污水處理廠-07電氣、自控及化驗的運(yùn)行管理

第七章電氣、自控及化驗的運(yùn)行管理第一節(jié)監(jiān)控儀表一、運(yùn)行管理污水處理過程自動化控制也越來越多，也就需要大量的現(xiàn)場在線測量儀表的應(yīng)用。在污水處理過程中，需要測量的參數(shù)是多種多樣的，例如污水處理廠的進(jìn)、出水溫度，曝氣池中的溶解氧，污水中的pH值，污泥濃度、濁度等。（一）流量計目前測量液體的流量計主要有：電磁流量計；超聲波多普勒流量計；明渠流量計；渦街流量計等。（二）液位計在污水處理工藝過程中，液位測量儀表也是污水處理廠中測量儀表的一個重要組成部分。常常通過測量格柵機(jī)前后的液位差對格柵的運(yùn)行進(jìn)行控制；根據(jù)泵房前集水井液位對水泵進(jìn)行編組控制；根據(jù)消化池、濃縮池的液位來決定進(jìn)(排)泥泵的開停等。（三）在線水質(zhì)分析儀表的配置污水處理過程中有許多重要的參數(shù)，如溶解氧、pH、污泥濃度等都需要工藝人員準(zhǔn)確、及時地了解掌握、并根據(jù)這些參數(shù)對工藝及設(shè)備運(yùn)行進(jìn)行調(diào)整。例如要及時掌握曝氣池中溶解氧的含量，并據(jù)此對鼓風(fēng)機(jī)的送風(fēng)量進(jìn)行控制；根據(jù)污泥濃度對回流量進(jìn)行控制；根據(jù)加氯后余氯含量來進(jìn)行加氯量的控制等等。這些參數(shù)在以往的污水處理廠中都是采用化驗、分析方法來得到。在線測量的水質(zhì)分析儀表應(yīng)用于污水處理廠，在發(fā)達(dá)國家也只是近些年才逐漸普及應(yīng)用的。隨著自動化儀表測量等領(lǐng)域技術(shù)的發(fā)展，越來越多的水質(zhì)分析儀表應(yīng)用于城市污水處理廠。我國污水處理事業(yè)起步較晚，在線測量的水質(zhì)分折儀表在我國目前還沒有形成一套完整的產(chǎn)品系列，缺少成熟的應(yīng)用經(jīng)驗。近些年來，利用國外貸款興建的污水處理廠越來越多，因此引進(jìn)了許多不同國家的水質(zhì)分析儀表。如：溶解氧測試儀（DO）、酸堿度測試儀（pH計）、污泥濃度測試儀（SS）、氧化還原電位測試儀（ORP）、COD測試儀、氨氮測試儀（）等等。二、安全操作（一）電磁流量計的完好條件(1)零部件完整，符合技術(shù)要求，即：銘牌及刻度盤應(yīng)清晰無誤；零部件應(yīng)完好齊全并規(guī)格化；緊固件不得松動；接插件應(yīng)接觸良好；可調(diào)件應(yīng)處于可調(diào)位置；端子接線應(yīng)牢靠；密封件應(yīng)無泄漏；所配防護(hù)、保溫設(shè)施應(yīng)完好無損。(2)運(yùn)行正常，符合使用要求，即；運(yùn)行時，儀表應(yīng)達(dá)到規(guī)定的性能指標(biāo)；正常工況下儀表示值應(yīng)在全量程三分之一以上；設(shè)備及環(huán)境整齊、清潔，符合工作要求；整機(jī)應(yīng)清潔、無銹蝕，漆層應(yīng)平整、光亮、無脫落；儀表管路、線路敷設(shè)整齊，均要做固定安裝；管路線路標(biāo)號應(yīng)齊全、清晰、準(zhǔn)確。(3)技術(shù)資料齊全、準(zhǔn)確，符合管理要求，即：說明書、合格證、校驗調(diào)試記錄、運(yùn)行記錄、零部件更換記錄應(yīng)齊全、準(zhǔn)確；系統(tǒng)原理圖、相接線圖應(yīng)完整、準(zhǔn)確；儀表常數(shù)及其更改記錄應(yīng)齊全、準(zhǔn)確。（二）超聲波流量計的完好條件(1)零部件完整，符合技術(shù)要求。即銘牌及刻度盤應(yīng)清晰無誤，零部件應(yīng)完好齊全并規(guī)格化；緊固件不得松動；接插件應(yīng)接觸良好；可調(diào)件應(yīng)處于可調(diào)位置，端子接線應(yīng)牢靠；密封件應(yīng)無泄漏；所配防護(hù)、保溫設(shè)施應(yīng)完好無損。(2)運(yùn)行正常，符合使用要求，即：運(yùn)行時儀表應(yīng)達(dá)到規(guī)定的性能指標(biāo)；正常工況下儀表示值應(yīng)在全量程三分之一以上。(3)設(shè)備及環(huán)境整齊、清潔，符合工作要求，即：整機(jī)應(yīng)清潔、無銹蝕，漆層應(yīng)平整、光亮、無脫落；儀表線路敷設(shè)整齊，均要做固定安裝；在儀表外殼的明顯部位應(yīng)有表示流體流向的永久性標(biāo)志；管路線路號應(yīng)齊全、清晰、準(zhǔn)確。(4)技術(shù)資料齊全、準(zhǔn)確，符合管理要求，即：說明書、合格證、校驗調(diào)試記錄、運(yùn)行記錄、零部件更換記錄應(yīng)齊全、準(zhǔn)確；系統(tǒng)原理圖和接線圖應(yīng)完整、準(zhǔn)確；儀表常數(shù)及其更改記錄應(yīng)齊全、準(zhǔn)確。（三）渦街流量計的完好條件⑴零部件完整，符合技術(shù)要求，即：銘牌及刻度盤應(yīng)清晰無誤；零部件應(yīng)完好、齊全并規(guī)格化，緊固件不得松動，接插件應(yīng)接觸良好；可調(diào)件應(yīng)處于可調(diào)位置；端子接線應(yīng)牢靠；密封件應(yīng)無泄漏；所配防護(hù)、保溫設(shè)施應(yīng)完好無損。⑵運(yùn)行正常，符合使用要求，即：運(yùn)行時儀表應(yīng)達(dá)到規(guī)定的性能指標(biāo)；正常工況下，儀表示值應(yīng)在全量程20～80％，⑶設(shè)備及環(huán)境整齊、清潔、符合工作要求，即：整機(jī)應(yīng)清潔、無銹蝕，漆層應(yīng)平整、光亮、無脫落；儀表管路、線路敷設(shè)整齊，均要做固定安裝；在儀表外殼的明顯部位應(yīng)有表示流體流向的永久性標(biāo)志；管路線路標(biāo)號應(yīng)齊全、清晰、準(zhǔn)確。⑷技術(shù)資料齊全、準(zhǔn)確，符合管理要求，即：說明書、合格證、校驗調(diào)試記錄、運(yùn)行記錄、零部件更換記錄應(yīng)齊全，準(zhǔn)確；系統(tǒng)原理圖和接線圖應(yīng)完整、準(zhǔn)確；儀表常數(shù)及其更改記錄應(yīng)齊全、淮確；防爆型儀表生產(chǎn)廠必須有防爆鑒定機(jī)關(guān)頒發(fā)的防爆合格證；應(yīng)有完整的累積器的設(shè)定(或編程)數(shù)據(jù)記錄。（四）溶解氧儀的校正1．校正方法由于溶解氧分析儀需要經(jīng)常校定、校正，因此正確掌握其校正方法是十分重要的。1)空氣校正法由化學(xué)原理可知，水中溶解氧飽和時，液相中的氧分壓等于液相上面的氧分壓。也就是說，在平衡狀態(tài)時，由水面上空氣進(jìn)入水中的氧的速率與由水中回到空氣中的氧的速率是相等的。溶解氧電極為氧分壓敏感元件，因此浸入水中或在水面上的空氣中電極將產(chǎn)生相等的電流。這就是空氣校正的原理。具體操作如下：⑴按儀表說明書接線，接上電預(yù)熱5min。⑵零點調(diào)整。將電極放入5％的新配制的亞硫酸鈉溶液中5min，待讀數(shù)穩(wěn)定后，調(diào)節(jié)零位調(diào)整機(jī)構(gòu)，使指示表為零。⑶將電極從亞硫酸鈉溶液中取出，用蒸餾水沖凈電極上的殘液，用濾紙小心吸干膜上溶液，置于空氣中(或放入盛有蒸餾水的容器靠近水面的空氣中)，待儀表讀數(shù)穩(wěn)定后，調(diào)節(jié)量程調(diào)整機(jī)構(gòu)使儀表指示為此時空氣溫度下水的過飽和溶氧值。（五）酸度計的使用1．電極的清洗由工業(yè)酸度計的工作原理可知，工作電極與參比電極之間的電子通路是通過被測介質(zhì)進(jìn)行的，工作電極玻璃膜的沾污會直接影響到測量，特別是在污水處理廠應(yīng)用時清洗工作是十分重要的。在污水處理廠使用時，建議清洗周期為：用于進(jìn)水或污泥的PH計為每周1次；用于出水的pH計為每月1次。實際清洗周期需要根據(jù)進(jìn)(出)水水質(zhì)情況、電極(有些產(chǎn)品帶自動清洗裝置)和實際運(yùn)行經(jīng)驗而定。2．酸度計校驗酸度計一般采用兩點校驗，即用兩種pH值不同的標(biāo)準(zhǔn)緩沖液來檢驗零點和量程(斜率)，一般要求這兩種緩沖液的pH差值至少要大于2。（六）污泥濃度計1．安裝方式1）開口渠道或敞口池壁的安裝傳感器部分安裝在開口渠道中或敞口池壁上，常用的安裝方法是用隨儀表供貨的夾子將傳感器固定在池壁上的護(hù)欄上。傳感器的標(biāo)準(zhǔn)長度是1．2m(帶一個安裝夾子)或2．4m長(帶2個安裝夾子)。另外廠家也可以根據(jù)用戶要求的長度供貨。傳感器在水下浸沒部分至少應(yīng)該為25mm，最好與垂直方向呈15°夾角。另外，傳感器度測量頭部分應(yīng)避免安裝在水流湍急，產(chǎn)生大量氣泡的地方，主要是防止氣泡進(jìn)入測量室，產(chǎn)生測量誤差。如果安裝在氣泡較多的場合，例如安裝在污水處理廠曝氣池，廠家可提供一種專用的防護(hù)罩，以減少氣泡對測量的影響。2）管路上的安裝該污泥濃度計也可以安裝在管道上。廠家提供一個專門用于管道式安裝用的裝置，其特點是：(1)帶有隔離切斷閥，插拔傳感器部分并不影響工藝管道的正常流通。(2)適用于各種口徑，不同安裝方式。2．現(xiàn)場標(biāo)定方法⑴該產(chǎn)品的校驗可在實驗室進(jìn)行，用已知的標(biāo)準(zhǔn)溶液標(biāo)定，也可在現(xiàn)場作簡單的定。⑵在正在測量的介質(zhì)中取出一定量的被測介質(zhì)，并記錄儀表當(dāng)時輸出值。⑶將其中一部分送化驗室，用化驗的方法確定其濃度。⑷比較化驗結(jié)果同當(dāng)時記錄輸出值。⑸調(diào)整儀表標(biāo)定旋鈕，使得輸出值等于化驗結(jié)果值。注意：現(xiàn)場標(biāo)定方法僅是一簡單方便的方法，若化驗結(jié)果與實際差值較大，應(yīng)在化驗室用已知標(biāo)準(zhǔn)溶液來重新對儀表進(jìn)行校準(zhǔn)。三、維護(hù)保養(yǎng)（一）自動化檢測儀表的一般性維護(hù)自動化檢測儀表應(yīng)用于污水處理領(lǐng)域相比于其它生產(chǎn)領(lǐng)域如石油化工、冶金等要晚得多，從設(shè)計、施工、安裝到日常維護(hù)管理及儀表人員的操作，維修維護(hù)水平也有待于進(jìn)一步提高。許多儀表在其它領(lǐng)域中應(yīng)用得很好，但在污水廠應(yīng)用得卻不好；在國外污水廠應(yīng)用得很好，但引進(jìn)后應(yīng)用效果卻不好；同一儀表在這個廠應(yīng)用得很好，而在那個廠應(yīng)用得卻不好。這里的原因是多方面的，如被測介質(zhì)的不同，設(shè)計、安裝方面存在的問題等等，而日常維護(hù)與管理也是一個主要原因之一。許多污水廠在自動化儀表工程交工后不久，即停止了使用，有時僅僅是因為一些小故障不能排除，或者是不能定期維護(hù)、校驗，或者是沒有專業(yè)化的維修人員等而停止使用的。因此，對于污水處理廠自動化儀表的日常維護(hù)、保養(yǎng)、定期檢查、標(biāo)定調(diào)整，是保證其正常運(yùn)行的重要條件。測量儀表的種類繁多，校準(zhǔn)、調(diào)整方法各異，因此對于每種具體的儀表，應(yīng)按照各自的操作、維護(hù)手冊來進(jìn)行。1．儀表檔案、資料管理⑴儀表位號。⑵儀表型號、生產(chǎn)廠。⑶安裝位置。⑷測量范圍。⑸投入運(yùn)行日期。⑹校驗、標(biāo)定記錄(標(biāo)定日期、方法、精度校驗記錄)。⑺維修記錄(包括維修日期、故障現(xiàn)象及處理方法，更換部件記錄)。⑻日常維護(hù)記錄(零點檢查，量程調(diào)整、檢查，外觀核查，泄漏檢查，清洗)。⑼原始資料(應(yīng)包括設(shè)計、安裝等資料，廠家提供的產(chǎn)品合格證，出廠檢驗記錄，設(shè)計參數(shù)，孔板計算書，使用、維護(hù)說明書)。2．日常維護(hù)、保養(yǎng)及檢修1）巡視檢查2）清洗與清掃3）校驗與標(biāo)定4）故障維修及部件更換（二）電磁流量計日常維護(hù)(1)每班至少兩次巡回檢查，內(nèi)容包括：向當(dāng)班人員了解儀表的運(yùn)行情況；查看儀表供電是否正常；查看表體、連接管路、線路、閥門是否有泄漏、損壞、腐蝕。(2)定期維護(hù)和校驗，包括：每班進(jìn)行一次儀表的外部清潔工作；每三個月進(jìn)行一次零位調(diào)整。（三）超聲波流量計日常維護(hù)(1)每班至少兩次巡回檢查。內(nèi)容包括：向當(dāng)班人員了解儀表的運(yùn)行情況；查看儀表供電是否正常；查看表體、固定導(dǎo)軌、線路、是否有損壞、腐蝕。(2)定期維護(hù)和校驗，包括：每班進(jìn)行一次儀表的外部清潔工作；每三個月進(jìn)行一次零位調(diào)整及量程的校驗。（四）渦街流量計在使用中日常維護(hù)⑴每班至少兩次巡回檢查，內(nèi)容包括：向當(dāng)班人員了解儀表的運(yùn)行情況，查看儀表供電是否正常，查看表體、連接管路、線路、閥門是否有泄漏、損壞、腐蝕。⑵定期維護(hù)和校驗，包括：每周進(jìn)行一次儀表清潔工作，清除污物；每十二個月進(jìn)行一次校準(zhǔn)工作。⑶渦街流量計應(yīng)嚴(yán)格按照產(chǎn)品說明書的要求進(jìn)行安裝，方向不能搞錯，并且要垂直向上安裝。安裝不當(dāng)將使儀表指示錯誤或根本不能工作。⑷由于渦街流量計調(diào)整是制造廠根據(jù)用戶提供的技術(shù)數(shù)據(jù)在廠內(nèi)實驗室進(jìn)行的，某些參數(shù)例如：量程，一般用戶在現(xiàn)場很難進(jìn)行調(diào)整，因此應(yīng)在訂貨時將技術(shù)參數(shù)據(jù)供準(zhǔn)確。⑸儀表的上游與下游應(yīng)有足夠長的直管段，一般要求上游至少要有10倍D(管道內(nèi)徑)、下游至少要有5倍D的直管段，否則儀表不能正常工作。（五）溶解氧儀在使用中日常維護(hù)1．溶解氧儀在污水處理廠經(jīng)常遇到的實際問題⑴自動清洗裝置(如旋轉(zhuǎn)刮刀)和防護(hù)罩常被頭發(fā)及纖維織物纏繞而不能工作。這種水質(zhì)情況下，應(yīng)選用球型探頭。⑵探頭在幾個小時內(nèi)即被水中油脂或微生物形成的粘膜(粘液)粘住。⑶由于設(shè)計或安裝不當(dāng)，探頭不能從支架或護(hù)套管中取出來。⑷由于探頭同變送器（轉(zhuǎn)換器)之間的距離太遠(yuǎn)，人無法看到儀表顯示值，因此至少需要兩個人才能對儀表標(biāo)定。⑸探頭放在池內(nèi)形成不能被攪拌的死角，使得輸出信號不能代表工藝過程的實際情況。2．日常維護(hù)⑴主要包括定期對電極進(jìn)行清洗、校驗、再生。1～2周應(yīng)清洗一次電極，如果膜片上有污染物，會引起測量誤差。清洗時應(yīng)小心，注意不要損壞膜片。將電極放入清水中涮洗，如污物不能洗去，用軟布或棉布小心擦洗。2～3月應(yīng)重新校驗一次零點和量程。(2)電極的再生大約1年左右進(jìn)行一次。當(dāng)測量范圍調(diào)整不過來，就需要對溶解氧電極再生。電極再生包括更換內(nèi)部電解液、更換膜片、清洗銀電極。如果觀察銀電極有氧化現(xiàn)象，可用細(xì)砂紙拋光。(3)在使用中如發(fā)現(xiàn)電極泄露，就必須更換電解液。3.使用中應(yīng)注意的問題使用中應(yīng)注意以下問題：由于溶解氧電極信號阻抗較高(約20MΩ)，溶解氧電極與轉(zhuǎn)換器之間距離最大為50m；溶解氧電極不用時也應(yīng)處于工作狀態(tài)，可接在溶解氧轉(zhuǎn)換器上。久置或重新再生(更換電解液或膜)的電極，在使用前應(yīng)置于無氧環(huán)境極化1～2h；由于溫度變化對電極膜的擴(kuò)散和氧溶解度有較大影響，標(biāo)定時需較長時間(約10min)，以使溫補(bǔ)電阻達(dá)到平衡；氧分壓與該地區(qū)的海拔高度有關(guān)，儀表在使用前必須根據(jù)當(dāng)?shù)卮髿鈮哼M(jìn)行補(bǔ)償；測量溶液的含鹽量高時，儀表標(biāo)定時應(yīng)使用含鹽量相當(dāng)?shù)娜芤?；對于流通式測量方式，要求