自动化仪表在水处理系统中的应用


作者杨祖萍女士，天津市给排水研究设计院工程师。

关键词：水处理系统　检测仪表　监控系统

随着我国改革开放政策的深化和国外贷款项目的不断增多，计算机测控管理系统已普遍进入净水厂自动化领域。目前，国内净水厂自控系统采用最多的是由工业计算机(IPC)+可编程序逻辑控制器(PLC)+自动化仪表组成的多级分布式计算机测控管理系统。

一 自动化仪表在水处理系统中的重要地位

在现代化的净水厂中，每一个生产过程总是与相应的仪表及自控技术有关。仪表能连续检测各工艺参数，根据这些参数的数据进行手动或自动控制，从而协调供需之间、系统各组成部分之间、各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。同时，由于检测仪表测定的数值与设定值可连续进行比较，发生偏差时，立即进行调整，从而保证水处理质量。根据仪表检测的参数，能进一步自动调节和控制药剂投加量，保证水泵机组的合理运行，使管理更加科学化，达到经济运行的目的。由于仪表具有连续检测、越限报警的功能，便于及时处理事故。仪表还是实现计算机控制的前提条件。所以在先进的水处理系统中，自动化仪表具有非常重要的作用。

二 水处理系统常用仪表的分类

给水工程所用仪表大致可分为两大类：一类属于监测生产过程物理参数的仪表，如检测温度、压力、液位、流量等。这类仪表采用国产表，其性能和质量基本能满足要求。另一类属于检测水质的分析仪表，如检测水的浊度、pH值、溶氧含量、余氯、SCD值等。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。
检测仪表的好坏直接关系到给水自动化的效果。在工程设计过程中，从仪表的性能、质量、价格、备件情况、售后服务等方面进行反复比较，我们一般采用进口仪表和国产仪表相结合的方法。

三 净水厂监控系统的构成模式及监测参数

1. 净水厂监控系统的构成模式

净水厂的监控系统一般由水厂管理层和现场监控层两级系统构成，按集中管理、分散控制的原则进行监控。在工程设计中，将厂级计算机系统(即主站)设在水厂中心控制室，各现场监控站(即分站)的数量和位置按工艺流程及构筑物的位置、分散程度来定。一般地表水厂现场分站的设置是：进水泵房分站、反应沉淀与加氯加药分站、过滤分站、送水泵房及变配电室分站、污泥处理分站。各监测仪表的数据均送到计算机系统，可在监控站的工控机上显示、控制并打印、记录、报警。

2. 各分站监测参数

a. 进水泵房分站监测参数
水质参数：源水浊度、pH值、水温、溶解氧等。
运行参数：调节池水位、吸水井水位、源水流量、泵机分电量、泵站总电量等。

b. 反应沉淀、加氯加药分站
水质参数：沉淀池出口浊度、滤后余氯、SCD值。
运行参数：沉淀池水位、沉淀前流量、搅拌罐液位、药池液位、药液浓度、沉淀池泥位。

c. 过滤分站
水质参数：滤后水浊度、余氯。
运行参数：滤池水位、水头损失、反冲洗水流量、冲洗水箱水位。

d. 送水泵房及变配电室分站
水质参数：出厂水流量、余氯。
运行参数：出厂水压力、流量、清水池水位、吸水井水位、交流电压、交流电流、电量等。

e. 污泥处理分站
运行参数：回流池水位、水量、浓缩池水位、回流水浊度。
四 水处理系统常用仪表在选型及设计中应注意的问题

1. 仪表选配的一般要求

(1)精确度：是指在正常使用条件下，仪表测量结果的准确程度，误差越小，精确度越高。
生产过程物理检测仪表的精确度为±1%，水质分析仪表的精确度为±2%(测高浊水的浊度仪的精确度为±5%)。

(2)响应时间：当对被测量进行测量时，仪表指示值总要经过一段时间才能显示出来，这段时间即为仪表的响应时间。一只仪表能不能尽快反应出参数变化的情况，是很重要的指标。对水质分析仪表要求的响应时间应不超过3min。