UV法TOC在污水裝置中的應(yīng)用與日常維護(hù)

李繼超

(內(nèi)蒙古中煤蒙大新能源化工有限公司)

UV法TOC在污水裝置中的應(yīng)用與日常維護(hù)

李繼超

(內(nèi)蒙古中煤蒙大新能源化工有限公司)

介紹UV法TOC(總有機(jī)碳)分析儀的工作原理。根據(jù)運(yùn)行期間存在的問題，改造了儀表的預(yù)處理系統(tǒng)，完善了日常維護(hù)制度。改造后，儀表穩(wěn)定性得到了提高，污水裝置能夠安全平穩(wěn)運(yùn)行。

UV法TOC分析儀 污水處理 改造措施 日常維護(hù)

隨著社會的不斷發(fā)展，低碳和環(huán)保已經(jīng)成為衡量企業(yè)發(fā)展能力的重要指標(biāo)，因此現(xiàn)代企業(yè)在追求經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)，對三廢(廢水、廢氣和廢渣)的排放也進(jìn)行了嚴(yán)格控制。

污水裝置主要處理來自烯烴裝置、動力站和生活區(qū)的污水，處理后的合格污水送到回用水裝置，處理后作為循環(huán)水補(bǔ)水和鍋爐補(bǔ)充水。污水的工藝處理過程主要包括均質(zhì)調(diào)節(jié)、隔油、中和、一級氣浮、二級氣浮、純氧曝氣、沉淀和LINPROR氧化池。

為了防止來自各裝置的污水TOC(總有機(jī)碳)含量超標(biāo)，造成后續(xù)單元負(fù)荷過大，無法正常運(yùn)行，需要在均質(zhì)調(diào)節(jié)罐入口管線上監(jiān)測污水中的TOC含量。目前，通常使用UV法TOC分析儀測量污水中的TOC含量，但由于污水樣品淤泥、廢油、機(jī)械雜質(zhì)較多，儀表運(yùn)行過程中易出現(xiàn)樣品管線堵塞、儀表光窗被污染等問題，造成儀表無法正常投用，影響裝置的平穩(wěn)運(yùn)行。

通過對工藝樣品狀況的研究，筆者對樣品預(yù)處理系統(tǒng)進(jìn)行了改造，并摸索出了一套可行的日常維護(hù)方案，以確保儀表正常穩(wěn)定運(yùn)行。

1 UV法TOC的工作原理

UV法TOC是基于紫外線吸光度原理工作的，如圖1所示，其中λmeβ為測量光波長，λref為參考光波長。

溶解在水中的有機(jī)物能夠吸收254nm波長的紫外線，所以可以用對254nm波長紫外線的吸收量來標(biāo)度有機(jī)污染物的含量。探頭中光源發(fā)出的光線穿過狹縫，其中一部分光線被狹縫中流動的樣品吸收，其余光線透過樣品到達(dá)探頭另一側(cè)的分光器并一分為二，其中50%的光線由樣品檢測器檢測，另50%的光線由參比檢測器檢測。儀器通過比較兩個(gè)檢測器的信號可得到特別吸光系數(shù)，由此換算成需要的TOC、化學(xué)需氧量或生化需氧量。另外,探頭采用550nm波長的紫外光作為參考波長，用于消除濁度對測量結(jié)果的影響。

圖1 UV法TOC的工作原理

2 存在的問題

為了便于日常維護(hù)，將UV法TOC分析儀安裝在分析小屋內(nèi)，樣品由1/2″管線引入分析小屋進(jìn)行測量，測量探頭安裝在流通罐內(nèi)，如圖2所示。運(yùn)行過程中發(fā)現(xiàn)，由于樣品較臟，經(jīng)常出現(xiàn)儀表管線和流通池排放管線堵塞的問題，造成分析儀表示值波動較大，在線儀表與中化離線分析結(jié)果不符，無法為工藝提供正常的操作數(shù)據(jù)。

圖2 預(yù)處理過程

3 改造措施

3.1 取樣點(diǎn)移位

樣品管線經(jīng)常堵塞與取樣點(diǎn)位置選取不合理有很大關(guān)系。由于該儀表取樣點(diǎn)位置在工藝管線底部，導(dǎo)致底部沉積的大量淤泥和雜質(zhì)進(jìn)入儀表管線。為了防止樣品管線堵塞，將取樣點(diǎn)位置移至工藝管線中部，減少樣品中淤泥等雜質(zhì)的含量，減少樣品管線堵塞的幾率。

3.2 增加自來水清洗系統(tǒng)

樣品管線堵塞后，使用自來水進(jìn)行疏通清洗，然而每次清洗時(shí)都需要拆卸管線，費(fèi)時(shí)費(fèi)力。因此，為了便于日常維護(hù)，筆者對分析小屋自來水管線進(jìn)行了改造(圖3)。清洗時(shí)打開自來水閥門，關(guān)閉工藝頭道閥和儀表預(yù)處理進(jìn)樣閥，打開現(xiàn)場排污閥，利用自來水將管線中的臟物沖洗干凈，然后關(guān)閉現(xiàn)場排污閥，打開預(yù)處理進(jìn)樣閥，對儀表樣品排放管線和流通罐進(jìn)行清洗。改造后，極大地提高了管線清洗工作效率。

圖3 改造后的預(yù)處理過程

4 日常維護(hù)

4.1 每天維護(hù)內(nèi)容

將每天的測量數(shù)據(jù)與中化離線分析數(shù)據(jù)進(jìn)行對比，根據(jù)取樣時(shí)間，在DCS上查看同一時(shí)間點(diǎn)的分析結(jié)果。如果兩者偏差較大，則需在征得工藝同意后進(jìn)行修正，并與中化分析數(shù)據(jù)進(jìn)行趨勢對比，確保分析結(jié)果的準(zhǔn)確性。

4.2 每周維護(hù)內(nèi)容

在日常維護(hù)中發(fā)現(xiàn)，樣品管線在清洗4～6天后會出現(xiàn)堵塞現(xiàn)象。為此要求每周使用自來水對樣品管線和排放管線進(jìn)行兩次清洗。

4.3 每月維護(hù)內(nèi)容

由于UV法TOC分析儀采用的是光學(xué)法原理，在長期使用過程中會有樣品臟物附著在光窗上，從而造成測量誤差。為了減少由光窗污染造成的測量誤差，每個(gè)月使用稀鹽酸對儀表探頭和光窗進(jìn)行清洗。具體操作步驟如下：

a. 將測量探頭放在配置好的5%稀鹽酸內(nèi)，在儀表控制器上進(jìn)入菜單-測量元件設(shè)置-配置，把測量間隔時(shí)間改到最小(15s)，返回主菜單觀察分析結(jié)果的變化過程，發(fā)現(xiàn)有臟物從探頭狹縫中析出，儀表測量結(jié)果下降。

b. 當(dāng)分析結(jié)果小于10時(shí)，說明光窗已經(jīng)清洗干凈。如果探頭在稀鹽酸內(nèi)浸泡一段時(shí)間后，分析結(jié)果一直在10以上并且變化很慢，說明光窗受污染比較嚴(yán)重，此時(shí)可以使用脫脂棉蘸上稀鹽酸將光窗擦洗干凈。

c. 將探頭放在蒸餾水中，進(jìn)行零點(diǎn)校正。

4.4 儀表參數(shù)設(shè)置

探頭每測量一次，光源即發(fā)出一次紫外光。如果探頭測量周期比較短，光源會頻繁發(fā)射光線，導(dǎo)致光源快速老化，影響儀表的使用壽命。為了滿足工藝要求，同時(shí)保證儀表的使用壽命，與工藝協(xié)商后，將儀表測量周期設(shè)置為15min。

該TOC分析儀設(shè)計(jì)有機(jī)械清洗裝置，通過測量狹縫內(nèi)擦拭器的轉(zhuǎn)動來完成對光窗的自動清洗，以除去在光窗上可能附著的水中懸浮物或膠體，保證測量結(jié)果不受影響。為了保證擦拭器和電機(jī)的使用壽命，將擦拭器的動作周期設(shè)置為與儀表測量周期一致。

5 結(jié)束語

筆者根據(jù)運(yùn)行期間出現(xiàn)的問題，對UV法TOC儀表系統(tǒng)進(jìn)行了改造，并提出了一系列日常維護(hù)制度。改造后，UV法TOC分析儀的穩(wěn)定性與準(zhǔn)確性均得到了提高，能夠?yàn)楣に嚾藛T提供準(zhǔn)確的操作參數(shù)，保證裝置的長周期安全平穩(wěn)運(yùn)行。

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1000-3932(2017)07-0709-02

2017-01-23，

2017-05-24)

李繼超(1983-)，工程師，從事在線分析儀表的管理工作，Lijichao@zmmengda.com。