水質在線監測系統在城鎮污水處理廠的應用

發布時間 : 2022-05-17  瀏覽次數 :

城市污水處理系統是城市最重要的基礎設施之一,其發展水平直接影響到城市廣大居民的身體健康和生活質量。由于我國污水治理行業起步較晚,仍然存在工藝相對落后、處理率不高、地域發展不平衡等實際問題,縣城和建制鎮污水處理率依然較低,僅約10%。甚至出現個別地區污水處理企業停運、超標排放等違規現象。

近年來,隨著國家對環保工作日益重視,在加快了水污染治理的速度的同時,也加大了水污染治理的力度。水質在線監測系統作為自動化、信息化、科學化的現代高效的監管模式,為環境管理、環境安全提供技術支持,有效地起到了環境監控和環境監督作用,已經納入到城鎮污水處理廠的日常管理工作中。本文以某城鎮污水處理廠為例,介紹了在線監測系統的實際運行情況。

、水質在線監測系統的組成

污水水質在線監測系統是一套包含水質自動分析儀及水樣預處理、數據采集、控制、遠程監控于一體的在線全自動監測系統,可利用現代通訊技術和現有通訊網絡,實時將儀器的測量結果、系統運行狀況自動傳送到中心站,從而實現遠程控制。

1、水樣采集單元

包括取水泵、管路、供電及安裝結構部分。能夠自動連續地與整個系統同步工作,向系統提供可靠、有效水樣。

2、配水單元

包括水樣預處理裝置、自動清洗裝置及空氣壓縮等輔助部分。配水單元直接向自動監測儀器供水,具有在線除泥沙和在線過濾,手動和自動管道反沖洗和除藻裝置。

3、分析單元

由一系列水質自動分析和測量儀器組成,是在線監測系統的核心部分。一般安裝在進水泵房后直管段或者消毒池后。

4、控制單元

包括系統控制柜和系統控制軟件。在排污口現場安裝GPRS數據采集終端,通過無線網絡傳送到監控中心,它是系統獲取監測數據的主要來源有線通訊和衛星通訊設備。支持HTTP、POP3、SMTP、FTP協議,具備進行遠程診斷,維護和服務功能。

5、監測中心信息管理系統

接收、匯總、統計各污染源的監測數據,并經服務器將各排水口水量水質實時地向各政府及各污水廠進行發布。

、水質在線監測系統的特點

1、穩定性

系統能夠自診斷、自恢復,具有抗電磁干擾的能力。耐高(低)溫、防塵,機械環境適應較好,耐沖擊。

2、安全性

具有脫網運行能力,在網絡出現故障時不會丟失數據。數據傳輸過程采用校驗、加密措施。

3、可擴展性

由于控制部件(軟、硬件)采用集中式,嵌入式等技術措施,可方便靈活的進行擴充。各個系統采用模塊化設計,每一部分可以單獨完成相應的功能,同時各個子系統可以有機的組合成一個整體,系統配置靈活,可以在各個子系統之間任意組合,同時預留豐富接口,便于系統進一步擴展。

系統采用GPRS無線數據傳輸方式,適用范圍廣,運行成本低,將采集到的數據立即發送到數據接入服務器并存入系統數據庫,杜絕了因數據采集終端發生故障而導致丟失數據的現象,充分保證了數據的安全。保證數據傳輸快捷、可靠、準確,具有良好的性價比優勢。

分類匯總統計各種報警及故障信息形成日志。通過系統日志能分析數據的準確性,有效性,同時還可以全面了解在線監測設備的運行狀況,便于系統的管理和維護。日志管理包括報警日志、故障日志、停電日志。

三、系統運行效果

某城鎮污水處理廠工藝采用CAST工藝,處理規模為2.0萬噸/天,主要處理對象為城區內的居民生活污水和部分工業廢水污水。污水進入該廠后,經過粗格柵、細格柵、旋流沉砂池清除污水中的雜物,然后進入生化池,進行CAST工藝處理,處理后的污水經過二氧化氯消毒后排海。

該污水處理廠在進水口和出水口各安裝了2臺COD、氨氮及pH水質在線自動監測系統。

 CAST工藝流程圖.png

1、在線COD分析儀

在線COD分析儀使用意大利特萊思3S-UV254-COD,測量原理采用UV254紫外光譜法,當低壓汞燈發出約90%的254nm紫外光束穿過測試液體時,液體中的任意物質會吸收光,從而減弱了透射光的強度。通過量測不同波長下的吸收光從而描繪出吸收曲線,通過分析吸收曲線可以定性、定量測試待測組分,通過連續光譜掃描可以有效補償待測液背景成分變化的影響。

從光源發出的光經過透鏡擴散以后以平行光的形式進入到測量池,經會聚透鏡聚焦后到達光電轉換器,產生感測信號(經過測試液體)和參比信號(不經過測試液體),兩組信號經光電二極管接收成電流信號,從而計算水中COD濃度。

2、在線氨氮分析儀

在線氨氮分析儀使用意大利特萊思3S-AM,是一款在線連續采用分析儀器,采用LED光源進行比色法分析測量氨氮濃度。測量原理采用水楊酸分光光度法。藍靛/水楊酸法∶在堿液中,二氯異氰尿酸鈉和水楊酸鈉與氨氮發生反應后,試樣顯現為綠/藍色。此方法符合ISO7150-1(GB7 481-87、DIN 38406-5)標準。通過不同波長的組合光測量整個濃度范圍內的吸光度。此時,吸光度與試樣中的氨氮濃度直接成比例關系。對于低量程0-1ppm采用4種藥劑;對于高量程0-30ppm采用3種藥劑。從而測量水中氨氮的濃度。

氨氮分析儀.png

3、在線pH分析儀

在線pH分析儀測量原理采用玻璃電極法工作原理,以玻璃電極為指示電極,飽和甘汞電極為參比電極組成電池。氫離子活度變化會使電動勢發生變化,從而根據感測電動勢的變化測出pH值。

污水在線監測系統工藝流程圖.png 

首先對在線監測系統進行重現性、零點漂移、量程漂移、平均無故障連續運行時間等技術參數進行測試,測試結果完全符合《水污染源在線監測系統運行與考核技術規范(試行)》(HJ/T356-2007)技術要求。

在該水廠進水口和出水口各設一個監測點位,對實際水質進行對比試驗。取樣頻次為每隔1h一次,共8次,監測方法均為國家標準。

該系統自運行以來,數據傳輸暢通、安全、準確,設備運行穩定。通過與實際水樣比對實驗,各項監測數據準確度很高。符合國家對在線監測儀器技術性能指標要求“COD相對誤差≤±15%、氨氮相對誤差≤±10%,pH相對誤差≤±0.5”,數據可靠性強。

水質在線監測系統可以實現監測自動化、實現水污染的預警預報,對于防止污染事件的進一步發展可起到至關重要的作用。與傳統的檢測方法比具有穩定性、安全性及可擴展性,從而可快速為領導決策提供科學依據。因此,水質在線監測系統將有很大的發展空間與應用前景。



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