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    水厂在线监测仪表的应用与管理
    2023-04-23
    水厂的主要任务是对源水进行加工处理,使水质符合生活饮用水或工业用水的各种要求。自动化在线仪表是水厂生产现场较直接的检测设备,可连续检测水处理过程中一些关键性的水质运行项目,运行人员可根据显示的数据控制药剂(氯)的投加量及判断设备、设施的运行状况。因此,在线仪器仪表被形象地称为自动化生产系统的“眼睛”,其准确性直接影响到生产控制数据的精度。下面简单介绍水厂在线监测仪表的应用与管理。
    一、水处理系统常用仪表的分类
    给水处理工程所用仪器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、电压、电流等。这类仪表通常采用国产表,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、硬度等。这些专用仪表在我国发展比较晚,通常选用国外先进产品,从长远观点看是比较经济、可靠的。
    水厂在项目建设中,对生产设备及检测系统提出了较高要求,一些先进的在线监测仪表在制水工艺流程中得到应用,提高了水质监测水平及控制能力。较常见的在线监测仪表有:浊度仪、余氯仪、水位仪、流量计、PH计、氨氮计等(见表1)。水厂目前主要采用前4种仪器仪表进行水质、水位、水量的监测与控制。
    二、水厂监控系统的构成
    水厂的监控系统主要由水厂管理层(技术部)和现场监控层(生产指挥中心)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)设在水厂中控室,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来定。水厂现场分站的设置主要是:取水泵站分站、加氯间分站、采样间与清水池分站、仪表间分站、送水泵站及变配电室分站。各监测仪表的数据均送到中控室计算机系统,可在主站的工控机上显示、控制、记录、报警、打印。
    三、各分站监测参数
    1.取水泵站分站监测参数:源水浊度、汇水井水位、取水泵电量等;
    2.加氯(药)间分站监测参数:清水池前端投氯量、清水池前端余氯值、耗氯量、投药量等;
    3.采样间与清水池分站参数:清水池前端余氯值、清水池水位等;
    4.仪表间分站参数:源水浊度、出厂水浊度、出厂水余氯值、各辐射井水位、出厂水流量值等;
    5.送水泵站及变配电室分站参数:出厂水压力、送水泵电量、机泵温升等。
    四、在线水质检测数据与化验室台式仪表检测数据的比较
    目前在线水质仪表检测的水质项目有浊度、余氯(总氯)、温度、氨氮、酸度等。本工艺流程中主要是浊度及余氯的在线检测。通过长期观察,对浊度进行比较,在线检测读数和台式检测读数变化趋势是一致的,而且在线检测读数值比人工台式检测值要低0.05~0.1NTU左右,实验报告证明,在线水质仪表在日常维护、标定到位、水质正常的情况下,台式浊度仪检测的浊度值是一条波折的曲线,而在线浊度仪检测的浊度值是一条平滑的曲线,表明在线浊度仪的工作状态、性能是稳定的,化验室每次抽验的结果作为在线浊度仪的考核依据。
    因此,在线仪器仪表的检测性能比台式测量仪的检测性能先进许多,在浊度、余氯值适合采集瞬时水样的化学检测指标中,在线水质仪表的测量值可以取代化验室台式的检测值,可适当减少化验人员的取样检测次数,降低检测成本,并逐步由人工检测向在线水质仪表的比对过渡。
    五、在线仪器仪表的管理
    由于在线仪器仪表的工作介质是瞬时值,随时间、温度、压力的变化而变化,其测量值是动态的,它不仅受安装条件、采样点的限制,而且日常维护、保养都是直接影响准确度的因素。水厂在线仪表的准确性主要采用校准来确定,如采用容积法每半年对出厂水流量计进行一次校核,根据需要不定期对余氯仪、水位仪进行校对。目前,已经建立了一套在线仪表使用管理规定或规程,明确了管理职责,应用相应程序对在线仪表的有效性进行验证,以遵循巡查预防、精心维护标定、快速及时恢复为工作制度,确保测量数据的准确性。
    随着供水行业发展变化,水质监察力度越来越大,建立供水企业在线监测仪器仪表的管理标准,实现质量保证体系势在必行。
    1.对在线监测系统的日常维护和维修提出相应要求,采取相应措施对在线监测设备监督检查,保证在线监测设备的正常运行;
    2.对在线检测的仪器仪表的管理工作应进一步细化,日常工作要规范,并有相应的规程。明确维护保养的时间,使在线仪器仪表得到应有的日常保养;
    3.在线检测的仪器仪表的日常维护应到位,即使在维护人员发生变动时仍能按规定的方法来解决问题,降低设备的故障发生率;
    4.在线检测仪器仪表的使用应科学,降低备品备件的损耗率,提高仪器仪表的连续运行时间,延长其运行寿命,从而提高自控系统的稳定性和可靠性,降低运行成本。
    在线检测仪器仪表的使用与维护是一个系统性较强的工作,需要我们管理者长期坚持不懈的努力,并在实际工作中应责任到位,制订相应奖罚机制,以促进在线监测系统管理水平的提高。