淺析熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)安裝與信號(hào)及鼓風(fēng)曝氣

熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)可靠的測(cè)量精度和重復(fù)性，以及現(xiàn)場的免維護(hù)性，使該產(chǎn)品在串級(jí)調(diào)節(jié)系統(tǒng)中發(fā)揮的作用日益明顯。它的成功使用不但提高了調(diào)節(jié)系統(tǒng)的性能，也為污水處理質(zhì)量達(dá)標(biāo)提供了重要保證。

熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)使用效果的好壞取決于正確的安裝與信號(hào)連接。ST98輸出電流信號(hào)為有源4~20 mA，為了與已有的控制系統(tǒng)連接，需加信號(hào)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為無源4~20mA標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)，如圖3。

風(fēng)道的空氣流量由ST98測(cè)量后，除現(xiàn)場就地顯示瞬時(shí)/累積流量，4~20 mA輸出信號(hào)經(jīng)轉(zhuǎn)換器后被PLC接收、處理，與給定值比較后進(jìn)行風(fēng)量調(diào)節(jié)。有了風(fēng)量調(diào)節(jié)，就可以實(shí)現(xiàn)曝氣系統(tǒng)串級(jí)調(diào)節(jié)，更好地滿足自動(dòng)調(diào)節(jié)溶解氧的要求。

污水處理廠曝氣池內(nèi)的溶解氧是污水處理過程的關(guān)鍵參數(shù)，要控制在一定的濃度。過量的曝氣會(huì)使能耗增高，增加污水處理費(fèi)用，曝氣不足會(huì)使溶解氧降 低，不利于水中微生物生長，zui終會(huì)影響污水處理效果。溶解氧濃度同進(jìn)水水質(zhì)、溫度、壓力、曝氣量等有著非常密切的關(guān)系，當(dāng)這些外界條件發(fā)生變化時(shí)，溶解氧 濃度也隨之發(fā)生變化。在上述因素中，只有曝氣量是可以人為控制的，因此在以溶解氧為反饋環(huán)節(jié)的熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)閉環(huán)調(diào)節(jié)系統(tǒng)中，引入風(fēng)量調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)溶解氧、風(fēng)量串級(jí)調(diào)節(jié)， 會(huì)使效果更佳，如圖4所示。

從圖中可以看出，溶解氧(DO)調(diào)節(jié)器和風(fēng)量調(diào)節(jié)器實(shí)現(xiàn)串接工作，DO調(diào)節(jié)器的輸出是作為風(fēng)量調(diào)節(jié)器的給定值，由風(fēng)量調(diào)節(jié)器控制調(diào)節(jié)閥動(dòng)作。 DO作為主調(diào)節(jié)參數(shù)，它是工藝要控制的指標(biāo)。曝氣量是副調(diào)節(jié)參數(shù)，它是為了穩(wěn)定主調(diào)參數(shù)而引入的輔助參數(shù)。DO調(diào)節(jié)器按照主參數(shù)與工藝給定值的偏差進(jìn)行工 作，其輸出作為風(fēng)量調(diào)節(jié)器的給定值，DO調(diào)節(jié)器在該系統(tǒng)中起主導(dǎo)作用。風(fēng)量調(diào)節(jié)器按照流量這一副參數(shù)和DO調(diào)節(jié)器的給定值的偏差進(jìn)行工作，其輸出直接控制 調(diào)節(jié)閥。

在正常情況下，假設(shè)進(jìn)水水量、水質(zhì)、水溫等條件都不變，鼓風(fēng)機(jī)出口壓力、曝氣量也不變，耗氧速率和充氧速率基本平衡，溶解氧濃度穩(wěn)定在給定值上。當(dāng)某個(gè)因素發(fā)生變化破壞了上述平衡時(shí)，調(diào)節(jié)器即進(jìn)行工作。

(1)由于某種原因使風(fēng)道的流量發(fā)生了變化，流量計(jì)測(cè)量到了這個(gè)變化，反應(yīng)到流量調(diào)節(jié)器的輸入端，這時(shí)風(fēng)量調(diào)節(jié)器及時(shí)進(jìn)行調(diào)節(jié)，改變調(diào)節(jié)閥開 度，如果變化較小，經(jīng)過此級(jí)調(diào)節(jié)后，在變化未影響到溶解氧參數(shù)之前即被克服了。如果變化較大時(shí)，由于大部分被風(fēng)量環(huán)節(jié)克服，再由大回路進(jìn)一步調(diào)節(jié)，以* 消除由變化受到的影響，使溶解氧恢復(fù)到給定值。

(2)由于曝氣池的水量或水質(zhì)等發(fā)生了變化，破壞了原來的平衡，使曝氣池溶解氧發(fā)生了變化，兩級(jí)調(diào)節(jié)器同時(shí)起作用，加快了調(diào)節(jié)作用。

(3)如果這種變化使溶解氧、流量都發(fā)生了變化，方向相同時(shí)，兩個(gè)調(diào)節(jié)器對(duì)調(diào)節(jié)閥的控制方向一致，加快了調(diào)節(jié)作用，使超前作用顯著，有利于調(diào)節(jié) 質(zhì)量的改善。變化方向相反時(shí)，溶解氧的穩(wěn)定必須保證，必須按照溶解氧的要求進(jìn)行工作，由于兩個(gè)熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)調(diào)節(jié)器方向相反，抵消后，偏差大大減小，調(diào)節(jié)閥只要稍稍變 動(dòng)，即可使系統(tǒng)達(dá)到平衡。