生活污水處理的在線監測及化驗分析

潘艷

摘? ? 要：環境污染的加劇與城市化進程的加快，對城市污水處理方法及化驗分析要求更高。加上工業發展速度的提升，污水排放量越來越大，加強對污水的處理與化驗分析己經成為當前亟待解決的問題。基于污水處理的重要作用，木文首先對我國污水處理重要性進行分析，然后針對目前常用的污水處理在線監測系統進行分析，最后提出污水處理的化驗分析質量控制措施。

關鍵詞：污水處理;方法;質控策略

1? 城市生活污水處理的重要性

我國淡水資源十分短缺，人均擁有量2300m3，相當于世界人均水平的1/4，居世界110位。1997年起，全國城市污水排放量占廢水排放總量的比例接近45%，改變了我國水污染治理工作一直以工業廢水治理為主的局面，開始加強城市污水的綜合治理工作。據《2003年中國環境狀況公報》公布，2003年，全國廢水排放總量為460億噸，其中城市生活污水排放量247.6億噸，占污水排放總量的53.8%。廢水化學需氧量（COD）排放總量1333萬噸，其中生活污水COD排放821.7萬噸，占廢水COD排放總量的61.6%，由此可見，目前我國的水污染形勢嚴峻，特別是城市污水的排放對地表水和地下水水質的影響顯得更加突出。

未來城市的最大危害就是污水。造成我國水污染嚴重的主要原因之一是由于全國城市污水處理率較低，使大量的城市污水未經處理而直接外排，導致了嚴重的水污染，并加劇了水資源的短缺。加上隨著城市化和工業化進程的加快，城市污水產生量不斷增大，使得水環境污染日益嚴重。城市污水處理的嚴重滯后，已經成為影響我國區域水污染防治目標實現的一個重要因素，并且嚴重制約了城市社會經濟的可持續發展。國家專門就城市污水處理問題頒布了一系列政策及技術規定，制訂城市治污達標的“時間表”，加快建設城市污水集中處理設施刻不容緩。

2? 在線監測系統的結構及過程控制

2.1? 采配水系統和過濾系統

城市污水收集系統通常包括潛入式污水取樣泵、清洗配套裝置、采水管道、防堵塞裝置等，為了保證在線監測系統的工作頻次與監測效果，一般使用雙回路采水，而且在控制系統中要設置水泵故障自動診斷以及自動切換的功能。

配水單元系統負責將已經采集好的污水樣品依次分配給各種檢測儀器。通常情況下，所選擇使用的儀器和設備都會有水樣流量與壓力的適用范圍，所以在設計配水系統的時候要盡可能地合理利用這個范圍，既要避免將流量和壓力值過度限定，也要避免反復設置流量、壓力儀表以及自動調節設備，進而盡可能減輕系統復雜度，有效提高系統的可靠性。通常應在進水的位置設置流量或者壓力監視儀表。通過優化配水系統的科學設計，盡可能地維持配水系統運行時的穩定性，有效減少系統流量與壓力的波動。由于不同儀器對于過濾精度的要求也各有不同，而過濾精度過高或者過低都會增加測定指標的誤差，所以配水系統最好要針對不同儀器采取有針對性的過濾措施，同時要根據儀器對樣品的實際需要量來最終確定過濾量，盡可能地減少過濾裝置的負荷。

預處理單元一般由高效空氣自動反吹系統以及預處理系統組成，負責過濾去除影響分析儀表正常工作的顆粒物，其中空氣自動反吹系統是針對分析儀表而專門設計的。高效低維護的過濾器通常采用大流量旁通式的管狀過濾設計，以不銹鋼網狀結構的過濾芯作為精細過濾裝置，過濾后得到的水樣經過流量調節后輸入分析儀表中的流通池，進而確保分析儀表的正常運轉以及監測系統的正常運行。水樣預處理只要可以滿足分析儀表的基本要求就可以，不用要求非常高的過濾精度，以免失去檢測水樣的真實性。

2.2? 在線監測數據的采集和傳輸

監測點是由監測水質和流量的在線儀表、遠程終端以及GPRS無線MO-DEM來組成的。其工作原理就是通過在線監測儀表在現場連續測量污水廠的進出水水質以及污水處理量并利用遠程數據終端及時轉換為數字信號，然后再通過GPRS網絡發送至終端數據采集系統，進而實現遠程的在線監測。

現場數據采集系統主要是來進行監測數據的搜集、存儲以及發送作業，各監測儀表首先把已經測量好的信號通過現場總線技術傳輸給數據采集器，隨后由數據采集器把數據存儲在寄存器中。

遠程監測數據庫管理系統主要負責接收子監測站傳輸的信息以及其他監測點的監測信息，通過對監測信息進行篩選分類和整合分析，完成對各類數據的統計處理，進而自動生成對應的報表，并可以實現與上級主管部門的聯網。系統支持自動化控制協議以及通訊協議，可以實時反映現場儀器的狀態并對儀器中各項參數實施遠程設定。軟件系統是整個監測系統的大腦，可以實現根據事先已設定的監控范圍對監測站的累計流量、斷流時間、過流時間等具體指標進行實時監控，同時具有參數配置、輸出數據統計、異常狀態處理、條件查詢和系統管理維護等各項功能。

2.3? 輔助系統

輔助系統是保障系統整體穩定運行的重要組成部分，通常主要包括供配電單元、自來水單元、自動取樣單元、廢液處理單元等。供配電單元是使系統做到無人值守和斷電保護的重要保證，應設置專用的動力配電箱，電源進線要嚴格按照現行的國家標準采取避雷措施，電源應使用地下電纜進線。因為儀器的清洗與標定過程需要大量的純凈水，故系統還需要配置純水制備單元。此外，要使系統真正做到無人值守，還需要在系統中設置自動取樣機，定時自動采取水樣。

3? 城市污水處理化驗分析的質控策略

3.1? 加強對質量控制的力度

針對污水的化驗與分析中，化驗室為整個質量控制的中心力量。只有對項目進行快速、準確、高效分析，才能顯示出化驗室的質控能力。提高分析報告的準確性與可靠性，能夠對污水處理的過程進行有效指導，并能提高污水處理效果判斷的準確性。在加強質控的過程中，要采取合適的方式進行，例如環境標準水樣方式與批內插入環境標準水樣，能夠顯著影響化驗室針對污水處理的管理水平與日常工作效率，保證分析報告可靠、權威。在分析污水處理效果時主要根據處理質量進行判斷，若經過處理的水質仍然不能達到相關標準，不僅浪費大量的人力成本與時間成本，還對整個污水處理企業帶來不良影響。因此，在化驗分析工作中的核心問題就是加強對質量控制的力度。

3.2? 曲線校準時應用環境標準水樣檢驗

在對污水處理進行分析的工作中，分光光度法應用較為廣泛，尤其是對總氮、氨氮等的分析。使用這種方式的重點是校準曲線的繪制。校準曲線能夠描述需要測量的物質的濃度與測量儀器的響應量的關系。只有保證這個結果的可靠性，才能將校準曲線作為化驗分析的參考。

3.3? 化驗中的質控措施

化驗中常用的質控措施有雙空白、平行雙樣、標準樣品測試、密碼樣測試、加標回收、室內互檢、室間外檢、方法比較分析及繪制質量控制圖。在污水處理中常用的質控措施為前三種，實驗室一般要求空白實驗的平行雙份測定值相對差值不超過50%。平行雙樣反映測試的精密度;標準樣品的測試反映了分析測試的準確性。

4? 總結

綜上所述，水質在線監測系統合理應用在城鎮污水處理系統中能夠有效實現監測自動化，進而實現水污染的預警預報，從根本上降低污染事件發生的概率。相較于國家傳統的檢測方法更具有穩定性和安全性，不僅如此，在線監測系統還能夠為相關人員提供最為準確的科學依據。因此，水質在線監測系統的應用不僅創造了巨大的經濟效益，也創造了良好的社會效益。

參考文獻：

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