根據(jù)最新標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)要求，化工污水處理工程應(yīng)與化工工程同時(shí)設(shè)計(jì)、同時(shí)建設(shè)、同時(shí)投入使用。以某天然氣制乙二醇項(xiàng)目為例，該污水處理站是本項(xiàng)目的公用工程裝置之一，用于處理全廠綜合污水 ( 含消防事故排水和污染雨水) 、循環(huán)水站排污水、脫鹽水站排污水和全廠生產(chǎn)污水。水質(zhì)在線分析儀能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)水質(zhì)變化，給工藝操作提供實(shí)時(shí)準(zhǔn)確的指導(dǎo)。

　　1 工藝流程概況

　　1. 1 污水處理站組成

　　污水處理站工藝裝置主要由粗格柵及提升泵站、勻質(zhì)池、事故池、生化池、二沉池、出水提升泵站、風(fēng)機(jī)房等組成。

　　1. 2 工藝流程概述

　　項(xiàng)目各裝置的全廠壓力流生產(chǎn)污水、循環(huán)水站排污水和脫鹽水站排污水通過(guò)壓力管道輸送至污水處理站的勻質(zhì)池。當(dāng)全廠生產(chǎn)污水 ( 壓力流)水質(zhì)變化較大時(shí)，將其通過(guò)閥門(mén)切換至勻質(zhì)池內(nèi)的調(diào)節(jié)池暫時(shí)儲(chǔ)存，待來(lái)水恢復(fù)正常時(shí)，再由泵少量均勻地從調(diào)節(jié)池內(nèi)提升至勻質(zhì)池。

　　全廠生活污水自流進(jìn)入粗格柵及提升泵站的集水井內(nèi)。全廠綜合污水 ( 重力流，含初期污染雨水、消防事故排水、地坪沖洗水等) 可通過(guò)全廠排水管線的溢流井依次進(jìn)入粗格柵及提升泵站、全廠事故水池和事故池。污水處理站內(nèi)溢流、放空水也自流進(jìn)入事故池，經(jīng)泵少量均勻提升后送至勻質(zhì)池。全廠事故水池的污水經(jīng)人工確認(rèn)后由泵少量均勻提升后送至勻質(zhì)池。

　　生活污水、生產(chǎn)污水在勻質(zhì)池混合和均勻水質(zhì)后通過(guò)分配井進(jìn)入生化池。生化池內(nèi)設(shè)有鼓風(fēng)曝氣系統(tǒng)，將進(jìn)水中的大部分有機(jī)污染物進(jìn)行生物降解。生化池出水自流進(jìn)入二沉池，經(jīng)固液分離后上清液進(jìn)入出水監(jiān)測(cè)池，出水監(jiān)測(cè)池設(shè)有水質(zhì)在線檢測(cè)儀表 ( CODcr、NH3 - N、TN、TP 和 pH) ，水質(zhì)合格時(shí)經(jīng)水泵提升排入園區(qū)污水處理站，水質(zhì)不合格時(shí)回流進(jìn)污水處理站前端進(jìn)行再處理。簡(jiǎn)要處理流程圖見(jiàn)圖 1。

　　出水水質(zhì)工藝指標(biāo)為 CODcr: ～ 500mg / L; NH3 - N: 25mg / l; TN: 35mg / l; TP: ～ 4mg / l; pH: 6. 5 ～ 8. 5。

圖 1  全廠污水處理流程

　　1 在線分析儀選型

　　根據(jù)污水出水水質(zhì)工藝指標(biāo)，分別選用 CODcr分析儀、氨氮分析儀、總氮分析儀、總磷分析儀和 pH 分析儀進(jìn)行在線測(cè)量。

　　1. 1 COD 分析儀選型

　　化學(xué)需氧量 ( COD) 作為一個(gè)綜合指標(biāo)，COD值為特定條件下水體中所有可氧化物質(zhì)的總和。氧氣作為氧化劑時(shí)，它表示物質(zhì)被氧化所需的耗氧量�；瘜W(xué)需氧量是廢水中有機(jī)物濃度的定量指標(biāo)，也是一個(gè)重要的水質(zhì)指標(biāo)，是污染等級(jí)計(jì)算的基礎(chǔ)。

　　COD 分析儀按測(cè)量原理可以分為 CODcr 分析儀和CODuv 分析儀。因UV 法測(cè)量 COD 值不在環(huán)保部門(mén)認(rèn)證范圍內(nèi)，故選用CODcr 分析儀。

　　2. 1. 1 CODcr 分析儀測(cè)量原理

　　CODcr 法基于 GB 11914 - 89 標(biāo)準(zhǔn)。分析儀試樣泵將經(jīng)預(yù)處理后的試樣濾液傳送至反應(yīng)器 中，因試樣中的氯離子可被氧化，從而干擾 COD的測(cè)量，故加入硫酸除去試樣中的干擾氯離子。去除氯離子后，加入重鉻酸鹽試劑，改變?cè)嚇又械挠袡C(jī)物濃度，在硫酸銀的催化作用下，重鉻酸鹽將有機(jī)物氧化成 CO2，重鉻酸鹽試劑的固有顏色發(fā)生變化，根據(jù)試劑顏色變化，采用光度比色法系統(tǒng)確定試劑消耗量， 并由此計(jì)算出水樣中的COD 值。具體聯(lián)系污水寶或參見(jiàn)http://www.northcarolinalenders.com更多相關(guān)技術(shù)文檔。

　　2. 1. 2 CODcr 分析儀參數(shù)

　　根據(jù)水質(zhì)的工藝指標(biāo)，分析儀測(cè)量范圍可以選擇為: 0～ 1000 mg / l，最大測(cè)量誤差: 滿量程±10%，最小測(cè)量周期可為 25min 且測(cè)量周期可手動(dòng)設(shè)定，實(shí)際使用中建議每周維護(hù)一次，分析儀負(fù)載容量可以按220VAC，5A 考慮。建議在進(jìn)行UPS 選型設(shè)計(jì)時(shí)，將需要使用UPS 的大型分析儀的用電量考慮在內(nèi)。輸出信號(hào)為4～ 20mA，而且可以選擇RS232-C 或者M(jìn)odbus485 數(shù)據(jù)接口用于傳輸數(shù)據(jù)至數(shù)據(jù)采集儀。一般多臺(tái)分析儀表的數(shù)值可以通過(guò)通信或硬接線的方式集中到一臺(tái)數(shù)據(jù)采集儀，數(shù)據(jù)采集儀通過(guò) GPRS 或者光纖傳輸數(shù)據(jù)至當(dāng)?shù)丨h(huán)保部門(mén)。

　　2. 2 氨氮分析儀選型

　　污水經(jīng)生化分解后的有機(jī)氮化合物將轉(zhuǎn)換成為銨鹽，當(dāng)水體的 pH 值升高后，銨鹽將轉(zhuǎn)化為有毒的氨氣，從而打破系統(tǒng)的化學(xué)平衡。通常，自然水體中不含氨氣，當(dāng)水中的氨濃度增高，意味著水體已經(jīng)被污染，因此銨鹽是水質(zhì)監(jiān)測(cè)的一個(gè)重要指標(biāo)。另外細(xì)菌在氧氣作用下將銨鹽轉(zhuǎn)化成亞硝酸鹽，并進(jìn)一步氧化成硝酸鹽，因此硝化作用極易對(duì)水體中的氧平衡產(chǎn)生負(fù)面影響。

　　2. 2. 1 氨氮分析儀測(cè)量原理

　　分析儀試樣泵將部分預(yù)處理后的試樣濾液傳送至混合容器中，試劑泵中加入特定比例的反應(yīng)試劑。試劑同試樣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后試樣顯現(xiàn)為某一種特定顏色。針對(duì)這一特性，采用光度比色法進(jìn)行定量分析。反應(yīng)變色后的試樣吸收特定波長(zhǎng)的發(fā)射光，光度計(jì)檢測(cè)試樣對(duì)特定波長(zhǎng)發(fā)射光的吸光度，吸光度與試樣中特定成分的濃度成比例關(guān)系，而且光度計(jì)在恒溫條件下工作，化學(xué)反應(yīng)時(shí)間短，具有可重現(xiàn)性。此外，通過(guò)測(cè)量參比光的吸光度，確保得到精準(zhǔn)的測(cè)量結(jié)果，參比信號(hào)用于補(bǔ)償濁度、污染和LED 光源老化導(dǎo)致的測(cè)量誤差。

　　2. 2. 2 氨氮分析儀參數(shù)

　　根據(jù)水質(zhì)的工藝指標(biāo)，分析儀測(cè)量范圍可以選擇為: 2 ～ 80 mg / l， 最大測(cè)量誤差: 滿量程±2%，最小測(cè)量間隔時(shí)間一般為 30min 且測(cè)量周期可手動(dòng)設(shè)定，實(shí)際使用中建議每月維護(hù)一次，分析儀負(fù)載容量建議按 220VAC，5A 考慮。輸出信號(hào)為 4 ～ 20mA，而且可以選擇 RS232 或者 Modbus485 數(shù)據(jù)接口用于傳輸數(shù)據(jù)至數(shù)據(jù)采集儀。

　　2. 3 總氮分析儀選型

　　水中的總氮含量是衡量水質(zhì)的重要指標(biāo)之一，總氮包含有機(jī)氮、氨氮、亞硝酸鹽氮、硝酸鹽氮。過(guò)量的總氮會(huì)導(dǎo)致微生物和藻類等水生生物大量繁殖，水體污穢異臭。因此總氮在線分析儀有助于評(píng)價(jià)水質(zhì)被污染和自凈狀況。

　　2. 3. 1 總氮分析儀測(cè)量原理

　　基于 GB 11894 - 89 標(biāo)準(zhǔn)，分析儀試樣泵將部分預(yù)處理后的試樣濾液傳送反應(yīng)室經(jīng)堿性過(guò)硫酸鉀氧化，將水樣中的氨氮、亞硝酸鹽氮及大部分有機(jī)氮化物氧化為硝酸鹽，生成硝酸鉀后可以采用偶氮比色法、離子光譜法、氣相分子吸收法以及紫外分光光度法進(jìn)行測(cè)定。就目前成熟在線總氮分析儀來(lái)說(shuō)，大多采用紫外分光光度法測(cè)定其吸光度，通過(guò)放大器放大后，信號(hào)傳輸至控制系統(tǒng)并進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。

　　2. 3. 2 總氮分析儀參數(shù)

　　分析儀試樣泵根據(jù)水質(zhì)的工藝指標(biāo)，分析儀測(cè)量范圍可以選擇為: 0 ～ 100 mg / l，最大測(cè)量誤差: 滿量程±10%，最小測(cè)量周期可為 45min 且測(cè)量周期可手動(dòng)設(shè)定，實(shí)際使用中建議每月維護(hù)一次，分析儀負(fù)載容量可以按 220VAC，5A 考慮。輸出信號(hào)為 4 ～ 20mA，而且可以選擇 RS232 或者 Modbus 485 數(shù)據(jù)接口用于傳輸數(shù)據(jù)至數(shù)據(jù)采集儀。

　　2. 4 總磷分析儀選型

　　磷是天然水體的主要成分，而在污水中主要以磷酸鹽出現(xiàn)。適當(dāng)含量的磷酸鹽對(duì)動(dòng)植物必不可少，但是過(guò)量磷酸鹽將導(dǎo)致不良后果，水樣中營(yíng)養(yǎng)成分的增加會(huì)造成某些特定植物的非理性生長(zhǎng)，因此總磷是水質(zhì)監(jiān)測(cè)的一個(gè)重要指標(biāo)。

　　2. 4. 1 總磷分析儀測(cè)量原理

　　基于 《水質(zhì)總磷的測(cè)定 鉬酸銨分光光度法》 GB 11893-89，水樣進(jìn)入反應(yīng)室，在高溫下經(jīng)強(qiáng)氧化劑的氧化分解，將水樣中各種形態(tài)的磷轉(zhuǎn)化為正磷酸鹽，在酸性條件下，正磷酸鹽與鉬酸銨等反應(yīng)，生成磷鉬雜多酸，被還原劑抗壞血酸還原。生成藍(lán)色絡(luò)合物，在特定范圍內(nèi)，該絡(luò)合物的色度與總磷的含量成正比。采用光源向樣品發(fā)射光線，部分光線被樣品中的物質(zhì)吸收，對(duì)特定波長(zhǎng)的吸收是某種物質(zhì)的特性，且吸光度與某種物質(zhì)濃度成正比。應(yīng)用到總磷分析儀，采用鉬藍(lán)法分析檢測(cè)試樣中藍(lán)色絡(luò)合物吸收特定波長(zhǎng)光線的光線長(zhǎng)度，并由此測(cè)定總磷濃度。

　　2. 4. 2 總磷分析儀參數(shù)

　　根據(jù)水質(zhì)的工藝指標(biāo)，分析儀測(cè)量范圍可以選擇為: 0 ～ 10 mg / l， 最大測(cè)量誤差: 滿量程±10%，最小測(cè)量周期可為 40min 且測(cè)量周期可手動(dòng)設(shè)定，實(shí)際使用中建議每月維護(hù)一次，分析儀負(fù)載容量可以按 220VAC，5A 考慮。輸出信號(hào)為 4 ～20mA，而且可以選擇 RS232 或者 Modbus 485 數(shù)據(jù)接口用于傳輸數(shù)據(jù)至數(shù)據(jù)采集儀。

　　2. 5 pH 分析儀

　　pH 值是液體介質(zhì)酸度和堿度測(cè)量單位。pH 電極浸沒(méi)于試液后， 電極玻璃膜上生成電化學(xué)電位，電位值取決于介質(zhì)的 pH 值。將 pH 電極通過(guò)專用數(shù)據(jù)電纜與相應(yīng)變送器連接，變送器基于能斯特方程可以將測(cè)量電壓轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的 pH 值。pH電極使用特定的安裝支架可以安裝在管道/ 設(shè)備上或水池內(nèi)。

　　3 結(jié)語(yǔ)

　　水質(zhì)在線監(jiān)測(cè)分析儀的選型設(shè)計(jì)對(duì)檢測(cè)污水處理過(guò)程的效果至關(guān)重要，而且將監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)上傳至當(dāng)?shù)丨h(huán)保部門(mén)也是許多項(xiàng)目環(huán)評(píng)報(bào)告的要 求，通過(guò)合適的選型設(shè)計(jì)可以準(zhǔn)確測(cè)量處理后的水質(zhì)狀況，從而為工藝操作提供及時(shí)的信息指導(dǎo)。(來(lái)源：東華工程科技股份有限公司)