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

摘要：國民經(jīng)濟(jì)水平提高的同時，國民環(huán)保意識也在不斷地提高，對污水處理廠的處理技術(shù)提出了全新的要求。因此本文針對水質(zhì)在線監(jiān)測系統(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，其次對污水處理系統(tǒng)功能中水質(zhì)在線監(jiān)測系統(tǒng)級進(jìn)行了深入了解，最后對水質(zhì)在線監(jiān)測系統(tǒng)的具體運行情況展開分析，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)測系統(tǒng)；氨氮分析儀；實際水樣

中圖分類號：X84 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：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。國家在建設(shè)經(jīng)濟(jì)的過程中，對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，讓國家的可用水進(jìn)一步減少。雖然近年來國家不斷加強對水污染的控制，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家用水問題，通過對一些廢棄污染的水源進(jìn)行凈化處理，從而實現(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)，就要對污水各環(huán)節(jié)進(jìn)行監(jiān)控，通過對各環(huán)節(jié)的處理工藝、參數(shù)的變動等影響處理效率和成功率的因素展開實時的監(jiān)控。現(xiàn)階段國家針對污水處理的工藝流程和工藝特點，已經(jīng)開發(fā)出了各種污水處理工程的軟件。但是傳統(tǒng)上下位機結(jié)構(gòu)的在線監(jiān)測系統(tǒng)在監(jiān)測階段和故障實時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)測系統(tǒng)

2.1 水質(zhì)在線監(jiān)測系統(tǒng)的組成部分

污水水質(zhì)在線監(jiān)測系統(tǒng)是一種在線全自動監(jiān)測系統(tǒng)，和傳統(tǒng)系統(tǒng)監(jiān)測系統(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)測部門，來實現(xiàn)整體遠(yuǎn)程控制的目的。而水質(zhì)在線監(jiān)測系統(tǒng)中包括了多個環(huán)節(jié)，分別為：水質(zhì)自動分析儀、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)，以及手動和自動管道反沖洗裝置，通過這些裝置和技術(shù)，完成對水樣的預(yù)處理工作，以及自動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)包括了對水質(zhì)的自動分析、測量，是整個在線監(jiān)測系統(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。在整個系統(tǒng)不只有上述三個環(huán)節(jié)，還包括了控制單元和檢測中心信息管理系統(tǒng)，這兩個環(huán)節(jié)分別實現(xiàn)了對整體循環(huán)的控制和數(shù)據(jù)的接收、匯總以及統(tǒng)計，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)測系統(tǒng)的具體特點

由上可知，水質(zhì)在線監(jiān)測系統(tǒng)本身由五個環(huán)節(jié)組成，實現(xiàn)對城鎮(zhèn)污水處理廠的全面監(jiān)督，這種利用通訊技術(shù)和計算機技術(shù)實現(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，且運行成本較低，能夠?qū)⒈O(jiān)測系統(tǒng)采集到的數(shù)據(jù)第一時間發(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)檢測相比，其本身的性價比較高，且性能優(yōu)秀，能夠充分適應(yīng)機械環(huán)境，穩(wěn)定性較強。并且水質(zhì)在線監(jiān)測系統(tǒng)中還包含了相應(yīng)的報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質(zhì)過程[1]。

3 水質(zhì)在線監(jiān)測系統(tǒng)的運行效果

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，對傳統(tǒng)監(jiān)測系統(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，對相關(guān)水的性能進(jìn)行檢測，并且對通過氨氮和pH水質(zhì)分析儀器等展開了在線自動監(jiān)測。該企業(yè)利用兩臺在線COD分析儀、兩臺在線氨氮分析儀以及兩臺在線pH分析儀形成了在線監(jiān)測系統(tǒng)。

3.2 在線COD分析儀

其中在線COD分析儀主要承擔(dān)著對水中COD濃度的監(jiān)測，利用紫外可見連續(xù)光譜掃描法，將紫外線光速透射進(jìn)入測試的液體中，透射光的強度會因為水中物質(zhì)的吸收而出現(xiàn)減弱的情況，通過對吸收曲線的分析和總結(jié)，對水中成分的變化進(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原理對測試水樣進(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，繼而利用電極感測進(jìn)行計算得出具體結(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)電極在水中的電動勢變化情況，測量出具體的pH值。

3.5 實際水樣比對試驗

在進(jìn)行上面幾個方面的檢測前，還要對整個在線監(jiān)測系統(tǒng)的性能進(jìn)行測試，只有保證在線監(jiān)測系統(tǒng)符合國家的技術(shù)要求，才能夠進(jìn)行實際的應(yīng)用。該廠為了形成對比試驗，在進(jìn)出水口都設(shè)置了一個監(jiān)測點，通過在該監(jiān)測點收集到的信息，對整體水質(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小時一次，一共八次的取樣方式，依托國家標(biāo)準(zhǔn)的同時，采用相應(yīng)的數(shù)學(xué)公式，進(jìn)行計算。首先是在線COD值的試驗，收集在線COD值和實測COD值進(jìn)行對比，并且形成對比圖，能夠看出該企業(yè)設(shè)置的水質(zhì)在線監(jiān)測系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸安全快速，設(shè)備整體運行情況穩(wěn)定。此外，在氨氮濃度和PH值同理，在線監(jiān)測所得的COD值和具體實測的COD值實際誤差始終保持在14%，情況十分穩(wěn)定，而在線pH值的實測值和監(jiān)測值中誤差也保持在了0.5，完全符合國家對在線監(jiān)測儀器的具體指標(biāo)要求，國家指標(biāo)中明確規(guī)定了“COD值的相對誤差要保持在小于等于15%，而氨氮相對誤差要大于等于正負(fù)10%，pH相對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)測系統(tǒng)所得出來的數(shù)據(jù)可靠性較強[2]。

4 總結(jié)

綜上所述，水質(zhì)在線監(jiān)測系統(tǒng)合理應(yīng)用在城鎮(zhèn)污水處理系統(tǒng)中能夠有效實現(xiàn)監(jiān)測自動化，進(jìn)而實現(xiàn)水污染的預(yù)警預(yù)報，從根本上降低污染事件發(fā)生的概率[3-4]。相較于國家傳統(tǒng)的檢測方法更具有穩(wěn)定性和安全性，不僅如此，在線監(jiān)測系統(tǒng)還能夠為相關(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)造了良好的社會效益。

參考文獻(xiàn)

[1]關(guān)天康.探析在線監(jiān)測系統(tǒng)在污水處理的應(yīng)用[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計，2016，（19）：32.

[2]王雙.污水處理廠在線監(jiān)測系統(tǒng)的構(gòu)建及實際應(yīng)用[J].科技視界，2017，（3）：128-129.

[3]黃海燕.在線監(jiān)測系統(tǒng)在工廠污水處理中的應(yīng)用[J].中國高新技術(shù)企業(yè)，2017，（05）：114-115.

[4]劉玉紅.水質(zhì)在線監(jiān)測系統(tǒng)在污水處理廠的應(yīng)用[J].中國科技信息，2009，（20）：24+27.

收稿日期：2017-11-21

作者簡介：張鵬（1977-），男，碩士，工程師，研究方向為環(huán)境工程與材料應(yīng)用。