污水净化处理厂的无线通信技术——威廉港技术服务公司在其污水净化处理厂设备中采用无线通信替代了传统有线通信方案，不仅解决了实际困难，还节约了大量资金。

在威廉港技术服务公司TBW负责的Wilhelmshaven市地区污水净化处理设备中，不同污水输送渠道总长度大约520km，除了2个主泵站外还有65个辅助泵站。由于市区内的地形落差不大，因此所有的污水都要经这些泵站输送到中央污水净化处理厂。

TBW公司每天处理Wilhelmshaven市和Schortens市的城市污水大约2万m3，城南的主泵站平均每小时要向中央污水处理厂输送2000m3的污水，在雨季时，南泵站的输送量会高达4万m3。距南泵站300m处、Ems-Jade运河的另一侧岸边就是直径DN 1400的压力污水管道。由于Ems-Jade运河是一条船舶航行的水道，电缆连接非常困难，污水输送过程中的模拟检测信号不能直接与南主泵站的PLC控制系统连接。

“在寻找这一问题的解决方案时，我注意到了Phoenix Contact公司举办的无线技术展。” 负责污水净化处理设备和泵站自动化的Frank Jakobs先生说。“最后替代电缆的设备是2台PSI蓝牙转换器，其将传感器检测信号传送到主泵站Profibue现场总线在线系统，经济便捷地解决了我们遇到的难题。”Jakobs先生说。

工艺过程可靠监控

中央污水净化厂所在地区的人口当量为16万，包括Wilhelmshaven市的Sengwarden区、Fedderwarden区和附近的Schortens市。Wilhelmshaven市的污水净化处理厂在1974年投产使用，经过了几次扩建和改建，今天已成为一个现代化的生物技术污水净化处理厂。

泵井的可靠监控在污水净化处理的第一道工序中，污水经清渣和沉砂设备把粗大的固体物质，如脂肪、矿物质成分去除掉，避免后续的污水机械处理设备受到严重磨损。在清渣池后曝气的沉砂池中，像沙子、公路碎渣类矿物质会沉淀到池底，这些沉积物最后也要被抽走，送入洗砂池中处理。

图1 TBW污水净化处理厂在4个二清池、1个沉砂池以及泵站和消化罐中使用了无线通信技术，把检测到的数据信息可靠地传输给中央控制系统

主泵站的污水泵位于泵井之中，在过去它也常常遇到麻烦，但是由于被污水浸没而难被发现。不久前TBW公司引进了Phoenix Contact公司研发生产的Wireless MUX无线通信系统，当泵井中的污水超过设定的报警水位时，Wireless无线模块就发出信号,沉砂池车间里的所有水泵均停止工作。当水位下降后，水位检测传感器向沉砂池的水泵发出启动信号。另外，这一无线通信系统也把工作情况和流量数据报告给与中央控制系统联网的本地控制系统。“Wireless MUX系统自投入使用运行以来一直没有出现故障。基于Phoenix Contact公司无线通信系统给我们留下的好印象和使用经验，我们决定在污水净化处理的其他领域中也使用这样的系统。” Jakobs先生说。

在污水沉砂之后，污水流入2个初清池中澄清。在这2个初清池中，污泥沉降在池底，由旋转活塞式污泥泵抽取新鲜污泥存储池中。在下一步的污水净化中，微生物在曝气池中进行生物净化，此时含有生物质的污水流入4个二清池中，当污水中的生物质在二清池中沉淀后，回流活性污泥经刮泥桥被刮到池中心的污泥漏斗中。

4个二清池中的污泥深度需要进行测量。每个池中由Hach Lange公司生产的传感器利用光学检测方法检测着污泥深度，检测数据传送给各池的控制器，并从控制器由Profibus现场总线传送到污水净化厂管理大楼的中央控制系统中。污水净化厂其他池中的检测数据都在池边检测，经总线系统传递到中央控制系统中。

图2 “Phoenix Contact公司的Wireless无线通信解决方案帮助我们解决了许多难题，也节约了大量的资金。” ——Frank Jakobs先生,TBW公司

比电缆连接方式更经济

由于这里的刮泥桥是围绕二清池旋转的，因此在二清池池边检测污泥的深度没有意义，传感器需安装在刮泥桥上。“我们面临着这样的选择，是采用常规的电缆连接传送检测数据还是寻找新的替代解决方案？”Frank Jakobs先生说。

由于在这种使用环境中滑环触点式的电缆连接是一项维护保养工作大、容易受到干扰而出现故障的电气连接方式，因此无线传送检测数据的通信方式更受推崇。为此，在4个刮泥桥上都安装了蓝牙转换器，与相应的Profibus现场总线控制系统联系。污泥深度检测传感器检测到的数据信息经蓝牙传送到中间的主工作站处；再经PSI MOS系列的LWL转换器发送给管理大楼中的Profibus主站。主工作站也用于向主控系统发送旁边2个曝气池传感器所采集的干物质量数据。“Phoenix Contact公司的自动化技术是我们最终找到的经济可靠的电缆替代方案。”Jakobs先生说。

实时掌握曝气和供气信息

在初清池和二清池出来的污泥都在第二阶段被消化出大量的（污泥）沼气。在容积4400m3的污泥消化罐中，污水污泥在56℃和38℃的温度下进行厌氧消化，厌氧菌把活性污泥转换成沼气。在16d的消化过程结束后，活性污泥量减少了大约40%，消化后的污泥经离心脱水，最后被送到火力发电厂焚烧发电。生产出来的一半沼气用于消化罐的加热和污水净化处理厂办公大楼的采暖，剩下的一半输送到附近海军基地和Schlachthof镇的中央供暖站。

图3 位于2个二清池中间的LWL转换器把检测到的数据信息传输给Profibus现场总线的主站

不久前，从污水净化处理厂到Schlachthof镇的沼气管道已铺设完毕。因为Wireless MUX系统的信号传输距离大约200m，专业设计人员也没有考虑到控制用信号电缆。当污水净化设备上的沼气表开始计数时，Schlachthof就会通过无线传输技术获得沼气表的计量数据，而威廉港市的TBW公司也会经Wireless系统获得Schlachthof收到沼气的报告，每个月Schlachthof会得到大约4万m3的沼气。

Frank Jakobs先生的小结非常简明扼要：“Phoenix Contact公司提供的Wireless无线通信解决方案，帮助我们解决了许多的难题，也节约了大量的资金。”