广东广丰糖厂通过引入FESKS费思克仪器的FSPH3700pH计配KSPH170GF高温电极及KSPH130B工业污水电极FELD350电磁流量计和FELD300明渠流量计,构建了覆盖制糖全流程及厂区污水处理系统的完整水质监测与流量计量体系,有效解决了高温高糖介质pH测量不稳定各工艺管线流量计量精度不足厂区污水pH监测电极寿命短以及环保排放口明渠流量合规监测等痛点问题
一、项目背景
广东广丰糖厂是华南地区知名的制糖企业,年处理甘蔗能力达数十万吨,主要生产白砂糖、红糖及糖浆等产品。制糖生产过程涉及甘蔗压榨、提汁、澄清、蒸发、煮糖、结晶、分离等多个工序,对水质参数和流量数据的实时监测有着严格要求——从甘蔗洗涤用水的pH调节到糖汁澄清过程中的石灰乳投加控制,从锅炉给水监测到各工艺段的水量分配与排放计量,从厂区污水处理站的进水调节到最终达标排放监控,每一个环节都离不开高精度、高可靠性的在线分析仪表和流量测量设备。
长期以来,广丰糖厂在pH测量和流量监测方面面临多重挑战:糖汁温度高、黏度大、含固量高,普通pH电极在高温高糖介质中寿命短、响应漂移;各工艺管线的流量测量工况复杂,部分管径大、安装空间受限;厂区污水处理站进水和各工艺段的pH监测点分散且介质成分复杂,传统pH电极在含硫化物、高盐分的废水中易中毒失效。经过多方考察与技术论证,广丰糖厂最终选择采用英国FESKS费思克仪器的FSPH 3700 pH计、KSPH系列专用电极(含KSPH 170GF高温电极、KSPH 130B工业污水电极)、FELD 350电磁流量计和FELD 300明渠流量计,对制糖全流程及厂区污水处理系统的关键监测点进行系统性升级改造。
二、FSPH 3700 pH计与专用电极系统
2.1 控制器平台:FSPH 3700基础型控制器
FSPH 3700是FESKS费思克仪器专为工业在线监测设计的pH/ORP控制器,采用进口微机型芯片,具有高智能化、数值稳定、操作简单、方便维护等特点。
核心技术参数:
测量范围:-2.00 至 +16.00 pH,覆盖糖厂所有工序的pH监测需求
精度:±0.01pH
温度补偿:PT1000自动温度补偿,确保不同温度下测量准确性
输出信号:RS485 Modbus RTU标准协议及4-20mA电流输出
显示:LCD背光液晶显示,可同时显示pH值与温度
防护等级:IP65,适应糖厂潮湿多尘的现场环境
电源:220VAC±10%,50/60Hz
该控制器可适配KSPH系列多种专用电极,用户可根据具体工况灵活选配。

2.2 全工况电极系统:从高温糖汁到高污染废水的定制化方案
(一)KSPH 170GF高温发酵pH电极——澄清工序与蒸发工段的选择
在制糖工艺的澄清工序(温度80-90℃)和蒸发浓缩工段(温度可达100℃以上),普通pH电极的玻璃敏感膜在高温下加速老化、响应漂移,寿命急剧缩短。
KSPH 170GF高温发酵pH电极专为高温溶液设计,可长时间承受最高130℃的高温,特别适用于高温发酵、细菌培养及糖汁蒸发浓缩等生物化工过程。
核心技术特点:
应用效果:KSPH 170GF在澄清工序投运后,pH测量稳定性和电极寿命均显著提升。澄清工段石灰乳投加控制更精准,糖汁pH波动范围从原来的±0.3pH缩小至±0.05pH以内。电极在高温糖汁工况下的使用寿命从原来的不足1个月延长至3个月以上,大幅减少了维护成本和停机风险。
(二)KSPH 130B工业污水pH电极——厂区污水处理站的选择
广丰糖厂的厂区污水处理站负责处理生产废水(含高浓度有机物、硫化物、盐分)和生活污水。进水和各工艺段的pH监测面临以下挑战:废水成分复杂,含有硫化物、氨氮、有机物及高盐分,普通pH电极的参比电极极易中毒失效;废水中悬浮物浓度高,易堵塞液接界导致响应变慢;pH波动范围大(4-11),对电极的适应范围要求高。
KSPH 130B工业污水pH电极是FESKS专门针对市政污水、工业废水等恶劣工况开发的专用电极。
核心技术特点:
双盐桥设计:有效延长电极在含硫化物、高污染废水中的使用寿命,防止参比电极中毒
多孔陶瓷液接界:抗堵塞能力强,确保在高悬浮物废水中的稳定测量
耐污染玻璃敏感膜:在复杂污水介质中保持快速响应
凝胶电解质:免维护、无需补充电解液,降低现场维护工作量
测量范围:0-14pH,精度±0.01pH
适用工况:市政污水、工业废水、地表水、高盐废水等
应用效果:KSPH 130B在广丰糖厂污水处理站进水和各工艺段pH监测点投运后,电极在含硫化物、高COD的废水中使用寿命从原来的不足1个月延长至3个月以上。双盐桥设计有效阻止了硫离子对参比电极的毒化作用,即使在pH大幅波动的工况下(4-11pH)仍能保持快速响应和稳定读数。污水处理站操作人员可依据实时pH数据精准调节酸碱投加量,确保生化系统进水pH稳定在6.5-8.5的适宜范围内,生化处理效率显著提升。
三、FELD 350电磁流量计:精准计量制糖全流程水与物料流量
广丰糖厂的流量监测涉及多种介质的精准测量,包括工艺水分配计量、糖汁流量监测(压榨混合汁、澄清汁、糖浆等物料)、锅炉给水与蒸汽流量、循环冷却水系统监控等。
广丰糖厂在各工艺管线上选用了FESKS费思克仪器FELD 350电磁流量计。该产品基于法拉第电磁感应定律,具有以下核心优势:
产品特点:
无阻流部件,测量管内部无缩径、无阻流件、无机械惯性,适用于含纤维、固体颗粒及高黏度介质的测量,完全适配糖汁、糖浆等物料
测量精度±0.5%FS,满足工艺控制与成本核算需求
测量范围0.5-10m/s,适配不同管径和流量工况
输出4-20mA电流信号及RS485通讯,可接入糖厂DCS或PLC系统
防护等级IP65,适应糖厂车间潮湿、多尘的现场环境
全数字处理技术,方波励磁,具备自动零点修正功能
应用效果:FELD 350在各工艺管线投运后,流量数据实时上传至糖厂中控室DCS系统。冷却水循环系统的流量监测帮助设备管理人员及时发现换热器结垢或堵塞征兆;蒸发罐进料流量的精确控制有效提高了蒸发效率,降低蒸汽消耗约5%。同时,各工序的用水数据为全厂水平衡分析提供了可靠依据。
四、FELD 300明渠流量计:环保合规的排放监测保障
广丰糖厂的污水处理站负责处理生产废水和生活污水,处理达标后的废水经明渠排放至市政污水管网。根据环保部门要求,排放口须安装在线流量监测设备,对瞬时流量和累计流量进行连续记录,数据需与环保监控平台联网。
广丰糖厂在污水处理站排放口选用了FESKS费思克仪器FELD 300明渠流量计。该产品专为非满管流、明渠、堰槽等开放式流道的流量测量而设计:
产品特点:
配巴歇尔槽或三角堰,液位与流量呈确定关系,通过测量液位换算流量
内置明渠流量测量算法,自动计算瞬时流量与累计流量
可选配超声波或投入式液位传感器,适应不同现场安装条件
4-20mA和RS485输出,可直连环保数采仪或中控室监控平台
具备数据存储与历史查询功能,满足环保数据追溯要求
安装简便,无需停产断流
应用效果:FELD 300明渠流量计投运后,广丰糖厂污水处理站排放口的流量数据实现了连续、准确的在线监测。数据通过RS485通讯上传至环保数采仪,与当地环保监控平台联网,满足了排污许可证对在线监测数据上传率(≥90%)和数据有效性的要求。在环保部门季度性监督性监测比对中,FELD 300的测量数据与第三方手工监测结果的偏差小于5%,数据公信力得到认可。
五、系统集成与综合效益
广丰糖厂将FSPH 3700 pH计(配KSPH 170GF高温电极和KSPH 130B工业污水电极)、FELD 350电磁流量计和FELD 300明渠流量计统一接入中控室DCS系统,实现了全厂关键水质参数和流量数据的集中监控。
综合效益体现在五个方面:
1. 产品质量提升:澄清工序pH控制精度提升,糖汁pH波动从±0.3pH缩小至±0.05pH,成品糖色值稳定在优质品标准以内,优级品率提高2个百分点。
2. 污水处理效率提升:KSPH 130B在污水站投运后,进水pH实时监测为酸碱调节提供了精准依据,生化处理单元进水pH稳定在6.5-8.5,微生物活性提升,COD去除率提高约10%。
3. 节能减排:蒸发工序进料流量精准控制,蒸汽单耗下降约5%;冷却水循环系统的流量监测优化了换热效率,减少新鲜水取用量约3%。
4. 环保合规:FELD 300明渠流量计满足排污许可在线监测要求,帮助糖厂顺利通过多次环保督察,避免行政处罚风险。
5. 运维成本降低:KSPH 170GF高温电极在高温糖汁工况下使用寿命延长至3个月以上,KSPH 130B工业污水电极在污水站使用寿命延长至3个月以上,pH测量系统年度备件和人工维护成本节约约40%。
六、结语
广东广丰糖厂通过引入FESKS费思克仪器的FSPH 3700 pH计(配KSPH 170GF高温电极及KSPH 130B工业污水电极)、FELD 350电磁流量计和FELD 300明渠流量计,构建了覆盖制糖全流程及厂区污水处理系统的完整水质监测与流量计量体系,有效解决了高温高糖介质pH测量不稳定、各工艺管线流量计量精度不足、厂区污水pH监测电极寿命短以及环保排放口明渠流量合规监测等痛点问题。
这一应用案例充分证明了FESKS费思克仪器在制糖及食品加工行业的适用性与可靠性——无论是高温黏稠的糖汁、成分复杂的工业废水、大管径的工艺水管线,还是环保合规要求的明渠排放口,FESKS都能提供匹配的测量解决方案,实现从生产到排放的全流程监测覆盖。
对于制糖、淀粉、果汁、乳品等食品加工行业同样面临高温介质pH测量、复杂废水pH监控、多工况流量计量和环保排放监测需求的企业用户而言,FESKS费思克仪器已具备了成熟的产品技术储备和可复制的行业应用经验,是值得信赖的水质分析与流量测量合作伙伴。