水質(zhì)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在城鎮(zhèn)污水處理廠的應(yīng)用分析

摘要：國(guó)民經(jīng)濟(jì)水平提高的同時(shí)，國(guó)民環(huán)保意識(shí)也在不斷地提高，對(duì)污水處理廠的處理技術(shù)提出了全新的要求。因此本文針對(duì)水質(zhì)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在城鎮(zhèn)污水處理廠的應(yīng)用進(jìn)行了全面分析，首先簡(jiǎn)單介紹了現(xiàn)階段城鎮(zhèn)污水處理系統(tǒng)的使用情況，其次對(duì)污水處理系統(tǒng)功能中水質(zhì)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)級(jí)進(jìn)行了深入了解，最后對(duì)水質(zhì)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的具體運(yùn)行情況展開分析，通過本文為關(guān)注污水處理問題的相關(guān)人員提供參考。

關(guān)鍵詞：水質(zhì)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)；氨氮分析儀；實(shí)際水樣

中圖分類號(hào)：X84 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-672X（2018）01-0141-02

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2018.01.078

Application analysis of water quality online monitoring system in town sewage treatment plant

Zhang Peng

（Jinzhou Environmental Monitoring Center Station， Jinzhou Liaoning 121000，China）

Abstract： While raising the level of national economy， the awareness of national environmental protection is also constantly improving， putting forward entirely new requirements on the treatment technology of sewage treatment plants. Therefore， in this paper， a comprehensive analysis of the application of water quality monitoring system in urban sewage treatment plant is made. First， the use of urban sewage treatment system is briefly introduced. Secondly， the in-depth understanding of the online monitoring system of water quality in the function of sewage treatment system， Finally， the paper analyzes the specific operation of on-line water quality monitoring system and provides reference for those who are concerned about the problem of sewage treatment.

Key words： Water quality online monitoring system； Ammonia nitrogen analyzer； Actual water sample

水資源是國(guó)家最為貧乏的資源之一，且存在南北分布不均的情況，部分地區(qū)嚴(yán)重缺水。國(guó)家在建設(shè)經(jīng)濟(jì)的過程中，對(duì)水資源造成大量的污染，地下水和江河湖等水資源的污染日益嚴(yán)重，讓國(guó)家的可用水進(jìn)一步減少。雖然近年來國(guó)家不斷加強(qiáng)對(duì)水污染的控制，污水問題也得到了明顯改善，但是污水處理系統(tǒng)還需要得到進(jìn)一步的發(fā)展，從而全面提高國(guó)家污水處理的工作效率和安全性。

1 現(xiàn)階段城鎮(zhèn)污水處理系統(tǒng)的使用情況

污水處理能夠最大程度的解決國(guó)家用水問題，通過對(duì)一些廢棄污染的水源進(jìn)行凈化處理，從而實(shí)現(xiàn)水資源的循環(huán)利用。而想要保證提升污水處理后的水源水質(zhì)，就要對(duì)污水各環(huán)節(jié)進(jìn)行監(jiān)控，通過對(duì)各環(huán)節(jié)的處理工藝、參數(shù)的變動(dòng)等影響處理效率和成功率的因素展開實(shí)時(shí)的監(jiān)控。現(xiàn)階段國(guó)家針對(duì)污水處理的工藝流程和工藝特點(diǎn)，已經(jīng)開發(fā)出了各種污水處理工程的軟件。但是傳統(tǒng)上下位機(jī)結(jié)構(gòu)的在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在監(jiān)測(cè)階段和故障實(shí)時(shí)分析方面還存在一定的問題，需要進(jìn)行改革創(chuàng)新，水質(zhì)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)由此提出。

2 污水處理系統(tǒng)中的水質(zhì)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

2.1 水質(zhì)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的組成部分

污水水質(zhì)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是一種在線全自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，和傳統(tǒng)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)不同，作為一種利用現(xiàn)代化信息通信技術(shù)和通訊網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)信息數(shù)據(jù)收集分析的系統(tǒng)，能夠?qū)⑾嚓P(guān)結(jié)論和結(jié)果傳遞給監(jiān)測(cè)部門，來實(shí)現(xiàn)整體遠(yuǎn)程控制的目的。而水質(zhì)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中包括了多個(gè)環(huán)節(jié)，分別為：水質(zhì)自動(dòng)分析儀、水樣預(yù)處理、數(shù)據(jù)采集、控制、遠(yuǎn)程監(jiān)控。其中水樣采集單元主要涉及污水處理廠的水泵、管路以及供電和安裝結(jié)構(gòu)等環(huán)節(jié)，通過水樣采集單元能夠位系統(tǒng)提供出最具有參考價(jià)值的可靠有效水樣。而配水單元包括了在線除泥沙和在線過濾技術(shù)，以及手動(dòng)和自動(dòng)管道反沖洗裝置，通過這些裝置和技術(shù)，完成對(duì)水樣的預(yù)處理工作，以及自動(dòng)清洗和空氣壓縮等輔助工作。其次還有分析單元，在這單元內(nèi)包括了對(duì)水質(zhì)的自動(dòng)分析、測(cè)量，是整個(gè)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中核心部分，一般被設(shè)置在水流進(jìn)水泵房后的直觀階段或從消毒池中出來的階段。在整個(gè)系統(tǒng)不只有上述三個(gè)環(huán)節(jié)，還包括了控制單元和檢測(cè)中心信息管理系統(tǒng)，這兩個(gè)環(huán)節(jié)分別實(shí)現(xiàn)了對(duì)整體循環(huán)的控制和數(shù)據(jù)的接收、匯總以及統(tǒng)計(jì)，為相關(guān)部門和政府提供最為準(zhǔn)確有效污水處理數(shù)據(jù)。

2.2 水質(zhì)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的具體特點(diǎn)

由上可知，水質(zhì)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)本身由五個(gè)環(huán)節(jié)組成，實(shí)現(xiàn)對(duì)城鎮(zhèn)污水處理廠的全面監(jiān)督，這種利用通訊技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)實(shí)現(xiàn)的全面監(jiān)督方式，能夠最大程度的提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性、安全性以及可拓展性。值得一提的是，系統(tǒng)采用了GPRS無線數(shù)據(jù)作為核心傳輸方式，這種傳輸方式的適用范圍較廣，且運(yùn)行成本較低，能夠?qū)⒈O(jiān)測(cè)系統(tǒng)采集到的數(shù)據(jù)第一時(shí)間發(fā)送給數(shù)據(jù)服務(wù)器并且存入到系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)中，保證數(shù)據(jù)的安全性，最大程度上避免了數(shù)據(jù)的丟失問題，和傳統(tǒng)在線系統(tǒng)檢測(cè)相比，其本身的性價(jià)比較高，且性能優(yōu)秀，能夠充分適應(yīng)機(jī)械環(huán)境，穩(wěn)定性較強(qiáng)。并且水質(zhì)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中還包含了相應(yīng)的報(bào)警和故障信息的日志保存，通過這些能夠?qū)?shù)據(jù)和污水處理工作進(jìn)行全面的分析，通過日志管理，能夠充分掌握污水處理的實(shí)質(zhì)過程[1]。

3 水質(zhì)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的運(yùn)行效果

3.1 案例的具體情況

本文以錦州市的某城鎮(zhèn)的污水處理廠為例，首先簡(jiǎn)單了解該污水處理廠的基本情況，其中污水處理使用的工藝為CAST工藝，一天能夠處理2.0萬噸的污水，主要針對(duì)該城鎮(zhèn)內(nèi)部居民的生活污水和部分工業(yè)廢水污水。污水處理過程中，首先經(jīng)過粗格柵到細(xì)格柵繼而進(jìn)入旋流沉砂池，對(duì)污水中的雜物進(jìn)行進(jìn)一步的處理，然后，進(jìn)入了生化池內(nèi)，利用CAST工藝，展開工藝處理，最后利用二氧化氯消毒后對(duì)經(jīng)過工藝處理的污水進(jìn)行消毒后，排入近海河流。隨后該工廠為了提升處理效率，降低處理成本，對(duì)傳統(tǒng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行創(chuàng)新，首先就在污水處理系統(tǒng)的進(jìn)出水口加入了COD分析儀，對(duì)相關(guān)水的性能進(jìn)行檢測(cè)，并且對(duì)通過氨氮和pH水質(zhì)分析儀器等展開了在線自動(dòng)監(jiān)測(cè)。該企業(yè)利用兩臺(tái)在線COD分析儀、兩臺(tái)在線氨氮分析儀以及兩臺(tái)在線pH分析儀形成了在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。

3.2 在線COD分析儀

其中在線COD分析儀主要承擔(dān)著對(duì)水中COD濃度的監(jiān)測(cè)，利用紫外可見連續(xù)光譜掃描法，將紫外線光速透射進(jìn)入測(cè)試的液體中，透射光的強(qiáng)度會(huì)因?yàn)樗形镔|(zhì)的吸收而出現(xiàn)減弱的情況，通過對(duì)吸收曲線的分析和總結(jié)，對(duì)水中成分的變化進(jìn)行具體的分析。

3.3 在線氨氮分析儀

氨氮分析儀的任務(wù)是判斷水中氨氮濃度，通過氨氣敏電極電位感測(cè)原理對(duì)測(cè)試水樣進(jìn)行分析，利用所得pH值的變化量和氨氣濃度，判斷兩者之間的線性關(guān)系，繼而利用電極感測(cè)進(jìn)行計(jì)算得出具體結(jié)果。

3.4 在線PH分析儀

而在pH分析儀，就是通過玻璃電極法的工作原理，將玻璃電極作為指示電極，根據(jù)電極在水中的電動(dòng)勢(shì)變化情況，測(cè)量出具體的pH值。

3.5 實(shí)際水樣比對(duì)試驗(yàn)

在進(jìn)行上面幾個(gè)方面的檢測(cè)前，還要對(duì)整個(gè)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的性能進(jìn)行測(cè)試，只有保證在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)符合國(guó)家的技術(shù)要求，才能夠進(jìn)行實(shí)際的應(yīng)用。該廠為了形成對(duì)比試驗(yàn)，在進(jìn)出水口都設(shè)置了一個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，通過在該監(jiān)測(cè)點(diǎn)收集到的信息，對(duì)整體水質(zhì)情況進(jìn)行分析。為了保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，該工廠的取樣頻次為一個(gè)小時(shí)一次，一共八次的取樣方式，依托國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的同時(shí)，采用相應(yīng)的數(shù)學(xué)公式，進(jìn)行計(jì)算。首先是在線COD值的試驗(yàn)，收集在線COD值和實(shí)測(cè)COD值進(jìn)行對(duì)比，并且形成對(duì)比圖，能夠看出該企業(yè)設(shè)置的水質(zhì)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸安全快速，設(shè)備整體運(yùn)行情況穩(wěn)定。此外，在氨氮濃度和PH值同理，在線監(jiān)測(cè)所得的COD值和具體實(shí)測(cè)的COD值實(shí)際誤差始終保持在14%，情況十分穩(wěn)定，而在線pH值的實(shí)測(cè)值和監(jiān)測(cè)值中誤差也保持在了0.5，完全符合國(guó)家對(duì)在線監(jiān)測(cè)儀器的具體指標(biāo)要求，國(guó)家指標(biāo)中明確規(guī)定了“COD值的相對(duì)誤差要保持在小于等于15%，而氨氮相對(duì)誤差要大于等于正負(fù)10%，pH相對(duì)誤差要保持在大于等于正負(fù)0.5內(nèi)。”，因此可知在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)所得出來的數(shù)據(jù)可靠性較強(qiáng)[2]。

4 總結(jié)

綜上所述，水質(zhì)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)合理應(yīng)用在城鎮(zhèn)污水處理系統(tǒng)中能夠有效實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)自動(dòng)化，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)水污染的預(yù)警預(yù)報(bào)，從根本上降低污染事件發(fā)生的概率[3-4]。相較于國(guó)家傳統(tǒng)的檢測(cè)方法更具有穩(wěn)定性和安全性，不僅如此，在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)還能夠?yàn)橄嚓P(guān)人員提供最為準(zhǔn)確的科學(xué)依據(jù)。因此，水質(zhì)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的應(yīng)用不僅創(chuàng)造了巨大的經(jīng)濟(jì)效益，也創(chuàng)造了良好的社會(huì)效益。

參考文獻(xiàn)

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收稿日期：2017-11-21

作者簡(jiǎn)介：張鵬（1977-），男，碩士，工程師，研究方向?yàn)榄h(huán)境工程與材料應(yīng)用。