《给排水工程仪表与控制》第二版 思考题与习题答案 下载本文

TOD自动检测仪的原理是将水样和含有一定量氧的载流气体一样,送入高温加热后的催化剂填充燃烧管中,使水样中的有机物氧化分解,然后测定消耗的氧量。

11、呼吸仪可以测定活性污泥的呼吸速率,呼吸速率是单位时间单位体积的微生物所消耗的溶解氧的量。呼吸速率反映了活性污泥最重要的两个生化过程:微生物的生长和底物的消耗。呼吸仪也可成为BOD监测仪,但不要与BOD5相混淆,因为呼吸仪是在几分钟内使用适应废水性质的微生物来测定其所消耗的溶解氧的量。

12.简述上述几种有机物自动检测仪的主要特点和TOD自动检测仪的工作原理。

13.为什么要在检测过程中进行信号的变换?简述电气式变换器的工作原理和信号接收器的功能及组成?

进行信号变换器是为了把传感器输出的流量,液位、浓度与温度等检测值,转变成电信号、空气压力、或油压信号(第一次转换)达到对于指示、记录、调节等都方便的标准,保持原样再转换成其他信号(第二次转换)14、简述ICA技术的运行目标、ICA技术发展的限制因素和促进性因素.

控制目标有:(1)维持污水厂连续运行(2)满足排放标准(3)降低运行费用 (4)实现污水处理厂的综合运行,通过耦合几个过程来降低污水处理厂的干扰,工艺的综合运行将使得最优化利用反应器体积和系统总体优化成为可能。

限制因素有:(1)行业和国家立法较差或要求放松 (2)不完善的教育——培训——理解体系(3)对污水处理工业缺乏信赖和接受度(4)风险投资者或组织机构之间缺乏合作(5)缺乏应用ICA技术带来的经济利益的认识(6)测量工具不可靠、不稳定(7)污水处理厂设计存在限制性因素,排水收集系统不完善(8)ICA技术缺乏一定的透明度(9)缺乏软件和仪器的行业规范。

促进因素有:(1)逐渐严格的污水排放标准(2)对降低污泥产量的要求(3)经济的驱动

力(4)降低能量消耗和(或)增加能量产出的要求(5)污水处理厂逐渐复杂化的要求 (6)新处理思想的出现(节约用地、污水回用);(7)新型、高科技技术的出现(如计算机、传感器、通讯技术和网络)

第六章

1. 绘图并简要说明污水处理厂的常用监视控制方式及各自特点。

答:①个别监视操作方式:在对主要设备和处理过程进行直接监视的同时,一般又在现场进行操作的方式②集中监视个别操作方式:这种控制方式由于具有能够在中央控制室监视整个处理系统运行状态的功能。③集中监视个控制(别操)方式:建立一个对设施整体进行监视及操作的中央监视室,进行集中监视控制④分区监视分散控制方式:将有关设施分成几个系统,或者分成子系统,分别建立分区监视室,进行集中监视和操作方式。⑤集中监视分散控制方式:在中央监视室一个地方集中进行,分散进行布置的方式⑥集中管理式分区监视分散控制方式:这一种方式增加能够指挥设施总体运行的总管理功能的方式。在这种方式的分区监视室的集中监视室的控制动能只在中央的总管理功能不能实现时作为备用监视控制系统考虑,平时不进行监视

2、在选择污水处理监视控制方式时,应当考虑哪些因素与条件,这些因素对其选择有何影响?

答:(1)处理厂的规模

小型水厂可采用分别监视操作方式、集中监视分别操作方式、集中监视控制(操作)方式;中型处理厂可采用集中监视控制(操作)方式、分区监视分散控制方式、集中监视分散控制方式;大型处理厂可采用分区监视分散控制方式、集中监视分散控制方式、集中管理式分区监视分散控制方式。 (2)处理厂的工艺布置

即使设施规模相同,由于污水处理厂所处地形不同,建筑物的布置也会有各种形态,监视控

制方式也要随之改变。正常建筑物为综合式,在这样的综合楼内有管理主楼、沉砂池和泵站及污泥处理间等,仅水处理设施用地分开,或者距离中央控制室较远。根据这种特性考虑监视控制的频率和紧急性,以采用集中监视分散控制方式为宜。如果处理设施整体被道路或河流分隔,以及因狭长地带而使管理主楼、沉砂池和泵站或污泥处理间相距很远时,宜采用分区监视分散控制方式。 (3)工艺流程

即使处理能力相同,但由于水处理方式(标准活性污泥法、生物转盘、氧化沟等),污泥处理方式(直接脱水、污泥消化、污泥焚烧、对废处理等),同一设施系列的划分方法,有无沼气发电、脱臭、排热利用设备等各种不同情况,设施的复杂程度也有差别,因此,在选择监视控制方式时,应全面考虑上述情况。 (4)扩建可能性

处理厂按设计一次完成施工的情况不多,往往是根据流入污水量的增加,分阶段施工。这时,应当尽可能避免已建好的设施停止运行。迫不得已停止时,也要采用短时间内可能切换的监视控制方式。随着仪表技术的发展,应当使用容易变更控制方式、采用信息处理系统等相适应的方式。为此,希望采用因功能的追加和修正带来的影响少的、监视控制功能的分区分散 化的方式。在运转开始初期流入污水量少的状态持续时间很长时,以及第一期的处理设施规模很小或简易处理设施的情况下,可考虑不进行集中监视,暂时采用个别监视操作方式。 (5)管理体制

对于小型污水处理厂,宜采用夜间无人运转或平时无人运转的远距离监视的方式。当委托其他单位或部门管理污泥处理设施、污泥焚烧设备或堆肥设施时,一般采用分区监视分散控制方式。 (6)经济因素

在选择监视控制方式时,应当采用建设和维护管理费用低的方式。这时,以减少建设费为主要目的,或者在维护管理中节省资源和能源,或者为了省力,根据不同目的选用不同的监视控制方式。为降低建设费,大型污水处理厂通常采用集中监视分散控制方式。与数据方式的

组合是有必要的。因此,在重视经济性选用监视控制方式时,要充分明确其目的,认真研究后再选用合适的监视控制方式。

3. 选择污水处理厂监视控制项目时,为什么除了首先考虑处理厂的规模、管理体制、节省 人力和自动化程度等因素之外,还要从可靠性和经济性等方面予以充分的注意? 答: 4. 简述监视操作盘的类型和各自特点。

答:1.单面框架式 是具有台式操作盘和单面垂直屏式监视盘两种功能的仪表盘。由于上面垂直部分高度增大,可使整体尺寸缩小。特别适合因安装场地紧张需要小型盘的情况。 2.双面框架式 是具有台式操作盘和单面屏式监视盘两种功能的仪表盘。监视室内的配线均作为室内配线处理

3.附带有crt显示的控制台 当集中监视的项目太多,不能用图解盘系统进行充分监视时,可用crt显示进行监视。因在crt显示的1个画面中的项目受到限制,所以把所有的设备按系统,分区,功能进行分类显示。根据操作员或自动信号显示需要的图像。因此,为了日常监视和crt的备用,通常与简易图解盘或小型图解盘组合使用。

5、简述三种最基本的控制方式,以及这些 方式组合与发展而成的模糊控制、神经控制和专家控制的基本思想和各自特点。

答:三种控制的基本方式分别为 顺序控制,反馈控制,前馈控制

模糊控制 是以模糊集合论,模糊语言变量及模糊逻辑推理为基础的一种计算机数字控制。在控制投加混凝剂量和控制泵的运行台数等实际运行中,都有应用模糊控制的实例。 神经控制 它是基于人类的神经网络的控制,也称神经网络控制,它能模拟人的思考方式来思考,

学习和判断的一种控制方式。基于神经网络的智能模拟用于控制,是实现智能控制的一种重要形式。 专家系统 它是应用以专家的知识和经验为基础的专家系统的控制方式。可以