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对污水处理过程仪表的研究
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对污水处理过程仪表的研究
新闻出处:双龙净化   2012-11-23 14:52:57

    污水处理过程的监视与控制系统由模型、传感器、局部调节器和上位监控策略等4个部分组成。其中,传感器是污水处理厂监控系统中最薄弱,也是最重要、最基础的环节。日益严格的污水排放标准导致了污水处理工艺流程和装备的复杂化,对用于污水处理过程监视与控制的传感器的性能也提出了更高的要求,促进了污水处理领域传感器技术的发展,一些适用于污水处理过程的新型传感器相继问世。污水处理过程是复杂的生化反应过程,所涉及的仪器仪表种类繁多,多数传感器是污水处理过程所特有的,分别应用于不同的场合,反映一个或多个特定变量的状态信息变化。

    氧在活性污泥过程中起着非常重要的作用,且相关的曝气费用约占全部运行费用的40%,因此氧传感器成为废水处理厂最广泛的测量监视仪表。氧测量基于液体中扩散氧的电化学反应。溶解氧传感器是可靠准确的测量仪表,但必须谨慎选择合适的测量位置,并防止结垢。目前自动清洁系统已经相当普遍,一些装备清洁系统并可进行自校准的溶解氧传感器已有应用。呼吸量是对活性污泥呼吸速率的测量与解释,定义为在单位时间内单位体积活性污泥中微生物所消耗的氧。它是表征废水和污泥动力学的常用工具。呼吸计实质上是一个反应器,测量结果易受实验条件变动的影响。

    废水的生物可降解成分通过离线测量生物需氧量的标准方法获得。BOD5是5天内有机溶质生物氧化所需溶解氧量。废水处理厂最广泛监视的变量是化学需氧量COD。COD自动监测仪可以每隔1~2小时进行一次自动监测,根据氧化分解的条件分为酸性法监测仪和碱性法监测仪。COD实验的主要限制是不能区分可生物降解和惰性有机物。许多废水成分吸收紫外光。紫外线的吸收与废水中的有机物有着密切的关系。紫外线吸光度自动监测仪引人废水处理系统用于检测水污染程度或评价排放质量。最近10年,光学技术取得显著进步,使远程与多点测量成为可能,红外光谱仪的主要缺点是光电池成分的结垢会引起灵敏度的降低,需要频繁重校。

    营养物脱除系统的目的是通过生物、化学或组合处理方式去除废水中的氮和磷。目前的主流方法是生物脱氮除磷。富氧条件下,废水中的氨被氧化为硝酸盐,积磷菌吸收废水中的磷以聚磷形式储于体内;缺氧条件下,废水中的硝酸盐转化为氮气排除;厌氧条件下,聚磷分解释放无机磷至污泥中。为了保证仪器的满意运行,大多数商业测量系统仍要求使用经过预处理的样品。超滤单元常被用于实现采样预处理。根据隔膜技术建立的半微量连续流量分析系统原理被广泛应用到氨、硝酸盐、磷等营养物传感器,这些传感器均基于色度法,可以进行自动校准。