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Shenzhen Jiwei Automations Ltd.
深圳计为自动化技术有限公司
前言
传感器是水处理控制系统的核心，能够将设备和工艺中的物理参数转换为数字信息，供机器和操作员使用。简单来说，废水处理厂如果没有传感器，控制系统将无法正常运行。
本文探讨了废水处理厂中常用的传感器类型，重点介绍以下四个关键组件：
1.用于水质测量的传感器
2.用于监测动态流体过程的传感器
3.用于跟踪泵性能的传感器
4.用于监控辅助系统的传感器
1. 用于水质测量的传感器
水质是废水处理厂的核心任务，整个处理过程中必须持续监测和控制水质。多种水质传感器被用于监测关键参数，确保处理后的水符合标准：
pH传感器：测量水的酸碱度，确保水的pH值保持在可接受的范围内。
氧化还原电位（ORP）传感器：测量水体中物质的氧化或还原能力，帮助判断水质的化学特性。
浊度传感器：测量水的清澈度，指示水中是否存在悬浮颗粒或污染物。
总悬浮固体（TSS）传感器：测量水中悬浮固体的浓度，如泥沙和沉淀物，影响水质清澈度和处理效果。
溶解氧（DO）传感器：监测水中溶解氧含量，这是好氧生物处理过程中至关重要的参数。
化学需氧量（COD）传感器：测量水中有机物被化学氧化所需的氧量，反映水体污染程度。
生物需氧量（BOD）传感器：监测水中微生物在生物处理过程中消耗的氧气量。
紫外线（UV）检测传感器：通过测量紫外线吸收度，间接反映水中有机物的含量。
物质检测传感器：测量水中氮、磷、氯等物质的存在，帮助控制水中的营养物质。
这些传感器确保操作员能够在整个处理过程中持续监测水质，确保最终出水符合环保标准。
2. 用于监测动态流体过程的传感器
过程控制仪器是废水处理厂控制系统中的关键组成部分，负责监测不同处理阶段的水流过程。“过程”指的是水通过泵、管道和容器在各个处理阶段流动的动态过程。过程仪器对于计算系统效率和确保必要的处理过程顺利进行至关重要。
以下是废水处理过程控制中常用的传感器：
液位传感器：测量水、液体和固体在储罐中的液位，确保处理过程中的液位保持在最佳范围内，如超声波液位计（超声波液位计传感器）。
压力传感器：测量管道和压力容器内的压力，帮助发现系统中的堵塞或泄漏。
温度传感器：监测水温和设备温度，确保系统在安全的工作温度范围内运行。
流量计：测量水及添加剂在管道中的流速，确保处理过程中的流量精确。
这些传感器实时提供关键数据，帮助操作员管理废水处理系统，确保水流顺利通过每个处理阶段。
3. 用于跟踪泵性能的传感器
泵是废水处理中的关键设备，负责将液体输送到不同的处理单元。如果泵出现故障，废水处理厂将失去处理水的能力，导致污水排放到水体中，甚至可能引发公共卫生问题。泵的性能监控对于提高效率、降低能耗和延长设备寿命至关重要。
以下是用于监测泵性能的传感器：
电动机电压传感器：测量直流泵电动机的电压，评估能耗和效率。
电动机电流传感器：测量交流或直流泵电动机的电流，帮助监测电能消耗和评估泵的运行状况。
电动机温度传感器：测量电动机的温度，检测是否存在过热等异常情况。
振动传感器：测量泵电动机的振动强度和频率，提示泵的磨损或潜在故障。
泄漏传感器：检测泵电动机外壳是否有水渗入，防止腐蚀和机械故障。
通过监测这些参数，操作员可以确保泵在最佳状态下运行，减少能耗并延长设备的使用寿命。
4. 用于监控辅助系统的传感器
除了水质监测和泵诊断外，传感器还用于监控废水处理厂中的各种辅助系统，包括电力系统、备用发电机系统、安全系统等。
以下是用于这些辅助系统的传感器示例：
电力系统监控
废水处理厂消耗大量电力，不仅仅是用于泵的驱动。确保电力系统稳定运行对于确保处理厂的持续运行至关重要。常见的电力系统传感器包括：
电流互感器：测量电气面板上的电流，提供电力消耗的数据。
负载平衡诊断传感器：监测负载平衡设备的运行状况，确保电力均衡分配。
电容传感器：监测电容器组的工作状态，确保电力质量。
电源调节传感器：跟踪电源调节设备，减少电力扰动。
断路器传感器：检测断路器是否跳闸，提前预警电气故障。
备用发电机
在发生电力故障时，备用发电机可确保废水处理厂继续运行。传感器用于监控这些备用系统的状态，确保其在需要时能正常启动并有效运行：
燃料水平传感器：监测备用发电机油箱中的柴油水平。
告警面板传感器：与发电机面板连接，监控警告、故障和停机代码。
压力传感器：测量发电机发动机油压和冷却液压力。
温度传感器：测量油温和冷却液温度，确保发电机高效运行。
电池电压传感器：测量电池电压，在发电机系统脱机时为控制面板提供电源。
自动切换开关传感器：监测自动切换开关的状态，确保电力从电网自动切换到发电机。
安全系统传感器
确保废水处理厂的安全运行是至关重要的，传感器有助于远程监控危险区域，减少人员暴露于高风险环境中。
常见的安全系统传感器包括：
硫化氢（H2S）传感器：检测污水处理过程中硫化氢气体的存在，这是一种有毒气体。
紧急气体净化器传感器：监测紧急气体净化器的工作状态，确保在毒气浓度过高时有效清除。
连接传感器到远程监控系统
为了最大化传感器的效能，许多操作员将传感器连接到远程监控系统，实时跟踪性能数据。通过这种集成，废水处理厂可以减少停机时间、降低事故发生率，并能快速获得系统运行的深入洞察，从而优化处理效率。
结论
传感器在废水处理厂的安全、高效和可靠运行中起着至关重要的作用。从水质监测、泵性能跟踪到辅助系统监控，传感器帮助操作员管理处理过程的每一个环节。通过实时数据和远程监控系统的结合，废水处理厂能够优化操作、减少能耗、确保符合环保标准。
文字丨黄工
图片来源丨华仔，小凯，MJ
封面丨云峰
封面审核丨栗子
文章审核 |黄工、盛工
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