不锈钢废水处理站测控系统设计与实施 65页

浙江工业大学硕士学位论文不锈钢废水处理站测控系统设计与实施姓名：吴鑫杰申请学位级别：硕士专业：电子与通信工程指导教师：覃亚丽;郑礼中20091028n浙江工业大学硕士学位论文不锈钢废水处理站测控系统设计与实施摘要随着国民经济的发展，社会的进步，水资源污染问题引起越来越多的关注。然而在不锈钢生产过程中，会产生大量的含酸和含油废水，会严重污染水资源，其中废水中C，被认为是工业废水中的主要污染物，因此必须对其进行严格处理，达到国家排放标准后方可进行排放。本论文的主要工作如下：1、针对不锈钢废水处理站含酸废水和含油废水系统工艺处理特点，对其测量和控制系统进行设计。2、分别对废水处理站含酸废水和含油废水系统设计了相应的检测仪表系统。3、分别对废水处理站含酸废水和含油废水检测系统设计了相应控制逻辑。4、分析系统控制逻辑参数与系统运行成本的关系，收集数据，进行对比、分析，最后得出最优参数。5、对废水处理站含酸废水和含油废水系统中采用的液位、流量和pH检测仪表进行选型。6、对选用的超声波液位计、电磁流量计和pH计的测量原理、性能参数进行简单介绍。同时结合作者的实际工作经验，归纳总结了上述检测仪表安装注意事项和常见的故障及处理方法。本论文的主要成果如下：1、自2007年12月废水处理站投入运行以来，至今已有两年时间，系统设备运行稳定，废水排放达标，完全能满足生产实际需要。2、废水处理站各种检测仪表测量准确，反应灵敏，操作简单，日常维护工作量很少，尤其是电磁流量计和超声波液位计基本上做到了“零维护。’J19pH计只需定期进行日常清洗和校正、周期更换玻璃电极工作。3、废水处理站各种控制逻辑参数设置合理，可以保证废水处理站连续、不间断、24in浙江工业大学硕士学位论文小时全天候生产。4、本论文对废水处理系统中测控系统的设计具有很强的工程实践应用和参考作用，尤其是不锈钢废水处理。5、本论文中超声波液位计、电磁流量计和pH计的安装注意事项、常见的故障及处理方法也很具有工程实践参考意义。本论文的独特工作主要有以下两点：1、为降低不锈钢废水处理站运行成本，如何选择最佳的控制逻辑参数至关重要。作者通过数据的收集、对比和分析，最终得出最优的控制参数。2、结合实际工作经验，归纳总结了超声波液位计、电磁流量计和pH计安装注意事项和常见的故障及处理方法。关键词：含酸废水，含油废水，超声波液位计，电磁流量计，pH计n浙江工业大学硕士学位论文DESIGNANDIMPLEMENToFMEASUREMENTANDCoNTRoLSYSTEMINSTAINLESSSTEELWASTEⅥ恰TERTREATMENTSTATIoNABSTRACTWiththenationaleconomicdevelopmentandsocietyadvancing，theproblemofwaterresourcepollutionattractsmoreandmoreattention．Duringtheprocessingofstainlesssteelproduction，muchwasteacidandoil-waterisproducedduringproduct，whichisapotentialthreattothewaterresource．Furthermore，cPisregardedasthemaincontaminationsourceofindustrywastewater,SOitisnotpermittedtodischargeuntilitisstrictlytreatedandmetwimthenationalstandard．11lemaindetailsofthisthesisiSlistedaSfollowing：Firstly，themeasuringandcontrollingsystemisbedesignedinprocessingtreatmentcharacteristicsofwasteacidandoil-water．Secondly，designingthedetectinginstrumentssystemcorrespondingtotheacidandoilwastewater．Thirdly，designingthecontrollogicalcorrespondingtotheacidandoilwastewater．Fourthly，analyzingtherelationshipbetweencontrollogicalparametersandsystemrunningcost，gatheringdata,andobtainingthebestparametersbycomparisonandanalysis．Fifthly，selectingthesuitablemodelofultrasonicliquidmeter，electro-magneticflowmeterandpHmeter．Finally，brieflyintroducingtheworkingprincipleandparametersofultrasonicliquidmeter,electro-magneticflowmeterandpHmeter．111emainoutcomeislistedasfollowing：Firstly，thesystemhasbeingrunningsmoothly，thewaterdischargedfullymeetstherelevantregulationsandtherequirementofworkingfromDec．2007．Secondly，alltheinstrumentsareingoodfunction，accurately，sensitivelyandeasilyoperated．Muchdailymaintenanceworkisreduced，especiallyfortheultrasonicliquidmeterandelectro—magneticflowmeter．Zeromaintenanceisreached．pHmeteronlyrequiresdailycleaning，calibrationandregularreplacementofglasselectrode．iiin浙江工业大学硕士学位论文Thirdly，allthelogiccontrolparametersalesetinbestwaytoensurethewatertreatmentstationCallwork24hoursadaywithoutanybreak．Fom'thly，thethesisisusefulforthedesigningofmeasuringandcontrollingsysteminthewastewatertreatment，especiallyforthestainlesssteelwastewatertreatment．Fifthly，themountingnotice，malfunctionsandresolvingmethodsalealsousefultothedailymaintenancework．Innovationofthisdesignissummedasfollows：Firstly，howtochoosethebestlogiccontrolparametersisvitaltotherunningcostreductionofstainlesssteelwastewatertreatment．Secondly，combining谢ththeworkingpractice，summinguptheimportantmaintenanceexperienceofultrasonicliquidmeter,electro—magneticflowmeterandpHmeter，includingmountingnotice，normalmalfunctionsandsolvingmethods．KeyWords：acidwastewater，oilwastewater，ultrasonicliquidlevelmeter,electromagneticflowmeter，pHmonitorn浙江工业大学硕士学位论文符号说明1、SS"SuspendedSolids2、COD：ChemicalOxygenDemand3、BOD：BiologicalOxygenDemand4、ORP：OxidationReductionPotentiometer5、CAF：CavitationAirFloatation6、DAF：DissolvedAirFloatation7、PAC：PolymerAluminiumChlorideVn浙江工业大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所提交的学位论文是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的研究成果。除文中已经加以标注引用的内容外，本论文不包含其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果，也不含为获得浙江工业大学或其它教育机构的学位证书而使用过的材料。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人承担本声明的法律责任。作者签名：韪杰、日期：幻罗年，-月w日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权浙江工业大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于1、保密口，在年解密后适用本授权书。2、不保密口。(请在以上相应方框内打“√”)作者签名：吴金点导师签名：逮江扔日期：埘年，工月幻日日期：哪年／)月加日n浙江工业大学硕十学位论文1．1宝新公司简介第1章绪论宁波宝新不锈钢有限公司(以下简称宝新公司)是由上海宝山钢铁集团公司与浙甬钢铁投资公司联合日本日新制钢株式会社、三井物产株式会社、阪和兴业株式会社共同出资建设的，主要产品为冷轧不锈钢薄板。1998年12月一期工程投产，至今一至四期工程已全部建设完成，年设计产能60万吨不锈钢板(卷)。宝新公司主要生产工序有：冷、热退火酸洗，冷轧，修磨，平整，横、纵切，拉矫，光亮退火，罩式炉退火，以及配套的循环水站、空压站、制氢、废水处理、酸再生站等能源介质、运输辅助工序。主要产品为钢种300、400系列，表面加工等级2B、2D、NO．1、NO．3、NO．4、HL、BA、压花等，厚度0．2"--．'5mm、宽度650-"-'1320mm的冷轧不锈钢板、卷。产品主要特性为表面光洁、耐蚀性优良、良好的可焊性和易成型性等，广泛应用于电梯面板、汽车、家电、厨具、餐具、建筑装潢等行业。宝新公司十分重视环保工作，一至四期工程总投资为72．95亿元，其中用于环境保护方面的投资约6亿元，占工程总投资8．2％。环保投资主要包括：酸雾净化、含尘废气净化、油雾废气净化、酸性废水(包括含铬废水)处理、含油废水处理、含油雨水处理、混合废酸再生、噪声控制、厂区绿化等方面。1．2项目工程背景2003年宝新公司为了适应市场的需要，进一步扩大生产能力，降低生产成本，提高经济效益，决定进行四期工程建设。四期工程包括新增热带退火酸洗机组(以下简称3#APL)、冷带退火酸洗机组(以下简称4#APL)各1条、4-7#车L机和其它辅助生产机组等，并新建配套的公辅设施，如不锈钢废水处理站等。不锈钢废水处理站费用总投资约4000万人民币，主要用于处理含油废水和含酸废水。n浙江工业大学硕+学位论文含油废水来自四期工程中轧机、平整机、修磨机机组，总流量约为60m3／h。含酸废水来自3#APL、4#APL排出的中性盐电解废液、H2S04酸洗废酸以及刷洗、冲洗废水，总流量为100m3／h(其中含铬废水40m3／h)。1．3现状及选题意义改革开放以来，随着人民生活水平的提高，大量的不锈钢制品出现在日常生活用品中，但是我国的不锈钢完全依赖进口，价格昂贵，国外著名的不锈钢生产厂家有日本日新制钢株式会社、韩国浦项钢铁公司、德国蒂森克虏伯不锈钢集团、台湾烨联钢铁公司等。九十年代之后，国内才开始出现不锈钢生产厂家，目前大型不锈钢企业的有山西太钢不锈钢有限公司、上海宝钢集团不锈钢分公司、张家港浦项不锈钢有限公司、酒泉钢铁集团、宁波宝新不锈钢有限公司等。在不锈钢生产过程中，需要经历冶炼、热轧、酸洗、冷轧等工艺，酸洗阶段会产生大量的含酸废水，含有对环境有毒有害的重金属离子(如Cr6+离子)，在冷轧阶段会产生大量的含油废水，也会污染周围环境。环境污染是当今人类面临最大的危害之一，特别是工业生产的发展，排出了大量的废水，若这些废水直接排放或处理不当，将影响水体的自净，因而使水质恶化。人们也日益意识到环境污染带来的危害，因此废水必须通过处理才能排放已成为人们的共识。我国是世界上13个贫水国家之一，人均淡水资源拥有量2200立方米，为全球人均拥有量的1／4。城市贫水状况更为严峻，全国600多座城市中有380多座城市缺水，128座城市严重缺水，每年城市缺水量达58亿立方米，由此损失的工业产值达2300亿元。水已成为我国的战略性资源，水资源短缺已成为制约我国经济和社会发展的重要因素【l卅。我国目前每年的废水排放总量为439．5亿立方，超过环境容量的82％，其中重金属废水约占60％左右，钢铁行业冷轧厂仅乳化液废水就数十万吨。其中，铬、铅、铜、镍、汞等9种重金属被列入我国水中优先控制的68种污染物的“黑名单"[7qo】。C，被认为是工业废水中的主要污染物，因此必须对其进行严格处理。Cr6+废水净化的处理方法很多【11。11，常用的有：化学法(也称中和法)、电解法、凝聚沉淀法、凝聚上浮法、吸附法、化学氧化法、光氧化法、反渗透法、离子交换法等。目前国内外不锈钢生产厂家处理不锈钢废水的工艺基本类同，本论文就宁波宝新不锈钢有限公司废水处理工艺进行了讨论分析，其采用的是最为常见的化学法，在不锈钢行业废水处理中具有一定代表意义。2n浙江工业大学硕士学位论文1．4进水水质参数不锈钢废水处理站需要处理废水主要由三部分组成，分别为含油废水、含铬废水和含酸废水，主要组成成份见表1．1：表1．1不锈钢废水主要组成成份序号废水名称最大流量组成成份来源含油量：0．05g／L1含油废水60ma／hCODcr：0．75g／L轧机、修磨、平整机组SS：O．1g／LC，：1．7．2．89／LNa2S04：42-54g／L16．5m3／h3#APL机组l#酸洗废水槽H2S04：9—52g／L金属：6．5-11．4g／L2含铬废水c／+：0．01．0．05g／L20m3／hNa2S04：3-89／L4#APL机组1#酸洗废水槽金属：0．2-0．5g／LC，：10g／L3．5m3／hNa2S04：150—200g／L2拌废酸再生站金属：15g／L金属：1．4-4．89／LN02。：O．04g／t,24m3／h3#APL机组2#酸洗废水槽HN03：5．7-14．3g／LHF：2．1—8．69／L3含酸废水HN03：3-69／L35m3／hHF：0．6-1．3g／L4#APL机组2#酸洗废水槽金属：0．4—0．8g／LHN03：150g／L1ma／h2撑废酸再生站HF：25g／L金属：35g／L3n浙江工业人学硕士学位论文1．5排放水水质标准经处理后的水质应达到GBl3456．92《钢铁企业水污染物排放标准》1992年后一级标准和GB8978．1996《污水综合排放标准》一级标准，具体标准值见表1．2：表l-2污废水排放标准(单位：mg／L，PH除外)序号污染物排放标准序号污染物排放标准1PH昏母16苯胺类S1．02色度§0倍17Cu_'2--0．53SS夕018Zn盟．04CODcr<10019Mn受．05CODMn_54020Cd9．16BOD5：52021Hg不得检出7NH3·NS1022PbS1．08石油类-<523Ni-<1．09动植物油S1024Cr-<1．510挥发酚翊．525C，50．5ll磷酸盐P-<0．526As郢．512氰化物郢．527FeS1013氟化物51028有机磷郢．114硫化物S1．029循环率290％15甲醛S1．01．6检测技术介绍20世纪90年代世界进入信息化、智能化、网络化的时代。随着新材料、新传感器的使用，新技术的发展，尤其是微电子技术、通信技术、数据计算处理技术、计算机软件技术、参数估计和识别技术，检测领域发生了翻天覆地的变化，新的检测仪表、测量方法和检测技术也层出不穷。新颖仪器仪表的知识结构和技术内涵已超过传统仪器仪表的学科框架。有人断言“软件就是仪表’’。这说明仪器仪表本身的硬件、软件界面线已经模糊化，传统仪器仪表由精密机械零件加工、电子器件、电路质量决定仪器仪表水平和质量的时代已经过去，仪器仪4n浙江工业大学硕士学位论文表软件(包括操作软件和应用软件)已经成为仪器仪表总体设计的主要基础和决定仪器仪表水平和应用的主要因素【321。1．6．1液位检测技术液位检测的方法很多，按照测量液位的感应元件与被测液体是否接触，可分为接触式和非接触式两大类。按照工作原理的不同液位计可分为如下几种【33’35】：直读液位计、浮子液位计、静压液位计、电磁液位计、超声波液位计、雷达液位计、光纤液位计、Y射线液位计、小型液位开关。随着科学技术的发展，基于新技术的液位计发展越来越快[36】。新型液位计无论是在精度、稳定性，还是在智能测量方面都比传统液位计有着明显的优势，是今后液位计的发展方向【371。超声波液位计是非接触测量中发展最快的一种，广泛应用于石油化工、航天航空、水利、气象、环保、医药卫生、食品饮料等多个领域f38‘40】。1．6．2流量检测技术流量测量的方法很多，常分为十大类，即差压式、浮子式、容积式、电磁式、涡轮式、涡街式、超声式、科里奥利质量式、热式和明渠式【41删；相应的流量计种类也很多，有孔板流量计、转子流量计、涡轮流量计、涡街流量计、电磁流量计、质量流量计、超声波流量计等。据统计，在整个过程检测仪表中，流量仪表的产值占1／5～1／4。电磁流量计目前市场占有率仅次于差压式流量计，排第二位H1也】。电磁流量计除可测量一般液体的流量外，还可以测量液固两相液体、高粘度液体及盐类、强酸、强碱液体的体积流量，可广泛应用于水泥、化工、轻纺、冶金、矿山、造纸、医药、给排水、食品饮料、制糖、酿造等工业技术部门，特别是在环保领域【43删。1．6．3pH检测技术pH值，通常称为酸碱值，是表示溶液中氢离子浓度(pH=．19[旷】)的一种简便方法。pH值是表征各种溶液酸碱度的一个重要物理化学参数，它与现代工业、农业、医学、生物工程、环境及科学研究等领域以及化工、化肥、石化、制药、环保、轻工等工业领域(有的工况条件极其恶劣，如高温、高压)息息相关，在工业过程检测控制中占有举足轻重的地位。但是，pH值的测量和控制难度大，可以说是最困难的单维测控问题之一【451。一般而言，pH值的测定通常有两种方法：化学传感器法和人工比色目测法。pH化学传感器法根据其原理的不同又分为光纤pH传感器和pH电化学传感器。光纤pH化学传感器的原理是根据光学基本原理，使用包括基于光吸收、光反射、荧光、化学发光、固态5n浙江工业大学硕士学位论文发光等技术，利用化学指示剂对被测溶液的颜色反应来测量出溶液的pH值【45蛔。pH值电化学传感器是根据电化学的基本原理和技术，利用溶液的组成及含量与它的电化学性质之间的关系来测量氢离子浓度，以确定溶液酸碱度的化学传感器145，471。工业上一般使用的是基于电极法的pH计。1．7论文主要结构本论文主要有以下七部分组成：第l章绪论：介绍了论文选题的意义和目的，同时明确了不锈钢废水处理站处理前情况(即进水水质情况)和处理后要求(即排放出水标准)。第2章工艺流程介绍：简单介绍了酸性废水(包括含铬废水和含酸废水)和含油废水系统处理工艺流程。第3章检测仪表系统设计：针对酸性废水(包括含铬废水和含酸废水)和含油废水系统工艺处理要求设计了相应的检测仪表。第4章控制逻辑设计：针对酸性废水(包括含铬废水和含酸废水)和含油废水系统工艺处理要求设计了相应的控制逻辑。第5章控制参数优化：分析系统控制逻辑参数与系统运行成本的关系，收集数据，进行比对、分析，最后得出最优参数。第6章测控仪表选择：介绍了酸性废水(包括含铬废水和含酸废水)和含油废水系统中应用的液位计、流量计和pH计测量原理、技术性能。同时结合实际工作经验，归纳总结了上述检测仪表安装注意事项、常见故障及其处理方法。第7章结论和展望：对全文工作进行总结和展望。1．8论文主要创新点本论文主要创新点有以下两点：l、为降低不锈钢废水处理站运行成本，如何选择最佳的控制逻辑参数至关重要。作者通过数据的收集、对比和分析，最终得出最优的控制参数。2、结合实际工作经验，归纳总结了超声波液位计、电磁流量计和pH计安装注意事项和常见的故障及处理方法。6n浙江工业大学硕士学位论文第2章工艺流程介绍2．1含铬废水处理系统2．1．1系统流程框图含铬废水HCLNaHS03HCLNaHS03图2．1含铬废水处理系统流程框图一级pH调节池2．1．2工艺描述因为C，的还原过程对pH和ORP(氧化还原电位)的要求特别严格，所以将含C，的酸性废水单独进行还原处理，处理工艺由以下三部分组成：步骤一：流量调节含铬废水调节池(T-3010)主要是对水量水质进行整体调节。步骤--六价铬一级还原首先进入一级铬还原池(T-3020)，初步调节pH值和ORP值。pH值是通过改变HCI加药系统循环管路上的控制阀开度进行调节，ORP调节可通过调节NaHS03计量泵来实现。步骤三：六价铬二级还原一级铬还原池出水进入二级铬还原池(T-3030)，两个还原池的大小和工艺一致，进一步调节pH值和ORP值，使处理后废水的C，含量降至0．5mg／L以下。达标的铬还原池出水流至一级pH调节池。如果出水仍未达标，则出水回流至调节池。7n浙江工业大学硕士学位论文2．2含酸废水处理系统2．2．1系统流程框图含酸废水HCLCa(OHhHCLCa(OH)2图2．2含酸废水处理系统流程框图2．2．2工艺描述该废水中含有硬金属离子和溶解性的金属离子，处理工艺由以下八个部分组成：步骤一：流量调节调节池(T-2010)主要是调节废水水量、均衡水质，以保证废水处理工艺的连续性。步骤----．一级pH调节出调节池(T-2010)的含酸废水与二级铬还原池(T-3030)出来的废水混合后进入一级pH调节池(T-2020)，初步进行pH值调节。pH值主要是通过控制向一级pH调节池加HCl和石灰浆的用量。步骤三：二级pH调节一级pH调节池出水进入二级pn调节池(1"-2030)，将pH值调到碱性。因为氟离子在碱性条件下可与石灰进行化学反应，生成氟化钙等金属沉淀物。步骤四：化学反应沉淀和澄清入口废水与化学物在沉淀池的中心锥型结构中混合，生成的沉淀固体向下流到锥型器的下方，因水流向上流动，沉淀固体就形成了污泥层，相当于过滤装置，可截留粒径较小8n浙江1‘业大学硕+学位论文的固体颗粒，同时也促进了固体的沉淀。步骤五：清水池澄清池溢流出水流入清水池(T-2080)作短暂停留，目的是调节水量。步骤六：最终pH调节清水池出水泵入配水池(T-2050)，通过向池中加入HCl和NaOH进彳亍DH值调节。步骤七：过滤为达到出水SS(悬浮物)指标，采用砂滤池进行过滤。砂滤池采用上流式粒状填料深床过滤器，利用压缩空气，经内部冲洗系统可对过滤介质进行连续反冲洗。步骤八z出水监测砂滤器出水重力流入监测池(T-2090)，用于监测出水的nH和ss。当处理出水的pH和ss满足排放标准，出水通过一个重力管排入工厂排水系统。如果pH和ss超过标准限值，废水通过重力管道排入调节池(T-2010)重新处理。2．23工艺流程图幽到E叫一_[]幽2-3含酸废水处理系统工艺流程图9n浙江工业大学硕士学位论文2．3含油废水处理系统2．3．1系统流程框图含油废水HCLPACNaOH不合格，回流图2-4含油废水处理系统流程框图放2．3．2工艺描述处理目标是去除油(游离油、乳化油和溶解油)和SS，处理工艺由以下六部分组成：第一步：水量调节和表面除油调节池内装有机械刮油机，可去除分离出的表面浮油，并送至油水分离罐进行分离。第二步：pH调节通过加入HCl和NaOH进行pH调节，添加聚合物来提高悬浮物混凝和絮凝的效果，以提高油和悬浮固体的去除效率。第三步：CAD"涡凹气浮废水进入装有涡凹曝气机的曝气区，使固体污染依靠由曝气机产生的微气泡支撑维持在水面上，再通过刮渣机将浮渣刮入污泥收集槽(T-1200)，净化后的水由溢流槽排放。第四步：DAF溶气气浮DAF溶气气浮系统作为破乳化油和悬浮物的二级处理系统，一部分出水回流到溶气罐，其余部分则流到集水井(T-1070)。第五步：深床粒状填料过滤集水井作为过滤器提升泵的吸水井，废水通过泵提升至压力过滤器。10n浙江工业大学硕士学位论文第六步：化学法降C01)通过添加液态H20z用化学氧化法来降低COD含量，同时还加入消泡剂减少泡沫产生。COD去除池('1"-1090)用于监测出水的pH和ss，用以检测出水的pH和ss。pH和ss满足排放标准．出水排入工厂排水系统；若pH和ss超过标准限值，废水排入含油废水调节池。2．33工艺流程围习回习啊_2．4污泥处理系统图2-5含油废水处理系统_L=艺流程图2．41污泥处理系统污泥处理系统用于将含油和舍酸废水处理系统各处理单元产生的污泥混合，并脱水得到含固率>35％的泥饼。系统包括污泥浓缩池、板框压滤机用泵、两台压滤机和滤饼收集斗。n浙扛工业大学硕士学位论文24．2工艺流程图日固圈一一厂■2．5公用系统图2石污泥处理系统工艺流程图2．5．1公用系统公用系统指含酸、含铬和含油废水处理系统辅助的化学加药系统，包括如下七部分lNaOH加药系统2．HCI加药系统3阴离子絮凝剂加药系统4阳离子絮凝剂加药系统5PAC加药系统n浙江_l=业大学硕士学位论文6石灰加药系统7亚硫酸氢钠加药系统252工艺流程图围固珂一—一—_]守声2。。⋯—5。—守’白，尸⋯。一曝萨麟哪孑囤圈2．7化学加药系统工艺流程图n浙江工业大学硕士学位论文3．1设计思路第3章检测仪表系统设计3．1．1设计依据因宝新公司不锈钢废水处理工艺与奥地利Andriz公司不锈钢废水处理工艺类似，故宝新公司废水处理站的设计很大程度上参考了Andriz公司中和站(包括含铬废水和含酸废水处理)和含油废水处理站，但两公司处理的流量有很大区别，具体见表3．1：表3-1废水流量对比表汰含铬废水含酸废水含油废水公司名称、＼Andriz公司10m3／h20m3／h30m3／h宝新公司40m3／h60m3／h3．1．2设计原则不锈钢废水处理站检测仪表设计原则是：在保证废水处理满足生产工艺需要和废水达标排放的同时，尽可能少的使用检测仪表，以降低设备成本费用和以后维护费用。因此，在不锈钢废水处理站设计中，工艺类似的相邻调节池或存储罐都利用土建高度差，使水流依靠重力进行自流，以减少液位计和流量计的设计。如在含铬废水处理系统中，设计好一级铬还原池大小，使废水流速与含铬废水调节池出水流速一致(40m3／h)，就可以防止废水溢出一级铬还原池，可以少设计一套液位计。同时设计二级铬还原池和一级铬还原池的长、宽、深尺寸都一样，就可以利用土建高度差，无需再设计液位计了。同理，可应用于含酸废水处理系统中一级pH调节池和二级pH调节池、含油废水处理系统中CAF涡凹气浮池和DAF溶气气浮池的设计中。14n浙江工业大学硕士学位论文3．1．3酸性废水检测仪表设计框图排放图3．1酸性废水检测仪表设计框图15n浙江工业大学硕士学位论文3．1．4含油废水检测仪表设计框图排放图3．2酸性废水检测仪表设计框图16n浙江工业大学硕士学位论文3．2含铬废水处理系统3．2．1含铬废水调节池0"-3010)在调节池的出水管上安装一套电磁流量计，量程为0-100m3／h，口径为DN65，供电电源为AC220W50Hz，输出信号为DC4,-,20mA，安装方式为法兰连接。流量计功能：．指示含铬污水瞬时进水流量值．指示含铬污水累计进水量值在调节池安装有一台超声波液位计，量程为o~10m，供电电源为AC220W50Hz，输出信号为DC4,--20mA，安装方式为壁挂式。液位计功能：一指示液位一液位报警一控制液位控制阀的开闭3．2．2一级铬还原池0['-3020)还原池内各安装一套pn和ORP控制仪，pH控制仪量程为o~14，ORP控制仪量程为．1500,-,+1500mV，供电电源均为AC220V／50Hz，输出信号均为DC牝OmA，控制仪安装方式为壁挂式，电极为沉没式。pH和ORP控制仪功能：．指示反应池内的pn和ORP值．控制HCL和石灰浆液加药系统的加药量3．2．3二级铬还原池0"-3030)二级还原池内各安装一套pH和ORP控制仪，pH控制仪量程为0～14，ORP控制仪量程为．1500--,+1500mV，供电电源均为AC220V／50Hz，输出信号均为DC牝0mA，控制仪安装方式为壁挂式，电极为沉没式。pH和ORP控制仪功能：．指示反应池内的pH和ORP值．控制HCl和石灰浆液加药系统的加药量17n浙江工业大学硕士学位论文3．3含酸废水处理系统3．3．I酸性废水调节池(T-2010)在调节池的出水管上安装一套电磁流量计，量程为0～100m3ha，1：3径为DN65，供电电源为AC220V／50Hz，输出信号为DC4--,20mA，安装方式为法兰连接。流量计功能：．指示含铬污水瞬时进水流量值．指示含铬污水累计进水量值在调节池安装有一台超声波液位计，量程为0---10m，供电电源为AC220V／50Hz，输出信号为DC4--20mA，安装方式为壁挂式。液位计功能：．指示液位．液位报警．控制液位控制阀的开闭3．3．2一级pH调节池(T-2020)调节池内安装一套pH控制仪，量程为0～14，供电电源为AC220V／50Hz，为DC4--20mA，控制仪安装方式为壁挂式，电极为沉没式。pH控制仪功能：．指示反应池内的pH值．控制HCL和石灰浆液加药系统的加药量3．3．3二级pH调节池(T-2030)调节池内安装一套pH控制仪，量程为O～14，供电电源为AC220V／50Hz，为DC4,-,20mA，控制仪安装方式为壁挂式，电极为沉没式。pH控制仪功能：．指示反应池内的pH值．控制HCL和石灰浆液加药系统的加药量输出信号3．3．4反应澄清池(1"-2070)安装有一台超声波液位计，量程为O~2m，供电电源为AC220V／50Hz，输出信号为DC化OmA，安装方式为壁挂式。液位计功能：18n浙江工业大学硕士学位论文．指示泥位．泥位报警．控制排泥阀的开闭．控制污泥排泥泵的开停3．3．5清水池(T-20S0)安装有一台超声波液位计，量程为0～3m，供电电源为AC220V／50Hz，输出信号为DC4---20mA，安装方式为壁挂式。液位计功能：．指示液位．液位报警．控制输送泵的开停3．3．6配水池(T-ZOS0)配水池内安装一套pH控制仪，量程为o~14，供电电源为AC220V／50Hz，输出信号为DC牝0mA，控制仪安装方式为壁挂式，电极为沉没式。pH控制仪功能：．指示反应池内的pH值．控制HCl和NaOH加药系统的加药量安装有一台超声波液位计，量程为0~5m，供电电源为AC220W50Hz，输出信号为DC4--20mA，安装方式为壁挂式。液位计功能：．指示液位．液位报警．控制液位控制阀的开闭3．3．7监测池0"-2090)在监测池的进水管上安装一套电磁流量计，量程为O～150m3／h，口径为DNl00，供电电源为AC220W50Hz，输出信号为DC乱20mA，安装方式为法兰连接。流量计功能：．指示处理后污水瞬时出水流量值．指示处理后污水累计出水量值在监测池内安装一套pH控制仪，量程为0~14，供电电源为AC220W50Hz，输出信19n浙江工业大学硕十学位论文号为DC4-20mA，控制仪安装方式为壁挂式，电极为沉没式。pH控制仪功能：．指示处理后污水pH值是否满足达标排放的要求．控制回流阀的开闭在监测池内安装一套浊度分析仪，量程为0,-,1000mg／L，供电电源为AC220V／50Hz，输出信号为DC4-,20mA，分析仪安装方式为壁挂式，电极为沉没式。浊度分析仪功能：．指示处理后污水浊度是否满足达标排放的要求．控制回流阀的开闭3．3．8其余辅助罐地坑(T-1100)、地坑(T．1110)各安装有一台超声波液位计，量程为0~lm；紧急储存池(T-1000)安装有一台超声波液位计，量程为0～3m；液位计供电电源AC220V／50Hz，输出信号为DC4--,20mA，安装方式为壁挂式。液位计功能：．指示液位．液位报警．控制输送泵的开停3．4含油废水处理系统3．4．1含油废水调节池(1['-1010)在调节池的出水管上安装一套电磁流量计，量程为0～100m3／h，口径为DN65，供电电源为AC220V／50Hz，输出信号为DC4～20mA，安装方式为法兰连接。流量计功能：．指示含油污水瞬时进水流量值．指示含油污水累计进水量值在调节池安装有一台超声波液位计，量程为0～10m，供电电源为AC220V／50Hz，输出信号为DC4--,20mA，安装方式为壁挂式。液位计功能：．指示液位-液位报警20n浙江工业大学硕士学位论文一控制液位控制阀的开闭3．4．2pH调节池(T-1020)pH调节池内安装一套pH控制仪，量程为0~14，供电电源为AC220V／50Hz，输出信号为DC4,--20mA，控制仪安装方式为壁挂式，电极为沉没式。pH控制仪功能：．指示反应池内的pH值．控制HCL和NaOH加药系统的加药量3．4．3集水井O"-1070)安装有一台超声波液位计，量程为0~2m，供电电源为AC220V／50Hz，输出信号为DC4~20mA，安装方式为壁挂式。液位计功能：．指示液位．液位报警．控制过滤器输送泵的开停3．4．4COD去除池(T-1090)在过滤器后COD去除池的进水管上安装一套电磁流量计，量程为0～100m3／h，口径为DN65，供电电源为AC220V／50Hz，输出信号为DC4-,20mA，安装方式为法兰连接。流量计功能：．指示处理后污水瞬时出水流量值．指示处理后污水累计出水量值在监测池内安装一套pH控制仪，量程为O～14，供电电源为AC220V／50Hz，输出信号为DC4--20mA，控制仪安装方式为壁挂式，电极为沉没式。pH控制仪功能：．指示处理后污水pH值是否满足达标排放的要求．控制回流阀的开闭在监测池内安装一套浊度分析仪，量程为0～1000mg／L，供电电源为AC220V／50Hz，输出信号为DC4---20mA，分析仪安装方式为壁挂式，电极为沉没式。浊度分析仪功能：．指示处理后污水浊度是否满足达标排放的要求．控制回流阀的开闭21n浙江工业大学硕士学位论文3．4．5其余辅助罐乳化液储罐(T-8010)、油水分离罐(T-8020)各安装有一台超声波液位计，量程为0,-,3m；污泥收集罐(T-1200)、H202储罐(T-7910)各安装有一台超声波液位计，量程为o~2m；地坑(T-1120)安装有一台超声波液位计，量程为0～1m；液位计供电电源为AC220V／50Hz，输出信号为DC4,--20mA，安装方式为壁挂式。液位计功能：．指示液位．液位报警．控制输送泵的开停3．5污泥处理系统压滤机集水池(T-5080)安装有一台超声波液位计，量程为0~2m，供电电源为AC220V／50Hz，输出信号为DC抛0mA，安装方式为壁挂式。液位计功能：．指示液位．液位报警．控制输送泵的开停3．6公用部分阴离子絮凝剂混合槽(T．7710)和储液槽(T-7720)、阳离子絮凝剂混合槽(T-7610)和储液槽(T．7620)、PAC混合槽(T-7410)和储液槽(T-7420)、NaHS03混合槽(T-7210)和储液槽(T．7220)各安装一台超声波液位计，量程为o~2m；NaOH储罐(T-73lO)、HCI储罐(T-7120)安装一台超声波液位计，量程为0~3m；液位计供电电源为AC220V／50Hz，输出信号为DC4--,20mA，安装方式为壁挂式。液位计功能：．指示液位．液位报警．控制输送泵的开停n浙江工业大学硕士学位论文3．7小结经近两年的运行，宝新公司不锈钢废水处理站检测仪表设计合理，完全可以满足废水处理工艺需要，保证废水达标排放，检测仪表汇总见表3．2：表3-2检测仪表汇总表序号仪表名称数量测量范围安装位置1液位计10一10m含铬废水调节池2流量计1O．100m3／h含铬废水调节池出口3pH计20．14一级铬还原池、二级铬还原池4ORP计2．1500．+1500mV一级铬还原池、二级铬还原池5液位计10．10m含酸废水调节池6流量计lO．100m3／h含酸废水调：1了池出口7pH计20．14一级pH调节池、二级pH调节池8液位计10．2m反应澄清池9液位计10．3m清水池10pH计10．14配水池1l液位计10．5m配水池12流量计1O．150m3ha监测池13pH计1O．14监测池14浊度计10—1000mg／!监测池15液位计2O．1m地坑16液位计10．3m紧急存储池17液位计10．10m含油废水调节池18流量计1O．100m3／h含油废水调节池出口19pH计1O．14pH调节池20液位计10．2m集水井21pH计10．14COD去除池22流量计lO．100m3／hCOD去除池23浊度计l0·1000mg／lCOD去除池24液位计20．3m乳化液储罐、油水分离罐25液位计20．2m污泥收集罐、H202储罐26液位计1O．1m地坑27液位计l0．2m压滤机集水池28液位计80．2m阴离子、阳离子絮凝剂和PAC混合槽和储液槽29液位计20．3mNaOH储罐、HCL储罐合计：流量计5套液位计26套pH计8套ORP计2套浊度计2套n浙江工业大学硕士学位论文4．1设计思路第4章控制逻辑设计4．1．1设计原则因为不锈钢废水处理站是不间断、24小时连续处理的，因此系统的控制逻辑设计首先要考虑连续性，不能因为中间某一环节出问题而导致整个废水处理站停机，可以适当简化控制逻辑的联锁条件。4．1．2流量设计原则本废水处理站流量计只用于显示瞬时流量和累计流量，不参与联锁控制，流量的改变靠人工控制阀门的开度实现。4．1．3液位设计原则因为液位与泵或阀门有控制逻辑联锁，液位的设置原则就是尽可能少的改变与其联锁的泵或阀门的工作状态，减少泵或阀门动作的频率。一般可以根据调节池或液体存储罐的深度设计四个或两个界值。根据工程经验，高高位(HH)设定值一般为最大深度的90～95％，高位(H)设定值一般为最大深度的80--,90％，低位(L)设定值一般为最大深度的20～30％，低低位(LL)设定值一般为最大深度的10,--20％。4．1．4pH设计原则pH的控制逻辑设计与工艺流程密不可分，工艺要求改变就得改变相应的控制逻辑设计，在控制中最为复杂。本废水处理站设计原则就是在流速恒定的情况下，调节pH值控制范围，使Cr6+还原为C一，去除氟离子，减低COD和SS，最终使废水合格排放。同时要考虑投加药剂的经济性和产生污泥的最小量化，降低运行成本。4．2含铬废水处理系统4．2．1含铬废水调节池(T-3010)含铬废水调节池尺寸：长14m，宽9m，深5．5m，设计最大容积693m3，有效容积24n浙江工业大学硕士学位论文630m3，停留时间为15．75小时(流量为40m3／h)。液位控制逻辑：液位设四个控制值，分别为超高(瑚)、高(H)、低(L)、超低(LL)。当液位到达高位(5．0米)或低位(1．5米)时，液位计发出报警信号，但系统不作响应。当液位到达超高位(5．25米)时，液位计控制进水管上带有开／关执行器的气动蝶阀SV30110动作，停止进水。当液位到达超低位(0．7米)时，液位计控制调节池出水管上的气动蝶阀G一3020A或G．3020B动作，停止给水。流量控制逻辑：流量计设计在调节池出水管离心泵G．3020A／B(一用一备)后，可通过气动蝶阀CV30120进行流量调节，以确保流量恒定(一般为40m3／h)，气动蝶阀可在现场手动控制或通过电气控制柜(MCC)自动控制。4．2．2一级铬还原池(T-3020)一级铬还原池(T-3020)，池的容积是30m3(反应时间为45分钟)。因为NaHS03在pH小于4情况下，才能与C，较好的进行氧化还原反应。pH仪控制逻辑：pH设定值小于4，是通过控制HCl进料管上气动阀开／闭来调节。ORP仪控制逻辑：ORP设定值小于500mV，是通过控制NaHS03进料泵(G．7220刖B／C)流量来调节。pH和ORP设定值具体见第五章。4．2．3二级铬还原池(T-3030)二级铬还原池(T-3020)，池的容积是30m3(反应时间为45分钟)。pH仪控制逻辑：pH设定值小于4，是通过控制HCI进料管上气动阀开／闭来调节。ORP仪控制逻辑：ORP设定值小于500mV，是通过控制NaHS03进料泵(G．7220加／C)流量来调节。pH和ORP设定值具体见第五章。达标的铬还原池出水依靠重力自流至一级pH调节池(T-2020)，与含酸废水混合，进行pH调节和化学沉淀。若出水仍未达标，则依靠重力回流至调节池。4．3含酸废水处理系统4．3．1调节池(T-2010)含酸废水调节池(T-2010)尺寸：长14m，宽10m，深5．5m，设计最大容积770m3，有效容积708m3，停留时间为11．8小时(流量为60m3／h)。液位控制逻辑：液位设四个控制值，分别为超高(HH)、高(H)、低(L)、超低(LL)。25n浙江工业人学硕士学位论文当液位到达高位(5．O米)或低位(1．5米)时，液位计发出报警信号，但系统不作响应。当液位到达超高位(5．25米)时，液位计控制进水管上带有开／关执行器的气动蝶阀SV20110动作，停止进水。当液位到达超低位(0．7米)时，液位计控制调节池出水管上的气动蝶阀G．2010A或G．2010B动作，停止给水。流量控制逻辑：流量计设计在调节池出水管离心泵G．2010A／B(一用一备)后，可通过气动蝶阀CV20120进行流量调节，以确保流量恒定(一般为60m3／h)，气动蝶阀可在现场手动控制或通过电气控制柜(MCC)自动控制。4．3．2一级pH调节池(T-2020)一级pH调节池(T-2020)处理的总水量为100mS／h，废水在调节池中的停留时间为20分钟。氟离子在碱性条件下(即pH大于8)，可与石灰发生化学反应，生成氟化钙等金属沉淀物。pH仪控制逻辑：pH设定值大于8，是通过控制HCl或石灰浆液进料管上气动阀开／闭来调节。同时为减少阀门动作频率，一般设定两个控制值，分别为高位(H)和低位(L)。当pH值低于L时，pH控制仪控制石灰浆液进料管上气动阀打开，同时控制HCl进料管上气动阀关闭。当pH值高于H时，pH控制仪控制HCI进料管上气动阀打开，同时控制石灰浆液进料管上气动阀关闭。pH值位于L～H时，pH控制仪不动作，HCl和石灰浆液进料管上气动阀均关闭。高位(H)和低位(L)设定值具体见第五章。4．3．3二级pH调节池(T-2030)pH仪控制逻辑：pH设定值大于8，是通过控制HCl或石灰浆液进料管上气动阀开／闭来调节。同时为减少阀门动作频率，一般设定两个控制值，分别为高位(H)和低位(L)。当pH值低于L时，pH控制仪控制石灰浆液进料管上气动阀打开，同时控制HCl进料管上气动阀关闭。当pH值高于H时，pH控制仪控制HCI进料管上气动阀打开，同时控制石灰浆液进料管上气动阀关闭。pH值位于Lr埘时，pH控制仪不动作，HCl和石灰浆液进料管上气动阀均关闭。高位(H)和低位(L)设定值具体见第五章。4．3．4反应澄清池(T-2070)反应澄清池(T-2070)集中了混合、混凝、絮凝和液／固分离、自动污泥去除和污泥回流等功能为一体。泥位控制逻辑：泥位设两个控制值，分别为高(H)和低(L)。正常运行时，反应澄n浙江工业大学硕士学位论文清池内气动刀阀维持在一定高度运行，使送入污泥回流池(T-2060)的污泥量保持恒定，其余污泥送入污泥浓缩池(Z．5010)，回流污泥与剩余污泥的比值约为15：l~30：1。如果反应澄清池内的正常污泥界面下降，则刀阀稍微闭合，使更多的污泥进入"1"-2060。如果反应澄清池内的正常污泥界面开始上升，则刀阀稍微开大，使更多的污泥进入Z．5010。由此，在反应澄清池内维持一个恒定的污泥界面。如果T-2070内的污泥界面到达高位(1．0米)时，液位计将发出警报显示反应澄清池内污泥正不受控制地增加；如果T-2070内的污泥界面到达低位(0米)时，液位计也将发出警报显示反应澄清池内污泥正不受控制地流失。出现高位和低位时，系统不作响应，但监控电脑会发出警报声，以提醒操作人员采取相应的紧急措施。4．3．5清水池(T-2080)液位控制逻辑：清水池尺寸：长1．5m，宽4m，深3m，液位设四个控制值，分别为超高(HH)、高(H)、低(L)、超低(LL)。当液位到达高位(2．5米)时，液位计动作控制出水管上气动蝶阀G．2080A开启，当液位到达低位(0．8米)时，液位计动作则控制气动蝶阀G．2080A关闭。当液位到达超高位(2．8米)时，液位计报警同时控制酸性废水调节池出水管上气动蝶阀G．2010A／B和含铬废水调节池出水管上气动蝶阀G．3020MB关闭。当液位到达超低位(0．5米)时，液位计报警，但系统不作响应。4．3．6配水池(3"-2050)经过上述工艺处理，配水池内废水基本满足排放要求，只需对pH值进行微调节即可。pH仪控制逻辑：pH值设定为6．5～8．5，是通过控制HCl或NaOH进料管上气动阀开／闭来调节。当pH值低于6．5时，pH控制仪控制NaOH进料管上气动阀打开，同时控制HCI进料管上气动阀关闭。当pH值高于8．5时，pH控制仪控制HCl进料管上气动阀打开，同时控制NaOH进料管上气动阀关闭。pH值位于6．5N8．5时，pH控制仪不动作，HCl和NaOH进料管上气动阀均关闭。液位控制逻辑：配水池深3．5m，只设一个液位控制值，即超高(HH)。当配水池液位到达超高位(3．3米)时，液位计给出一个报警信号，控制酸性废水调节池出水管上气动蝶阀G．2010A／B、含铬废水调节池出水管上气动蝶阀G．3020A／B和清水池出水管上气动蝶阀G2080A／B都关闭。4．3．7监测池(3"-2090)pH仪控制逻辑：pH值设定为6~9。27n浙江工业大学硕士学位论文浊度分析仪控制逻辑：SS值不得高于70mg／L。当处理后的水pH和SS值均满足上述标准时，监控池出水管上的气动蝶阀SV20910打开，SV20920关闭，废水排入工厂排水系统。否则，SV20910阀门关闭，SV20920阀门打开，不合格的出水经回流管回流至酸性废水调节池(T-2010)。流量控制逻辑：监控池出水管上气动蝶阀SV20910后设计一流量计，只用于测量合格的废水排放流量。4．3．8地坑(T-1100)、(T-1110)从含铬和含酸废水处理区出来的溢流水和雨水及地面溢流水都流入地坑(■1100)，从化学药剂储坑内的溢流水和雨水及地面溢流水都流入化学药剂储坑(T-1110)。液位控制逻辑：地坑(T．1100)和地坑(T-1110)深均为lm，液位设两个控制值，分别为高(H)和低(L)。当液位到达高位(O．8米)时，液位计动作控制泵开启，废水送至酸性废水调节池(T-2010)。当液位到达低位(0．2米)时，液位计动作控制泵停止。4．3．9紧急储存池(T-1000)液位控制逻辑：紧急储存池尺寸：长14m，宽2m，深2．5m，设两个液位控制值，分别为高(H)和低(L)。当液位到达高位(2．2米)时，液位计动作控制进水管上气动蝶阀关闭。当液位到达低位(O．2米)，液位计动作控制出水管上电动球阀SVl000关闭。出水管电动球阀上设有2套控制逻辑：一个为自动高位开启、低位关闭，另一个为由操作员设置为半开启。当需要使废水从T-1000缓慢流入含铬废水调节池时，操作人员可通过MCC控制电动球阀，将球阀设为半开启。4．4含油废水处理系统4．4．1含油废水调节池(T-1010)含油废水调节池(T-1010)尺寸：长14m，宽7．5m，深5．5m，设计最大容积577m3，有效容积525m3，停留时间为8．75小时(流量为60m3／h)。液位控制逻辑：液位设四个控制值，分别为超高(HH)、高(H)、低(L)、超低(LL)。当液位到达高位(5．0米)或低位(1．5米)时，液位计发出报警信号，但系统不作响应。当液位到达超高位(5．25米)时，液位计控制进水管上气动蝶阀SVl0110动作，停止进水。当液位到达超低位(O．7米)时，液位计控制调节池出水管上的气动蝶阀G-1010A或G-1010B动作，停止给水。流量控制逻辑：流量计设计在调节池出水管离心泵1-2010A／B(一用一备)后，可通28n浙江工业大学硕士学位论文过气动蝶阀CV20120进行流量调节，以确保流量恒定(一般为60m3／h)，气动蝶阀可在现场手动控制或通过电气控制柜(MCC)自动控制。4．4．2pH调节池(T-1020)pH仪控制逻辑：pH值设定为6．5-8，是通过控制HCl或NaOH进料管上气动阀开／闭来调节。当pH值低于6．5时，pH控制仪控制NaOH进料管上气动阀打开，同时控制HCl进料管上气动阀关闭。当pH值高于8时，pH控制仪控制HCI进料管上气动阀打开，同时控制NaOH进料管上气动阀关闭。pH值位于6．5～8时，pH控制仪不动作，HCl和NaOH进料管上气动阀均关闭。4．4．3集水并('1'-1070)液位控制逻辑：集水井深2m，液位设三个控制值，分别为高位、工作位、低位。正常运行时，液位计调节泵G．1080A／B后的气动控制阀CVl080，使集水井内液位恒定在1．0m。当集水井内的液位到达高位(1．6米)或低位(O．5米)时，液位计报警，提示操作人员发生了故障，同时控制调节池出水管上的泵G．1020A／B和集水井出水管上的泵G．1080A／B停止。4．4．4COD去除池(1"-1090)流量控制逻辑：过滤器后出水管上设计一流量计，用于测量进COD去除池的流量。pl-I仪控制逻辑：pH值设定为6．5-8。5，是通过控制HCl或NaOH进料管上气动阀开／闭来调节。当pH值低于6．5时，pH控制仪控制NaOH进料管上气动阀打开，同时控制HCl进料管上气动阀关闭。当pH值高于8．5时，pH控制仪控制HCl进料管上气动阀打开，同时控制NaOH进料管上气动阀关闭。pH值位于6．5～8．5时，pH控制仪不动作，HCl和NaOH进料管上气动阀均关闭。浊度分析仪控制逻辑：SS值不得高于70mg／L。当处理后的水pH和SS值均满足上述标准时，监控池出水管上的气动蝶阀SVl0910打开，SVl0920关闭，废水排入工厂排水系统。否则，SVl0910阀门关闭，SVl0920阀门打开，不合格的出水经回流管回流至含油废水调节池(T-1010)。4．4．5乳化液储罐(T-8010)液位控制逻辑：乳化液储罐深3m，液位设两个控制值，分别为高位(H)和低位(L)。T-8010的处理流程如下：首先，液位计测量T-8010内进水水位，一旦进水水位到达n浙江工业大学硕士学位论文池子的中部(1．5m)时，PAC加药泵G．7420C开始往T-8010内按比例投加PAC，T-8010内的搅拌机开启。PAC加药泵以设定的流率运行，MCC将计算该泵必须运行的总时间；当G．7420C到达运行时间后，泵停止，但搅拌机仍然工作。T-8010继续进水直至到达高位(2．8米)时，液位计动作控制泵G．8010A或G．8010B开启，将废水送入油水分离罐T-8020。当液位降至低位(0．3米)时，液位计动作控制泵G．8010A或G．8010B关闭，T-8010内的搅拌器停止工作。等液位重新升至池子的中部，重复上述整个流程。4．4．6油水分离罐(T-8020)液位控制逻辑：油水分离罐深3m，液位设两个控制值，分别为高位(H)和低位(L)当液位到达高位(2．8米)时，液位计发出警报信号，提醒操作人员必须将T-8020中的浮油排出。当液位到达低位(O．1米)时，液位计发出警报信号，提醒操作人员T-8020内没有废水排往含油废水调节池(T-1010)。4．4．7地坑(3"-1120)地坑(T-1120)用于暂时储存含油废水处理系统区域内的溢流水、雨水、地面溢流水。液位控制逻辑：地坑(T-1120)深为1m，液位设两个控制值，分别为高(H)和低(L)。当液位到达高位(0．8米)时，液位计动作控制泵开启，废水送至含油废水调节池(T．1010)。当液位到达低位(O．2米)时，液位计动作控制泵停止。4．4．8污泥收集罐(I"-1200)液位控制逻辑：污泥收集罐深为2m，液位设四个控制值，分别为高高(HH)、高(H)、低(L)、低低(LL)。当液位到达高位(1．3米)时，液位计动作控制螺杆泵G．1200～B开启，将污泥送入污泥浓缩池(Z．5010)；当液位到达低位(O．3米)时，液位计动作控制螺杆泵G．1200A关闭。当液位到达超高位(1．4米)或超低位(O．2米)，液位计报警，提醒操作人员采取紧急措施。4．4．9H202储罐(T-7910)液位控制逻辑；H202罐深为2m，液位设两个控制值，分别为高(H)和低(L)。LIT设高位和低位。当T-7910内的液位到达高位(1．8米)或低位(O．5米)时，液位计报警，提醒操作人员采取相应措施。4．5污泥处理系统液位控制逻辑：压滤机集水池(T-5080)深为2m，液位设两个控制值，分别为高(H)和低(L)。当液位到达高位(1．5米)时，液位计动作控制泵开启，废水送至反应澄清池30n浙江工业大学硕士学位论文(1’-2070)。当液位到达低位(O．2米)时，液位计动作控制泵停止。4．6公用部分4．6．1NaOH储罐(T-7310)、HCl储罐(T．7120)液位控制逻辑：NaOH、HCl储罐深均为3m，液位设两个控制值，分别为高(H)和低(L)。当液位到达高位(2．6米)时，液位计报警，提醒操作人员停止进液。当液位到达低位(0．4米)时，液位计动作控制加药泵停止。4．6．2混合槽液位控制逻辑：阴离子絮凝剂混合槽(T-7710)、阳离子絮凝剂混合槽(T-7610)、PAC混合槽(T-7410)、NaHS03混合槽(T_7210)储罐深均为2m，液位设两个控制值，分别为高(H)和低(L)。当液位到达高位(1．8米)时，液位计报警，提醒操作人员停止进液。当液位到达低位(0．2米)时，提醒操作人员需进行补液。4．6．3储液槽液位控制逻辑：阴离子絮凝剂储液槽(T-7720)、阳离子絮凝剂储液槽(T-7620)、PAC储液槽(■7420)、NaHS03储液槽(■7220)储罐深均为2m，液位设四个控制值，分别为高高(删)、高(H)、低(L)、低低(LL)。当液位到达在低位(0．5米)时，液位计动作控制进水管上的电动球阀开启。当液位到达高位(1．5米)时，液位计动作控制进水管上的电动球阀关闭。当液位达到超高(1．8米)或超低(O．2米)时，液位计报警，提醒操作人员采取响应措施。31n浙江工业大学硕士学位论文5．1主要问题第5章控制参数优化宝新公司不锈钢废水处理站采用的是化学中和法处理工艺，即在一定的工作环境中加入某些药剂以达到去除污染物的目的，因此投加药剂的量与产生污染物的量成正比。在实际运行中就要考虑经济性和运行成本，在满足工艺需要、保证废水达标排放的前提下，尽可能少的投加药剂，减少污泥产生量。本废水处理站用量最大的药剂是石灰，其次是HCI和NaHS03，产生污泥成份主要是金属钙化合物。而污泥需要外运至专门的处理厂烧制成建筑材料，运费和处理费将近每吨300元。主要问题如下：(1)含铬废水处理系统中，C，在酸性条件下(pH小于4)，才能与NaHS03较好的进行氧化还原反应，且酸性越强(pH值越小)，氧化还原反应效果越好。(2)含酸废水处理系统中，氟离子在碱性条件下(pH大于8)，可与石灰发生化学反应，生成氟化钙等金属沉淀物，且碱性越强(pH值越大)，反应效果越好。(3)C，与NaHS03反应后的废水进入含酸废水处理系统，若C，与NaHS03反应后的废水酸性越强(pH值越小)，导致在处理氟离子时需要加入的石灰就越多，产生的污泥量就越大。同时，最终排放水的pH值要求为6~9，因此为中和酸碱度的HCl投加量也就越多，导致药剂消耗成本增加。因此，选择合理的控制参数至关重要，本章主要讨论的是含铬废水处理系统中一级铬还原池(T-3020)和二级铬还原池(T-3030)的pH和ORP参数设定、含酸废水处理系统中一级pH调节池(T-2020)和二级pH调节池(T-2030)的pH参数设定。5．2含铬废水处理系统含铬废水的pH值一般在3—5，最大流量为40m3／ll。为保证处理后废水中C，含量降32n浙江工业大学硕士学位论文至0．5mg／L以下，含铬废水经过两个铬还原池，进行两级还原反应。因此一级铬还原池(T-3020)的pH和ORP参数设定值要小，让C，与NaHS03的氧化还原反应效果好些。二级铬还原池(％3030)的pH和ORP参数设定值可适当大些，以减少废水的酸性。5．2．1一级铬还原池(T-3020)设定不同参数时，对应的药剂投加量如表5．1所示：表5．1药剂消耗表序号pH值ORP值(单位：mv)NaHS03消耗量(单位：g／11)HCL消耗量(单位：edh)l2．42805．6100022．02006．0120031．51707．2140041．OllO8．01600综合考虑，一级铬还原池(％3020)的pH值设定为2．0，ORP值设定为200mV。5．2．2二级铬还原池(T-3030)一般情况，一级铬还原池(％3020)处理后的废水的pH值在2．0~2．5。二级铬还原池(T-3030)设定不同参数时，对应的药剂投加量如表5．2所示：表5-2药剂消耗表序号pH值ORP值(单位：mv)NaHS03消耗量(单位：g／h)HCL消耗量(单位：g／11)l3．53401．6O23．03lO2．4O32．42803．210042．O2004．O400综合考虑，二级铬还原池(T-3030)的pH值设定为3．0，ORP值设定为310mV。n浙江工业大学硕士学位论文5．3含酸废水处理系统含酸废水(pH值一般小于1，最大流量为60m3／h)和两级还原后含铬废水(最大流量为40m3／h，pH值3左右)一起进入一级pH调节池(T-2020)，故pH调节池处理的酸性废水最大流量为100m3／h，pH值2左右。酸性废水经过两个pH调节池，进行两级调节，因此一级pH调节池(T-2020)的pH值可设定高点，让氟离子与石灰的还原反应效果好些。二级pH调节池(T-2030)的pH设定值可适当小些，以降低废水的酸碱度。5．3．1一级pH调节池(T-2020)设定不同参数时，对应的药剂投加量如表5．3所示：表5．3药剂消耗表序号pH值Ca(OH)2消耗量(单位：kg／h)HCL消耗量(单位：kg／h)1l220O2200O3195O418505175O61650715008135O9120O101100．0511ll800．112700．213500．5综合考虑，一级pH调节池(T-3020)的pH值的高位(H)设定为11，低位(L)设定为9。n浙江工业大学硕士学位论文5．3．2二级pH调节池(T-2030)一般情况，一级pH调节池(T-3020)处理后的废水的pH值在8．5-10。二级pH调节池(T-3030)设定不同参数时，对应的药剂投加量如表5-4所示：表5．4药剂消耗表序号pH值Ca(OHh消耗量(单位：kgna)HCL消耗量(单位：kg／h)l8100028．590O3980049．5700510500．05610．5400．077ll30O．1综合考虑，二级pH调节池('I"-3030)的pH值的高位(H)设定为lO，低位(L)设定为9．5。n浙江工业大学硕士学位论文第6章测控仪表选择6．1液位计6．1．1液位计选择几种常见的液位计性能【48巧1】比较见表6-1：表6-1常见液位计性能对比表序号名称价格精度可靠性长期稳定性液位检测测量方式l超声波液位计中高连续非接触2雷达液位计中高中连续接触3普通型浮子液位计低中高连续接触4光纤液位计高中连续非接触综合考虑，本废水处理站选用的是美国KAB公司SUMPI系列超声波液位计。6．1．2超声波液位计测量原理采用超声波(非接触式)原理进行物位测量，即传感器以声速发射脉冲，并且接受返回回来的脉冲信号，并且仪器能自动区分正确的回波和错误的干扰。当信号返回时，SUMPI能够自动计算出这个脉冲的时间差，由于超声波的速度是固定不变的，因此通过这两个参数，SUMPI能够正确计算出物位值。微处理器能控制继电器，显示和模拟两输出功能。图6．1测量示意图36n浙江工业大学硕士学位论文以图6．1为例，设被测液面的高度为h，超声波在该介质中的传播速度为’，，超声波从单探头发出到液面，经液面反射到探头的位置，共需时间为r，则h可以用下式表示：h：一1w(6．1)26．1．3超声波液位计技术特点(1)优点【52。57】①非接触式测量，超声波换能器安装在液面上方，不与被测介质接触，避免被被测液体腐蚀或污损，免于维护。②通用性好，液位计即可测量开渠液位，也可测量大型储罐等的液体液位。③适应性强，使用范围广，不受介质密度、介电常数、导电性等的影响，对被测液体的物理化学性质的适应性极强。④适用于有毒、有腐蚀、高粘度的液体液位测量，弥补了其他液位计在此类恶劣测量环境中的不足。⑤几乎没有机械可动部件，无磨损，使用寿命长，重量轻。换能器内的压电元件以声频振动，振幅小，寿命长。⑥安装拆卸方便，且系统稳定性好。⑦测量范围广，可以从毫米数量级到几十米以上。⑧测量精度高，在不加校正具时为1％，加校正具后精度为O．1％。(2)缺点【58-66]①被测液体易挥发时，由于液面上方的空气密度不均匀，会导致测量误差较大。②当被测液体液位有较大波浪时，易引起声波反射混乱，产生误差较大。③当测量含有气泡、悬浮物的液位时，使用较困难，会产生误差较大。④超声波液位计测量液位时有无法避免的盲区，因此小距离测量比较困难，目前超声波测量液位最小盲区可达5．10cm。6．1．4变送器技术指标外壳：聚碳酸酯防护等级：IP65电源：110／220VAC或24VDC功率：3VAn浙江工业大学硕士学位论文变送器尺寸：130mmx175mmx76mm工作温度：．30℃至65℃工作频率：42KHZ精度：士0．25％(温度补偿)模拟量：4．20mA，最大负载750欧变化率：0．1～lOm／min继电器：2x8AmpSPDT220VAC范围：液体为10m，如果是测量固体，必须依据传感器类型6．1．5传感器技术指标型号：KAB10T适用范围：腐蚀性的液体量程：液体为10m发射角度：10度工作温度：．20*(2．---,+80℃防护等级：IP68安装：3英寸或4英寸法兰，ANSI150盲区：可以设定为0．3m，通常为0．5m6．1．6变送器安装要求(1)液晶显示屏不能够长期在阳光下暴晒，否则会引起显示错误，建议安装在日照少的地方或者使用仪表箱，做好遮阳处理。(2)不适合安装在有强烈机械震动的地方。(3)尽量安装在远离动力电路、整流器、变频器，发动机等设备的附近。a：如果一定要安装在这些设备附近，建议使用质量比较好的开关电源。b：接好电源地线，尽量减少干扰源的引进。c：建议从电源到设备的电缆要尽量的短。以避免引进新的干扰源，同时要考虑到电源的带载能力。6．1．7传感器安装要求(1)传感器到(测量介质)最高液位的距离应该大于该仪器的盲区值。(2)安装传感器的支架建议使用强度适中的塑料支架。禁止使用不锈钢支架，如使用不锈钢会因为回波反射引起读数波动甚至错误。使用38n浙江工业大学硕士学位论文塑料支架可以彻底解决这些问题。塑料支撑架使用螺钉紧固传感器螺旋进入隔离套筒中图6．2安装示意图(3)传感器的安装必须垂直于测量介质，如下图：测量液体图6．3安装示意图测量固体图6．4安装示意图(4)当该仪器安装在一个容器上方，并且测量的界面不是水平的时候：这时你应当确认收到的回波是否正确，不应该是从容器壁返回的波。图6．5安装示意图39且基n浙江工业大学硕士学位论文(5)当必须使用竖管时(回波干扰严重的场合)，如下图：这时管子的高度必须是直径的两倍，最好是用塑料加工而成，并且有个45的斜面，以减少回波的干扰，否则会引起读数错误。自传感器容器顶端450斜面．／‘图6-6安装示意图(6)如果使用RG62U，电缆长度可延长到250米，为防止干扰，可以把电缆外套一根金属套管。6．1．8常见故障及处理方法(1)通电后无信号输出①供电电源或接线不正确，检查供电电源或接线是否与说明书要求一致。②保险丝熔断，用万用表检查保险丝，并更换。③变送器内电路板损坏，可用替代法进行检查，并更换。(2)输出信号波动大①电磁波干扰，检查信号电缆，进行屏蔽处理。②变送器参数设置不正确，重新设置参数。③被测液体内含有大量的气泡，改变传感器安装位置。(3)测量值与真实值偏差大①安装位置不正确，按要求重新进行安装。②参数设置不正确，根据实际情况重新设定参数。③使用不锈钢等铁支架，改用塑料支架。40n浙江工业大学硕士学位论文6．2流量计6．2．1流量计选择几种常见的流量计性能【41，67硼】比较见表6．2：表6-2常见流量计性能对比表序号名称价格精度可靠性长期稳定性流量检测测量方式l电磁流量计中高连续接触2孔板流量计低中高连续接触3转子流量计低高连续接触4涡街流量计中高连续接触5超声波流量计高低中连续非接触综合考虑，本废水处理站选用是Khrone公司生产的IFM4080K系列电磁流量计。6．2．2电磁流量计测量原理电磁流量计基本原理【69珈1是法拉第电磁感应定律，即导体在磁场中作切割磁力线运动时，在导体中便会有感应电势，其大小与磁场的磁感应强度、导体在磁场内的有效长度及导体的运动速度成正比。同理，导电的流体介质在磁场中作垂直方向流动而切割磁力线时，也会在管道两边的电极上产生感应电势，示意图如下。图6．7测量原理41n浙江工业大学硕士学位论文感应电势的方向由右手定则确定，其大小由下式决定：Ex=BDv(6．2)其中助为感应电势；B为磁感应强度；D为管道直径，即导电流体垂直切割磁力线的长度；v为垂直于磁力线方向的流体速度。因体积流量qv等于流体流速v与管道截面积D的乘积，故g，=丢力2V(6-3)将上式代入式(6．2)，可得铲(警B‘IH(6．4)由上式可知，在管道直径D已确定并维持磁感应强度刀不变时，这是体积流量与感应电势具有线形关系。6．2．3电磁流量计技术指标型号：IFM4080K探头：SitransFM711／A量程：O．100m3／h电源：AC220V／50Hz输出信号：DC4-20mA精度：0．1％温度范围：．20～600C压力：PN6~10连接：DIN2501，IS07005外壳材料：碳钢电极材料：HC4．2．4610内衬材料：VWE／R61软橡胶变送器防护等级：IP67厂家：德国KHRONEn浙江工业人学硕士学位论文6．2．4电磁流量计技术特点(1)优点【41-421①由于测量导管内部没有活动或突出部件，测量压力损失极小。②一般情况，只要电导率大于5p．S／cra的液体均可测量。被测介质可以是含有固体颗粒或悬浮物的流体、泥浆等，也可以是酸、碱等腐蚀性液体。③流量计输出信号不受液体温度、压力、密度、粘度等影响，且输出电流与体积流量成线性关系。④量程比较高，可达100-l；测量口径范围大，能测lmm到2m以上；测量精度一般优于0．5％。⑤电磁流量计反应迅速，可以测量脉动信号。(2)缺点【43删①被测液体必须导电。②不能测量气体、蒸汽和石油制品等。③由于衬里采制的原因，一般使用温度为0-200"C。④由于电极是镶装在测量导管上的，一般最高工作压力为0．25Mpa。6．2．5安装注意事项f41猁J(1)为减少干扰，电磁流量计应安装在没有强电场的环境，附近也不应有大的用电设备。(2)需将传感器的“地”与转换器的“地”用一根导线连接起来，并用接地线将其深埋地下。(3)在电磁流量计安装完毕后，应测量一下接地电阻，接地电阻越小越好。若阻值偏大，通常的做法是将传感器和转换器分别做接地，可减少由杂散电流引起的干扰电势。(4)为防止传感器中沉积物或气泡积存，传感器最好垂直安装，被测液体自下而上流动。如条件不允许，也应使传感器低于出口管，以免积存气体。同时应保证测量电极在同一水平线上。(5)电极要求与衬里齐平，以便流体通过时不受阻碍。电极的安装位置宜在管道的水平方向，以防止沉淀物堆积在电极上而影响测量精度。(6)为保证被测液体流速分布轴对称，传感器前应有一定长度的直管段。上流侧如有弯头、三通、异径管等，传感器前应有5倍管径的直管段；如有各种阀门，应有10倍管径的直管段。下流侧的直管段可以短于上流侧。(7)为方便检修传感器，可增加旁路管，这样只要关闭传感器两端管道上阀门就可以进n浙江工业大学硕士学位论文行调零操作。(8)信号线应单独穿入接地钢管，决不允许和电源线穿在一个钢管里。信号线一定要用屏蔽线，长度不得大于30m。若要求加长信号线，必须采用一定的措施，如采用双层屏蔽电缆、屏蔽驱动等。(9)被测液体的流动方向应为传感器规定的方向，否则流量信号相移1800，相敏检波不能检出流量信号，仪表将没有输出。(10)被测流体的流速也有一定的限制，最低流速不能低于仪表量程的10％，最高流速最好不超过lOm／s。当被测液体能严重磨损衬里时，应降低最大流速至3m／s，若采用刚玉测量管的变送器不受此限制。6．2．6常见故障及处理方法电磁流量计常见故障现象有如下5种：①无流量信号，②输出信号晃动，③零点不稳，④流量测量值与实际值不符，⑤输出信号超满度值【71．74]。6．2．7故障产生的原因175-801(1)安装方面通常是电磁流量传感器安装位置不正确引起的故障，如将传感器安装在易积聚气体的管系最高点；安装在自上而下的垂直管上，可能出现排空；传感器后无背压，流体直接排入大气造成测量管非满管。(2)环境方面通常主要是管道杂散电流干扰、空间强电磁波干扰、大型电机磁场干扰等。管道杂散电流干扰一般可采用单独接地消除；若遇到强大的杂散电流，可采取另外措施使传感器与管道绝缘等。空间电磁波干扰一般经信号电缆引入，通常采用单层或多层屏蔽予以消除。(3)流体方面通常被测液体中含有均匀分布的微小气泡不会影响电磁流量计的正常工作，但随着气泡的增大，仪表输出信号会出现波动。当气泡大到遮盖整个电极表面时，会使电极回路瞬间断路而使输出信号出现更大的波动。测量混合介质时，如果混合未均匀就进入流量传感进行测量，会使输出信号产生波动。电极材料与被测介质选配不当，也将由于化学作用或极化现象而影响正常测量。(4)传感器内壁附着层由于电磁流量计常用来测量脏污流体，运行一段时间后，会在传感器内壁积聚附着层而产生故障，这些故障往往是由于附着层的电导率太大或太小造成的。若附着物为绝缘层，n浙江工业大学硕士学位论文则电极回路将出现断路，仪表不能正常工作。若附着层电导率显著高于流体电导率，则电极回路将出现短路，仪表也不能正常工作。(5)雷电打击雷击容易在仪表线路中感应出高电压和浪涌电流，使仪表损坏。它主要通过电源线或励磁线圈或传感器与转换器之间的流量信号线等途径引入，尤其是从控制室电源线引入占绝大部分。(6)环境条件变化在调试期间由于环境条件较好，流量计工作正常。一旦环境条件变化，运行期间出现新的干扰源(如在流量计附近管道上进行电焊、附近安装上大型变压器等)，就会干扰仪表的正常工作，流量计的输出输出信号就会出现波动。6．2．8故障处理方法(1)通电后无流量信号输出①供电电源或接线不正确，检查供电电源或接线是否与说明书要求一致。②保险丝熔断，用万用表检查保险丝，并更换。③管道内无流量，确认阀门是否开启。④转换器内电路板损坏，可用替代法进行检查，并更换。(2)管道内无流量却有信号输出①电磁波干扰，检查信号电缆，进行屏蔽处理。②杂散电流干扰，检查接地电阻，重新做接地。③传感器参数设置不正确，重新设置参数，减少增益。(3)输出信号波动大①被测液体内含有大量的气泡或被测液体未混合均匀，改变传感器安装位置。②管道震动或抖动大，在流量计上流2～3D处加装固定支架。③电极材料选型不恰当，重新选择电极。(4)测量值与真实值偏差大①安装位置不正确，按要求重新进行安装。②传感器测量导管内有附着物，拆下清洗。③传感器衬里磨损严重，检查并更换。④参数设置不正确，根据实际情况重新设定参数。n浙江工业大学硕士学位论文6．3pI-I计6．3．1pl-I计选择几种常见的pH计性能晰1比较见表6．3：表6-3常见pH计性能对比表序号名称价格精度可靠性长期稳定性pH检测测量方式1光纤pH计高连续接触2电化学pH计中高连续接触综合考虑，本废水处理站选用的是美国QUANTUM公司的Q25系列的电化学pH计。6．3．2测量原理pH值主要基于电位分析法的理论，即用电位计来测定含矿溶液电池的电动势。此电池中包括电位已知的参比电极和电位未知的指示电极，将两个电极插入待测溶液组成电池，参比电极为标准电极提供标准电位，测量电极的电极电位将随一浓度而改变，由已知的电极电位和所测电池电动势来计算待测溶液的pH值【811。溶液pH值计算如式(6．5)所示：pH--lg【H+】：华(6-5)式中：【呐为水萃取液中氢离子浓度mol／L，E为水萃取液的电动势，岛为缓冲液的电动势，K为电极常数。常用的参比电极有甘汞电极和氯化银电极，指示电极一般为玻璃电极。pH玻璃电极是对溶液中氢离子活度有选择性响应的玻璃电极，其具体结构如图6—8所示181。82】：插头釉蝗芰坡璇电摄(b》玻璃电援头部图6．8玻璃电极46n浙江工业大学硕士学位论文在实际pH测量时，若是对溶液进行测定时，一支玻璃电极要与一支甘汞电极同时插入测量溶液，同时又都连接到pH计上，才能组成完整的测量电池，pH测量装置见图6-9。pH玻璃电极甘泵电缀KCI晶体图6-9pH测量装置图因此，不同类型的pH计均由参比电极、测量电极(指示电极)和精密电位计三部分组成。在测量pH时，饱和甘汞电极的电位在测量过程中均保持不变。6．3．3技术指标型号：(传感器)Q25P+(变送器)Q45PM2量程：0．00⋯140．00pH精度：+／-0．02pH温度补偿：自动或手动数字输入：延伸控制(中止控制器时)模拟输出：0／4⋯20mA输出，电流绝缘最大负载：400f2，2个继电器输出，SPDT控制250V，6A，最大550W可调回差的开关控制功能，比例控制(脉冲中止或脉冲频率控制器)显示：字母数字LCD显示，2行16位环境温度：工作状态：O．50℃；存放状态：--20．+65℃湿度：最大为40℃时90％，(无凝结)电源：220V／110V／24VAC，+6％．10％，40__60Hz功率：10W电磁兼容性：符合标准DINEN50081．1和50081．2符合CE(欧盟)标准安装件：墙面安装附件聚苯乙烯连接件：弹性连接47n浙江工业大学硕士学位论文尺寸：160x165x85mm(高×宽×深)重量：约1．25埏生产厂家：美国QUANTUM6．3．4pl-I计技术特点(1)优点①测量范围广、通用性好。②组态简单。该pH计的组态非常简便，只要在检查系统连接无误并送上电后，对照说明书进行简单的常规组态后，即可进入电极标定环节。③无机械可动部件，无磨损，使用寿命长，重量轻。④安装拆卸方便，且系统稳定性好。(2)缺点【83-86】①pH电极长时间浸泡在被测液体中，脏污物和某些难溶盐会在pH电极上的结垢，不但严重影响pH电极的测量精度和动态响应特性，而且大大缩短了电极的使用寿命。②电极法需要机理复杂的化学传感器，电极内的电解液不断损耗，造成误差的不断积累。③对一离子敏感的电极易受污染和损坏。④电极的冲洗、净化又常常使电极特性变坏。⑤不适合在高温、高压工况下进行测量。6．3．5常见故障及处理方法(1)通电后无信号输出①供电电源或接线不正确，检查供电电源或接线是否与说明书要求一致。②保险丝熔断，用万用表检查保险丝，并更换。③变送器内电路板损坏，可用替代法进行检查，并更换。(2)测量值与真实值偏差大①电磁波干扰，检查信号电缆，进行屏蔽处理。②参数设置不正确，根据实际情况重新设定参数。⑨玻璃电极上有污垢，清洗玻璃电极。④玻璃电极内的电解液损耗，用标准液进行校正。⑤玻璃电极损坏，更换玻璃电极。48n浙江工业大学硕士学位论文第7章结论与展望7．1结论本论文的主要工作是对不锈钢废水处理站的测量和控制系统进行设计，分别根据含酸废水和含油废水系统工艺处理要求和特点设计了相应的检测仪表和控制逻辑，对其采用的液位、流量和pH检测仪表进行选型。2009年10月1日．10月9日废水处理站排放水水质实际化验数据见表7．1：表7．1排放水水质化验表＼日期＼标准1日2日3日4日5日6日7日8日9日指标＼＼＼pn6,--97．497．167．198．077．557．007．047．928．69SS夕0mg／L6．387．936．726．23133．866．144．085．82氟化物<10mg／L9．28．99．69．98．49．19．88．99．6CODcr_<100mg／L11．521．718．932．322．240．521．319．337．2动植物油_<10mg／L0．694O．28l0．10．5470．4541．1290．7040．50．243Cr6+郢．5mg／L0．0890．0230．0680．0310．0730．0550．0510．0290．032CrS1．5mg／L0．130．1180．193O．1820．1950．170．198O．156O．167NiS1．0mg／L0．030．02O．030．02O．02O．03O．020．02酚陡废水流量5；2400m3／天235022832268223l20502297236322212164含油废水流量<1440m3厌127711981297136012961333117212191157自2007年底废水处理站投入运行以来，设备运行稳定，废水排放达标，完全能满足生产实际需要。各种检测仪表测量准确，反应灵敏，操作简单，日常维护工作量很少，尤其是电磁流量计和超声波液位计基本上做到了“零维护”，pH计只需定期进行日常清洗和49n浙江工业大学硕士学位论文校正、周期更换玻璃电极工作。各种控制逻辑参数设置合理，可以保证废水处理站连续、不间断、24小时全天候生产。7．2展望本论文通过对不锈钢废水处理站测控系统的设计，结合实际运行情况，对逻辑控制参数进行优化，处理后的废水能达标排放，投用的药剂量和产生的污泥量控制的较为合理，运行成本比较经济。就目前而言，不锈钢废水站还有许多方面需要进一步提高和改善，具体如下：1、本论文是针对不锈钢废水设计最大流量进行控制逻辑参数优化的，没有考虑废水处理流量超过设计最大值时，如何选择控制参数。2、本论文选用的pH计需定期清洗玻璃电极和校正试验，以上工作均是在站房停机状态下进行的。如何延长清洗玻璃电极和校正试验周期，减少站房停机时间，将是下一步的研究方向，最好选择在线清洗、无需校正的玻璃电极。3、不锈钢废水处理工艺方面还可以改进，如污泥减量、排放水回用等，最终实现“零排放"。n浙江工业大学硕士学位论文参考文献程璜鑫，马腾，安琪．我国水资源特征及其可持续利用的探索[J】．湘潭师范学院学报，2005，27(2)：19—21MoonJW，MoonHS，WooNC，eta1．EvaluationofheavymetalcontaminationandimplicationofmultiplesourcesfromHunchunbasin，northeastenChina[J]．EnvironmentalGeology，2000，39(9)：1039．1052秦蓓蕾．论水资源的可持续开发利用【J】．水利科技与经济，2006，12(2)：71．72徐运忠，吴国玺．我国水资源特点及开发利用【J】．河南教育学报，2002，11(1)：27．29刘翰朝．我国21世纪水资源挑战与节水型社会经济模式的探讨【J]．水利与建筑工程学报，2006，6，4(2)：73．77刘昌明，陈志恺．中国水资源现状评价和供需发展趋势分析【M】．北京：中国水利水电出版社，2001CotmanM．，SloveniaZagorc—KoncanJ．，DrolcA。studyofimpactsoftreatedwastewatertotheKrkariver[J]．WaterScienceandTechnology，2001，44(6)：47—54吴高明，胡智泉，王剑等．人工湿地技术深度处理冷轧乳化液废水的可行性分析【J】．工业水处理，2009，29(7)：11．14易宁，胡伟．钢铁企业冷轧厂乳化液废水的几种处理方法[J】．冶金动力，2004，(5)：58．63蔡圣贤，徐正，朱锡恩等．宝钢2030冷轧含油废水处理新技术[J】．宝钢技术，2004，(2)：17．19张勇，万金泉．工业废水污染控制方法的新进展[J]．工业水处理，2001，(1)：23祖恩东，段云彪，赵昆渝等．电气石净化处理含Cr’(6+)废水的研究[J】．材料保护，2005，(9)：12．14杨明平，彭荣华，李国斌．用改性海泡石处理含铬废水[J]．材料保护，2003，(7)：9-11郭亮，李小明，曾光明等．沸石在废水生物处理技术中的应用[J]．工业水处理，2007，27(7)：12-16崔丹．沸石在水处理中的应用与展望[J]．市政技术，2008，(1)：36—40吴爱兵，孔繁钰，胡海修等，膜技术在含油废水处理中的应用及研究现状【J】．重庆石油高等专科学校学报，2003，5(4)：35．37王云波，谭万春，王晓昌等．沸石、骨碳、活性氧化铝除氟效果研究【J】．西安建筑科技大学学报，2002，34(4)：325．328周春深，邓先和，刘海敏等．吸附法处理含氟水溶液的研究与应用【J】．水处理技术，2006，32(1)：I-5王风贺，姜炜，张勇等．READ．F树脂的除氟性能研究【J】．水处理技术，2009，29(6)：35．37徐嫒媛，章晓东，郑显鹏等．改性膨胀润土吸附重金属离子的研究与应用进展叨．工业水处理，2009，29(5)：1．4刘力章，马少健．废水处理用膨胀润土改性方法综述【J】．有色矿冶，2002，(21)：110．112丁述理，孙晨光．膨胀润土吸附水中Cr的影响因素研究【J】．非金属矿，2006，29(3)：45．485】1J1j1J1j1JU刁朝伽习q刀胡明mn屹BHb怕"博侈加扒毖rLr￡rLnrLrLn卜rCn浙江工业大学硕士学位论文[23】【24】【25】【26】【27】【28】【29】【3|D】【31】张雪乔，羊依金，信欣．液膜法提取废水中C，的动力学传质模型阴．水处理技术，2009，35(4)：24．26HunsomM，PruksathomKDamornglerdS，eta1．Electrochemicaltreatmentofheavymetals(Cu2+,Cr6+,Ni2+)fromindustrialeffluentandmodelingofcopperreduction【J】．WaterResearch，2005，39(4)：610-616LuAnhuai，ZhongShaojun,ChenJie，ecta1．RemovalofCrfi+andCr3+fromaqueoussolutionsandindustrialwastewatersbynaturalclino-pyrrhotite【J】．Environ．Sci．Techn01．，2006，40(9)：3064—3069ShaikBasha,MurthyZVP．Kineti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