化工企業(yè)外排水污染物在線監(jiān)控淺談

韓學(xué)柱

摘 要 化工企業(yè)在生產(chǎn)的過程之中會產(chǎn)生大量的水污染物，如果外排就會對環(huán)境帶來巨大的危害。為此，需要加強(qiáng)對化工企業(yè)外排水污染物的監(jiān)控。文中，主要針對化工企業(yè)外排水污染物在線監(jiān)控進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞 外排水;污染物;在線監(jiān)控;化工企業(yè)

根據(jù)國家提倡清污分流的原則，企業(yè)外排水一般分二類：一類是企業(yè)區(qū)域內(nèi)雨水管道，排出企業(yè)后進(jìn)入市政雨水管網(wǎng)，屬清水;另一類是生產(chǎn)、生活及生產(chǎn)工藝污水匯集后，經(jīng)過污水處理后外排市政污水管網(wǎng)，屬污水。為防止環(huán)境污染，需要分別對二類外排水的水質(zhì)進(jìn)行檢控。對第一類外排水的污染物監(jiān)控，了解企業(yè)污水處理系統(tǒng)的運(yùn)行狀況，防止超標(biāo)水質(zhì)外排市政污水管網(wǎng)，對第二類的外排雨水污染物檢控，則觀察雨水是否受到了企業(yè)的污染，避免對環(huán)境造成直接的危害。在線檢測系統(tǒng)是環(huán)保管理部門針對企業(yè)進(jìn)行排污監(jiān)管的有力保障，也是防止企業(yè)因為環(huán)境保護(hù)意識的淡薄或利益的驅(qū)使，隨意偷排污水，造成環(huán)境污染的有效手段。在線檢測系統(tǒng)具有快速高效的特點(diǎn)，極大地提高水質(zhì)監(jiān)測能力。進(jìn)入二十一世紀(jì)，環(huán)保管理部門在水資源污染方面不斷加強(qiáng)治理，全國各地的檢控手段逐步由手工檢測改為在線自動檢測系統(tǒng)，提高水質(zhì)的檢測能力。受技術(shù)手段因素影響，部分項目的檢測過程會使用有毒有害的化學(xué)試劑，尤其是不可降解的重金屬，在檢測后，會給環(huán)境帶來一定的次生危害，因此，我們在設(shè)定在線檢測系統(tǒng)時，應(yīng)該充分考慮檢測過程中產(chǎn)生的次生危害的因素，科學(xué)合理的設(shè)定在線監(jiān)測系統(tǒng)。

1用在線TOC代替CODcr檢測

除特征污染因子外，在線檢測的常規(guī)項目主要有pH、NH3-N、TN、SS、CODcr等，其中CODcr是最重要的檢測項目

CODcr檢測的主要試劑是6價鉻的重鉻酸鹽，先用重鉻酸鉀對污水中還原性的無機(jī)物和有機(jī)物在催化劑和強(qiáng)酸條件下加熱氧化，氧化完成后，通過硫酸亞鐵銨與剩余的重鉻酸鉀反應(yīng)，折算出污水中還原性物質(zhì)在被氧化時消耗的氧的量。

污水中形成COD的成分種類繁多，不僅有惰性不易被氧化的物質(zhì)，還有一些易被重鉻酸鉀反應(yīng)，但不能正常消耗水中氧解氧的假性COD物質(zhì)，因此，在檢測過程中，需要剔除干擾氧化反應(yīng)的因素，這也是造成CODcr的檢測誤差一般都比較大的重要原因之一[1]。

為了免受氯離子的干擾，需用硫酸汞與污水中的氯離子絡(luò)合反應(yīng)生成穩(wěn)定的絡(luò)合物進(jìn)行屏蔽。為充分避免氯離子的干擾，硫酸汞的加入量一般都是十倍量。

氯離子是大多數(shù)生產(chǎn)企業(yè)排水中都不可避免的無機(jī)鹽，因此，CODcr檢測中用硫酸汞屏蔽氯離子的干擾是必要的措施。

大于50mg/l的CODcr，在試驗室內(nèi)檢測的允許誤差在10%以內(nèi)，介于30～50mg/l的CODcr檢測則更加困難，誤差的比例更大，小于30mg/l的CODcr，則無法檢出準(zhǔn)確值，理論上只能表示以小于30mg/l。

正常的CODcr檢測中，每檢測一個樣品，得到一個并不十分精確的數(shù)據(jù)的同時，會產(chǎn)生43毫克的鉻離子和320毫克的汞離子于被測污水中，并最終進(jìn)入自然界。

一個中型化工生產(chǎn)企業(yè)，按照4個外排水口（兩個雨水排口，兩個污水排口），每小時一組檢測計算，僅在線檢測一項，每年向自然界排放鉻離子和汞離子，分別為1.5千克和11.2千克。

TOC代表水體中溶解性和懸浮性有機(jī)物含碳的總量，是企業(yè)生物化學(xué)污水處理系統(tǒng)針對污水處理的主要去除目標(biāo)。TOC不能體現(xiàn)水中有機(jī)物的種類和組成所反映的污染后果，但是，對于同一類污水，則完全可以通過計算和對比檢測得出TOC與COD的比值，因此，以在線TOC檢測替代COD檢測，具有以下優(yōu)點(diǎn)：①檢測準(zhǔn)確性高。TOC的測定采用燃燒法，因此能將有機(jī)物全部氧化，而且沒有干擾物質(zhì)。②不需要有毒試劑，不會對環(huán)境帶來次生危害。③在線儀器靈敏可靠。④分析方法簡單，儀器成本低，同時便于維護(hù)。⑤比CODcr更能直接表示有機(jī)物的總量，通常作為評價水體有機(jī)物污染程度的重要依據(jù)。

2在線檢測的頻次設(shè)定

設(shè)定在線檢測的頻次，應(yīng)該充分考慮監(jiān)控對象的排水特性，比如排水量、污水處理系統(tǒng)的處理方法等。針對各企業(yè)的外排水的不同特性，分別設(shè)定不同的檢測頻次，在滿足在線檢測，充分反映企業(yè)外排水質(zhì)的情況下，盡量減少在線檢測頻次，降低在線檢測過程對環(huán)境造成的次生污染。污水處理系統(tǒng)有物化法、生物法和物化與生物法結(jié)合三種，目前，大部分企業(yè)對污水的處理，選擇的都是后兩種[2]。純物化法處理污水，一般都是針對少量的污水處理。系統(tǒng)的后面會設(shè)一個外排水池，外排水池的水力負(fù)荷一般設(shè)計的較小，一旦系統(tǒng)發(fā)生變化，很快會對后面的排水超成影響。具體的影響到外排水質(zhì)的滯后時間及影響過程，與外排水池與處理水量的比值有關(guān)。生物法的運(yùn)行一般有個最明顯的有別于物理法和化學(xué)法的特點(diǎn)，那就是運(yùn)行相對平穩(wěn)，處理過程很少有短時間內(nèi)（以小時計）大起大落的表現(xiàn)，尤其是大規(guī)模處理水量的情況下，更是如此。污水在生物處理過程，都會建一個至少可容納15小時以上水量的水池作為均質(zhì)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，用于在系統(tǒng)遭遇極端惡劣的情況下，不會對系統(tǒng)造成太大的沖擊。如污水進(jìn)水量增加、污染物增高、PH、鹽度、氯根、硫酸鹽、溫度等，產(chǎn)生極端變化，會導(dǎo)致細(xì)菌中毒或系統(tǒng)崩潰的情況發(fā)生，按理論的生物系統(tǒng)設(shè)計參數(shù)，全部中毒至少需要20小時，污泥逐步中毒的過程也是外排水逐步超標(biāo)的過程。超標(biāo)的污水經(jīng)過外排沉淀系統(tǒng)，逐步混均并替換原有的達(dá)標(biāo)排水，在沉淀池內(nèi)超標(biāo)污水由混合直至完成替代達(dá)標(biāo)污水，至少需要8個小時以上。在這個時間段內(nèi)，外排水質(zhì)污染物會逐步提高，直到沉淀緩沖池內(nèi)的水完全被超標(biāo)水替代，這是一個相對較緩的過程。

綜上所述，純物化法處理污水系統(tǒng)，其系統(tǒng)水質(zhì)變化對排水系統(tǒng)的影響相對生物法的影響較快。

外排水在線監(jiān)測系統(tǒng)的監(jiān)測頻次建議設(shè)定為：①純物理法、純化學(xué)法或物理化學(xué)結(jié)合法污水處理系統(tǒng)的外排水質(zhì)在線監(jiān)測頻次：1次/3小時。②生物法污水處理系統(tǒng)的外排水質(zhì)的在線監(jiān)測頻次：1次/5小時。

參考文獻(xiàn)

[1] 余文娟.基于在線監(jiān)控數(shù)據(jù)的污水廠工藝分析[J].山西化工，2020，40（4）：203-204，219.

[2] 曹偉，秦延文，張雷，等.化工企業(yè)廢水污染源在線監(jiān)控預(yù)警閾值確定方法研究[J].環(huán)境科學(xué)研究，2019，32（8）：1284-1293.