在线监测系统在污水处理中的应用研究

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就世界范围来上看，资源性缺水以及水污染问题已经严重影响到了人类的生存与可持续发展，解决用水问题已经成为了各国政府亟待处理的大事。我国水资源较为贫乏，南北分布不均，部分城市缺水严重，并且随着地下水、江河湖等水资源污染的加剧，可用水资源总量正在急剧减少。近年来我国对水污染的控制越来越重视，各级城镇也开始大力投入人力、物力、财力来兴建污水处理工厂，购置污水净化设备，并引进或自主开发了许多污水处理监控系统，其对污水处理过程中水质的变化以及处理的各个环节进行了在线监测，使得污水处理安全性以及效率都得到了较大的提高。分析在污水处理中安装在线监测系统的必要性，并探讨其实际应用问题。

在线监测污水处理必要性应用

一、目前我国城镇污水处理系统使用现状分析

污水处理是解决城镇用水难问题重要且有效的措施，它能够将废弃的、污染的水质进行净化处理，实现水资源的循环利用。在污水处理过程中，水质的变化以及处理各环节的工艺变化等都会对污水处理的效率和成功率等造成一定的影响，甚至影响水质标准，那么如何对污水处理做到实时监控、随时调整呢？那就必须安装污水处理在线监测系统，对污水处理的各个环节的处理工艺、便准、参数变动以及水质微生物和矿物元素含量变化进行实时监测，以便于及时作出调整，保证污水处理质量。污水处理在线监测系统是一套以在线自动分析仪器为核心，运用传感器、计算机、自动化控制、节点监测等系统设备组成，并以通讯网络将其与自动分析软件相结合而构成的一个综合性在线自动检测系统，其具有连续性、及时性、准确性以及自动性等优势，不间断地对污水处理更环节的变化进行监测。

目前，对污水处理系统进行在线监测以成为了各级污水处理工厂的软标准，针对污水处理的特点，国内外已开发出了多款在线监测软件系统，而我国现有的污水处理在线监测系统的设计大多是采用较为传统的二段式方案来进行，即上下位机结构。上位机负责对污水处理参数以及出水水质的监测，对可能出现的设备问题以及水质问题进行在线分析，对设备故障进行诊断与识别并报警，而下位机则主要负责对于污水处理设备运行状况的监测，其需要在污水处理流程的各个环节安装监控节点，下位机大多采用单片机或者工控机来实现。不过，这种结构的在线监测系统在在线监测与故障实时分析方面还有较大的局限性，二者功能分离，集成性较差，若是污水处理系统设备较多且同时请求诊断分析时，其效率会十分缓慢，需要技术人员进行现场解决。

二、在线监测系统在污水处理中的应用

1.在线监测系统的设备要求

污水处理在线监测系统是一套综合性的系统，它由多个设备系统共同组成，其包括：COD在线监测系统（COD总量检测仪器），包括污水进水口以及出水口分别安装一套系统；氨氮在线监测系统（氨氮分析仪器），包括进出水口分别安装一套；数据采集传输系统，以通讯系统为主，实现无线网络覆盖传输以及联网信息查询分析；COD以及氨氮分析仪不间断UPS在线供电设备；超声波明渠流量计（HBLM-3型）；双DTU数据传输仪。

2.各仪器设备的配置安装要求

（1）进、出水口的COD在线监测分析仪主要由COD总量在线监测仪、微电脑智能流量计、信息传输系统这三部分组成，在安装COD仪器时要采用重铬酸钾消解法，即使用硫酸银、浓硫酸、重铬酸钾等来消解氧化水中的有机物以及还原物质，然后再通过消解后比色法对剩余的氧化剂量进行测定，算出水中的COD值。

（2）进、出水口氨氮分析仪主要包括氨氮分析仪以及超滤系统组成，将其安装在进、出水口中要连接UPS不间断在线供电设备，其测量污水中氨氮含量比例主要依靠比色法来进行，UPS电源功率需达到3000VA，并保证在主电源停止供电时，其能够持续供电延时20分钟以上。

（3）数据传输系统网络要覆盖污水处理在线监测设备的有效范围，以便于在线监测系统的的实时显示、数据传输、在线分析以及网上数据信息查询等。同时方便局域网内部技术人员远程监控污水处理在线监测系统的动态信息，数据传输系统必须符合HJ/T 212-2005标准，具备可扩展、多中心传输的功能，其模拟信号采集通道至少需要能够同时传输8个监测项目数据。

（4）超声波明渠流量计可直接安装于室外明渠侧壁测量，并使用超声波回波测距原理来测试水流量，以便于技术人员查询明渠水流量信息。

（5）根据各自污水处理系统的特点与要求，可以选择性建立进水口仪表间，以保护仪表的安全性，增强系统稳定性，同时减少现场污水样本采集的滞留时间，提高样本分析准确性。

3.在线监测系统对污水处理各个环节的监测

在线监测系统除了对污水处理设备运行状况以及水流等进行实时监控以外，还需要对常规水参数进行监测分析，根据《水质自动分析仪技术要求》的规定，在线监测必须包含“pH、导电率、浊度、溶解氧、温度及铁/锰、氨氮、总磷、总氮、COD Mn或TOC”等监测项目。同时对进水（原水）的预处理工艺、沉淀工艺、过滤工艺、消毒工艺、出水工艺等环节进行监测，必要时还需要重点监控水道运输管网，以达到全面监控的目的。

参考文献：

[1]张小卉.正确选型和安装水质在线监测仪器.中国环保产业，2003，（12）.

[2]冀小威，李世伟，高中伟.污水在线监测系统的应用.石油化工安全环保技术，2009，25（5）.