污水处理过程仪表技术的研究现状

污水处理过程固有的非线性、时变性特征对传感器的可靠性、适应性提出了很高的要求。污水处理过程涉及多种传感器，多数传感器是污水处理过程所特有的，分别为人们提供所监视的某一个或多个特定变量的状态信息。传感器可以用于污水处理系统的监视、自动控制或模型校准。关键词污水处理仪器仪表传感器测量监视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。污水处理工艺一般由机械处理、生化处理和化学处理构成，其中涉及液相、固相、气相三种物质成分。监视这些相态的仪表可以简单地分为通用型和特殊性两大类。
1 污水处理过程的通用仪表
通用测量仪表包括温度、压力、液位、流量、pH 值、电导率、悬浮固体等传感器。① 厌氧消化过程由于常常实施温度控制，温度传
感器显得更加重要。典型的温度测量元件是热电阻。
② 压力测量值常常用作曝气和厌氧消化过程的报警参数。
③ 液位测量用于水位监视，通常采用浮标、差压变送器、容量测量、超声水位检测等方法测量。
④ 流量监测仪表主要有堰板、转子流量计、涡轮式流量计、靶式计量槽、电磁流量计、超声波流量计等。
⑤ pH 值是生化过程中的一个重要变量，更是厌氧消化和硝化过程的关键值，通常在污水处理厂都安装有pH 电极浸入污泥中，通过不同的清洁策略可以实现长期免维护。对于具有高度缓冲能力的废水，pH 值测量对过程变化可能不敏感，因此不适合于过程监督与控制，这种情况可以用碳酸盐测量系统代替。