目 一級標準(A標準) 一級標準(B標準) 二級標準 三級標準
1 化學(xué)需氧量(COD) 50 60 100 120
2 生化需氧量(BOD) 10 20 30 60
3 懸浮物(SS) 10 20 30 50
4 動植物油 1 3 5 20
5 石油類 1 3 5 15
6 陰離子表面活性劑 0.5 1 2 5
7 總氮(以N計) 15 20 - -
8 氨氮(以N計) 5(8) 8(15) 25(30) -
9 總磷(以P計) 0.5 1 3 5
10 色度(稀釋倍數(shù)) 30 30 40 50
11 pH 6-9 6-9 6-9 6-9
12 糞大腸菌群數(shù)(個/L) 1000 10000 10000 -
2、污水廠儀表的安裝方法及注意事項
在線檢測儀表用于監(jiān)測生產(chǎn)過程中的物理量，也稱為過程儀表。在水質(zhì)凈化過程控制系統(tǒng)中，過程儀表充當著重要的角色，是保證水質(zhì)達標的關(guān)鍵設(shè)備。污水處理工程常用的過程儀表有：超聲波液位計、超聲波液位差計、污泥界面儀、電磁流量計、明渠流量計、壓力變送器、溫度變送器、雷達物位計等，設(shè)計人員根據(jù)工藝要求和現(xiàn)場情況選擇儀表。污水廠工程常用儀表選型標準見表2所示.
表2 儀表選型標準
序號 安裝位置 儀器名稱 原理及用途
1 進、出水口 pH計(帶溫度計) 差分原理,高精度，抗干擾
2 進、出水口 SS懸浮固體物分析儀 雙光路,抗干擾，用于低污泥環(huán)境
3 進、出水口 COD儀 鉻法方法適合出水在線檢測
4 生物反應(yīng)池 DO溶解氧儀 光化學(xué)法,高穩(wěn)定性，好氧量程大
5 進、出水口 NH4-N氨氮儀 氨氣逐出,比色分析
6 生物反應(yīng)池 ORP分析儀 用于厭氧池
7 生物反應(yīng)池 MLSS污泥濃度分析儀 光束原理,適應(yīng)高污泥環(huán)境
①液位計
超聲波液位計是利用超聲波遇到物質(zhì)反射的原理，測量污水離地面的高度。超聲波液位計在污水處理廠中主要應(yīng)用在進水粗格柵柵前/柵后、污水泵房的集水井、初沉淀污泥池、重力濃縮池、氣浮池這些開放水池。設(shè)計人員應(yīng)先了解現(xiàn)場的實際情況，確定選用超聲波液位計的量程和型號。
超聲波液位計選型和安裝經(jīng)驗分享：
a、超聲波液位計量程選擇比實際要大一點。量程選擇錯誤不僅影響價格，還會影響儀表的正常使用。
b、裝時要考慮超聲波液位計測量盲區(qū)。
c、選用小波束角的超聲波液位計，安裝時超聲波液位計發(fā)射角內(nèi)不能有干擾物。
d、沉淀池超聲波液位計參數(shù)應(yīng)選細粒固態(tài)，測量會準確些。
e、超聲波液位計品牌確定應(yīng)兼顧工程預(yù)算成本，一句話：在成本投入允許條件下盡量選用大品牌儀表的高性價比產(chǎn)品，便于兼顧工程驗和工程質(zhì)量，做工程在2-3年內(nèi)應(yīng)力爭無售后服務(wù)。
f、測量表面波動較大的物質(zhì)時，不建議采用一體式液位計，因為誤差較大。
污水廠消化罐中泡沫液位測量一般采用差壓變送器測量液位和雷達物位計。雷達物位計安裝在容器頂部；差壓變送器昌暉儀表一般選用單晶硅差壓變送器YR-ER101，差壓變送器安裝在底部，安裝時負壓側(cè)應(yīng)可定期排放冷凝水，不然業(yè)主就會有差壓變送器液位測量不準確的投訴。
②污泥泥位界面儀
污泥泥位界面儀是測量污水中污泥厚度的一種儀表，一般安裝在初淀池和二沉池。其測量介質(zhì)是污水，儀表的探頭需安裝在水下10cm左右，用于二沉池的污泥界面儀通常安裝在二沉池刮泥機前進方向的背面，以防止雜物的干擾；污泥界面儀在使用過程中可能會存在一定的波動，工作人員應(yīng)定期進行維護。昌暉儀表常用E+H的CU7M50 CU7SQ或國內(nèi)產(chǎn)品。
③電磁流量計
電磁流量計是利用法拉第電磁感應(yīng)原理制造，用來測量物質(zhì)流量的一種儀器。在污水廠它用來測量進水管道、出水管道初淀污泥和活性污泥流量，電磁流量計安裝位置在工藝管道上；污水廠出水明渠流量測量選用明渠流量計。
電磁流量計的安裝是否正確影響到測量數(shù)據(jù)是否準確，昌暉儀表制造有限公司總結(jié)污水廠電磁流量計選型和安裝應(yīng)注意以下幾方面問題：
a、初淀污泥和活性污泥等測量點使用的電磁流量計最好選用清洗功能(可定期清洗)+聚胺苯橡膠襯里+分體式結(jié)構(gòu)，日后好維護。
b、利用電磁流量計測量物質(zhì)流量時，要求被測物質(zhì)保持一定的流速以上(可測流速范圍在0.2-12m/s)，否則導(dǎo)致測量數(shù)據(jù)不準確。當物質(zhì)的實際流速達不到電磁流量計的流速時，經(jīng)設(shè)計單位批準，可采用縮小管徑的方法提升介質(zhì)的流速。
b、電磁流量計的安裝位置有嚴格的要求。首先應(yīng)保證滿管安裝，其次流量在必須安裝在直管上，直管的安裝要求前面不得小于5倍直徑，后面不得小于3倍直徑，且傳感器附近不得安裝旁通管、閥門等，否則影響流量計的精度。
c、電磁流量計一般防水等級較低，安裝時應(yīng)考慮防水措施，傳感器的進出線口應(yīng)用防水膠密封，防止水進入傳感器。電磁流量計的表頭和傳感器一般配套使用，不同品牌或同一品牌不同型號的表頭、傳感器不能配對。
④空氣流量計
差壓式流量計是一種常見的過程控制儀表，在污水廠中主要用來測量鼓風機房、曝氣沉砂池的空氣流量。污水廠空氣流量計常由傳感器威力巴或ITABAR+差壓變送器組成，差壓式流量計安裝要求嚴格，其安裝的好壞也容易影響到測量的準確性。
污水廠用差壓式流量計選型和安裝時應(yīng)注意以下問題：
a、利用差壓式流量計測量空氣流量時，要求空氣保持一定的流速以上。若空氣流速達不到要求，經(jīng)過設(shè)計單位批準，可通過改變管徑的方法來解決。
b、差壓式流量計的傳感器通常要求安裝在直管段上，一般傳感器前面不小于20倍管直徑，后面不小于5倍管直徑。傳感器附近不得有旁通管、閥門。
c、差壓式流量計不得安裝在具有腐蝕性物質(zhì)、強烈震動、粉塵的場合，禁止和大功率電機、變頻器、電焊機等設(shè)備共用電源，否則影響測量的精度。
d、污水廠空氣流量測量的差壓式流量計需要進行溫壓補償。
e、測量沼氣流量的差壓變送器應(yīng)考慮防爆要求。
⑤壓力變送器
壓力變送器一般用來測量氣體介質(zhì)的壓力，如空氣管道的壓力、污水管道的壓力，防止壓力過大導(dǎo)致爆管。壓力變送器選型時盡量選用穩(wěn)定性和可靠性高的，比如單晶硅壓力變送器YR-ER102。
安裝時應(yīng)注意如下幾方面：選擇合適量程的壓力變送器，量程過大或過小都可能導(dǎo)致測量誤差偏大；壓力變送器不得安裝在鼓風機風量出口、大功率電器設(shè)備等溫度較高的地方，防止損壞壓力變送器；若安裝地方溫度較高，應(yīng)盡量避免使用帶顯示屏的壓力變送器。
⑥LDO、MLSS、pH計
LDO(LuminescentDissolvedOxygenAnalyzer)為溶解氧測定儀，主要用來測量水中溶解氧的濃度。MLSS(MixLiquidSuspendedSolid)為污泥濃度計，主要作用是測量工業(yè)或生活污水處理過程中懸浮固體濃度。污泥濃度計一般分為兩類，一類量程較小，用在進出水口部分；一類量程較大，用在曝氣池和生化池中。
pH(PotentialofHydrogen)計主要用來測量污水中的酸堿值，通常有兩種配置：復(fù)合電極和差分電極。pH復(fù)合電極通常價格低，但使用周期短，電極容易損壞；而pH差分電極穩(wěn)定性比復(fù)合電極好。
上述幾種分析儀的傳感器探頭安裝方式基本相同，在安裝時應(yīng)注意以下幾點：
a、傳感器應(yīng)安裝在合適的位置，避免安裝在容易產(chǎn)生氣泡的地方，以保證測量的物質(zhì)具有代表性、典型性，同時應(yīng)定期對傳感器維護和清理。
b、傳感器的安裝應(yīng)考慮日后的保養(yǎng)維護，應(yīng)便于操作者維護；傳感器與取樣點的距離應(yīng)不得大于1.5m；傳感器與表頭的最大電纜長度不得超過600m。
c、浸沒式傳感器探頭一般最小浸沒深度為30cm；普通的傳感器探頭應(yīng)防止太陽等強光照射，否則會引起讀數(shù)誤差偏大。
⑦COD分析儀、氨氮分析儀
COD(ChemicalOxygenDemand)為化學(xué)需氧量分析儀，主要用化學(xué)的方法測量水中被氧化還原物質(zhì)的量。通常采用國標鉻法COD-CODmax和UV換算法COD-UVASsc兩種配置。出水口通常采用國標鉻法COD-CODmax＋預(yù)處理系統(tǒng)；進水口和生物池采用UV換算法COD-UVASsc。氨氮分析儀通常分為兩類，一類量程較大，用在進水口；一類量程較小，用在出水口出水量程0.2-12.0mg/L，進水量程2-120mg/L，利用氨氣逐出、比色原理測量，具有自動校正、自動清洗功能。。
COD分析儀、氨氮分析儀應(yīng)選用國外進口品牌產(chǎn)品，測量數(shù)據(jù)通過GPS送環(huán)保監(jiān)測部門，國產(chǎn)品牌產(chǎn)品在工程驗收時面臨問題很多，施工企業(yè)難以協(xié)調(diào)。
上述幾種分析儀的傳感器探頭安裝方式基本相同，在安裝時應(yīng)注意以下幾點：
a、應(yīng)將儀表探頭的取樣點安裝在工藝的恰當位置，保證獲得具有代表性的測量結(jié)果。同時應(yīng)保證取樣點能一直取樣，儀表的進樣口、排液口保持暢通并做好廢液的收集處理。
b、常用參數(shù)一般需結(jié)合實際情況來進行設(shè)置，可以分為基本參數(shù)和自動運行參數(shù)?；緟?shù)包括測量量程、測量上限和下限、輸出信號選擇等；自動運行參數(shù)包括預(yù)處理裝置自動運行的啟停和運行時間、自動測量周期、測量時間等。
c、現(xiàn)場調(diào)試過程中，盡量做到各種儀表的參數(shù)設(shè)置流程標準化。在廠內(nèi)設(shè)計時，每臺設(shè)備都應(yīng)具有參數(shù)設(shè)定一覽表。調(diào)試完成后，把相關(guān)參數(shù)填寫完整，作為項目現(xiàn)場調(diào)試的參考資料
云南昌暉儀表制造有限公司通過對已完成的幾十套污水廠儀表設(shè)計、安裝和調(diào)試進行分析，總結(jié)出污水處理廠儀表的選型、安裝及調(diào)試方法。儀表是污水處理廠自動控制系統(tǒng)的重要組成部分，儀表數(shù)據(jù)的準確性是系統(tǒng)穩(wěn)定和安全的保證。目前，很多行業(yè)都有污水處理要求，儀表之間存在著某些共性。本文可以給污水處理自動控制系統(tǒng)的設(shè)計、安裝、調(diào)試等工作提供一定的參考。
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