水質在線監測儀在農村生活污水治理的應用

發表時間：2021-11-15 12:29:18 閱讀次

　　村鎮污水治理是推進“美麗中國”建設和實施“鄉村振興”戰略的重要內容，也是實現農村現代化、生態環境現代化的必然要求。作為浙江省村鎮污水治理工作的先行者和領跑者，紹興市柯橋區在污水治理設施建設和運維管理方面積累了較為豐富的經驗，啟動實施了村鎮污水治理三年行動計劃，在全區358個行政村居(除37個拆遷村居外)基本實現了生活污水治理設施全覆蓋。在此基礎上，積極開展運維管理創新，成功探索出了村鎮污水治理運維的“柯橋模式”。紹興柯橋排水有限公司作為柯橋區農村生活污水運維單位，成立了專業服務團隊，對終端設施巡檢和出水取樣、監測分析，發現水質異常及時排查處理，確保終端良好運行。

　　終端屬分散性污水處理系統，水質監測需要投入大量人力進行水樣現場采集與實驗室化驗，運維人員不能及時、準確地獲得出水水質不斷變化的動態數據，造成運維管理的脫節。

　　的動態數據，造成運維管理的脫節。本文通過自主研發的適用于農村生活污水處理終端的水質在線監測儀在柯橋區試點終端的應用，探究水質在線監測儀在農村污水處理領域的穩定性和可行性。

　　一、水質在線監測儀

　　1.1 儀器架構

　　水質在線監測儀是利用微電子技術、微處理器技術和網絡通信技術建立起來的水處理過程中的監測設備。是污水處理設施配套的自控系統關鍵的一環，與工業計算機IPC和可編程控制器PLC連接，成為污染預警、持續性監測和治理效果評定的重要手段。一般由計算機—控制及測量傳感器，數據采集顯示層，數據通信網絡層三方面聯結，在儀器—DIU—GPRS/CDMA網—遠程通訊中以用戶界面的形式達到人機交互。其中控制與信號處理系統軟件實現對儀器硬件系統的精確控制，流路系統決定了流路切換與進樣的順序和精度，水質監測光譜信號處理系統則保證采取水樣的準確測定。本文研發的WQM-1型水質在線監測儀，器件組成及系統架構如圖1所示。

　　1.2 監測原理

　　WQM-1型水質在線監測儀測定水質指標方法的核心基于連續光譜分析的多參數水質監測技術，水質監測方法基于環境保護標準(排污單位自行監測技術總則，HJ819-2017)。WQM-1型水質在線監測儀以順序進樣、順序監測的形式，從終端出水池采水，通過流路系統將經過預處理裝置后的水樣和五種水質參數對應的化學前處理試劑按一定的體積依次抽取到樣品反應監測室，并在樣品室中完成在線樣品化學前處理反應，經光譜分析監測水樣中五種指標的含量，最終以數字形式反饋在PLC顯示柜上。其主要技術參數見表1。

　　二、水質在線監測儀的應用探索

　　2.1 多層次應用

　　水質在線監測儀應用在城鎮污水處理廠和農村污水治理設施的以單一指標監測儀和多參數水質監測儀為主。單參數監測儀需要多組儀器才能達成水質監測分析，分析成本高。綜合人力因素和經濟因素，在農村污水處理系統發展多參數水質監測儀更便于維護、可行。WQM-1型水質在線監測儀是集COD、pH、濁度、氨氮和總磷五種監測因子的多參數綜合水質分析系統。COD和pH是固定監測指標，其余三項指標可選擇性監測，依據不同需求，研發五參數和三參數WQM-1型水質在線監測儀。對151座終端污水處理規模在30t以上的終端，選擇五參數水質分析系統；對110座污水處理規模在30t以下的終端，則配套三參數水質分析系統。多層次應用不同規格水質分析系統，完善終端運維，又合理控制成本，經濟和效益兼得。

　　2.2 上限報警設置

　　WQM-1型水質在線監測儀在柯橋區柯巖街道河塔村1#終端投入使用，水質在線監測儀監測裝置包括流量計、數據采集傳輸儀器、儀表和視頻監控等設備。COD、pH、濁度、氨氮、總磷五項監測指標通上傳到中控室，對出水水質進行實時監控。對五項指標設置上限報警，當水質在線監測儀把監測數據傳輸到中控與設定值比較，對具有水質異常變化預警和監測項目超標及時報警功能，增加緊急情況的應變速度。

　　2.3 質量保證與質量控制

　　2.3.1 儀器維護

　　水質在線監測儀常為人所詬病的主要原因是在線監測系統的維護和管理方面，采水管道的阻塞導致系統不能正常運行，自動監測儀表容易受到污染而飄移，影響水質結果的正確監測，降低自控系統的精準性。在儀器使用過程中，配備了專門的技術人員對在線監測儀定期維護，保證取樣管道的暢通，實現在線監測系統基本的質量保證與質量控制。

　　2.3.2 質控和比對實驗

　　依據質控樣實驗，WQM-1型水質在線監測儀能夠保證水質監測的科學性和穩定性，由表1可知，WQM-1型水質在線監測儀的測量精度和重復性均較好。通過每月進行一次實際水樣比對實驗，運維人員整理柯橋區河塔1#終端一年的監測數據，將安裝的在線監測儀輸出值與相應出水池人工取樣監測結果分析比對得出，在線監測數據與人工監測數據差值在誤差允許的范圍內，數據見表2。通過儀器的維護和定期的校驗，保證全過程的質量控制與質量，確保水質在線監測系統的正常運行。