CN101424932A - 一种电镀工业园区废水分类收集监控方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电镀工业园区废水分类收集监控方法，包括如下步骤：从废水收集管中采取样本；对采取的样本进行分析测量；将分析测量得到的测量值与预先设定的值进行比较；根据上述步骤的比较结果，当测量值小于或等于预定值时，则该废水输送到含氰废水调节池或含铬废水调节池或综合废水池，当测量值大于预定值时，该废水输送到混排池。本发明与现有技术相比，具有如下优点：能快速动态的检测出各厂排放的水质状况，尤其是电镀废水的混排清况，同时指导厂家管理好废水的排放；严格按废水水质进行分类处理，保证电镀工业区的电镀废水集中处理系统稳定运行，降低运行费用、便于管理；有效降低劳动强度，提高处理能力和效力，便于监管。

Description

一种电镀工业园区废水分类收集监控方法及系统

技术领域

本发明涉及到一种电镀工业园区废水分类收集监控方法及系统。

背景技术

一般的废水处理工厂都是单独投资，独立运营，造成重复投资，废水处理成本高，而且环保部门不易实施监控。如对二十多家电镀厂排出的废水进行收集，集中处理时遇到的实际问题是：由于各种重金属污染物的处理需要特定的条件，如果所有废水全部集中收集混合进行处理将是很难保证排放水质达标；同时各类废水处理所需费用差别较大，而且很难达标排放，因此需对各厂排放的废水中各类污染物进行分类统计，而收集到各类废水池中污染物浓度超过一定范围也会增加处理的难度，影响水质达标。因此根据需要应对收集系统出口作相应切换。手工去完成上述工作工作量将是很具大，而且不能实时进行处理。上述问题不解决将直接影响整套污水处理系统的正常运营。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术废水处理复杂的缺陷，提供一种完成排放废水的水质分析分类收集、实时监控的电镀工业园区废水分类收集监控方法及系统。

为实现以上目的，本发明采取了以下的技术方案：一种电镀工业园区废水分类收集监控方法，包括如下步骤：

(1)取样：从废水收集管中采取样本；

(2)分析：对采取的样本进行分析测量；

(3)对比：将分析测量得到的测量值与预先设定的值进行比较；

(4)控制：根据步骤(3)中的比较结果，当测量值小于或等于预定值时，则该废水分别输送到含氰废水调节池或含铬废水调节池或综合废水池，当测量值大于预定值时，该废水输送到混排池。

根据各厂排过来的废水中各类污染物的不同进行分类收集和分析，并比较分析结果，将不同的废水排入不同的收集池，以保证各种污染物都能分类收集、分类处理，保证处理后的水质达到排放标准，解决了人工分类收集处理效率低的问题，保证电镀工业区的电镀废水集中处理系统稳定运行，降低运行费用、便于管理。

还包括有根据废水的水质种类及水质中重金属的含量进行计费的计费步骤。使电镀工业区的电镀废水收费更加合理，实施按质、按量收费，作到公平合理。

一种应用于电镀工业园区废水分类收集监控方法的监控系统，包括有：用于从废水收集管中采取样本的取样单元；用于将取样单元取到的样本水进行分析测量的分析单元；将分析单元分析测量的数据与预先设定的值进行比较的中央处理单元；该中央处理单元设置在集散控制装置中；所述集散控制装置还包括根据中央处理单元的比较结果输出控制命令控制进水切换阀动作以切换到调节池或混排池的控制单元；对废水排放流量、重金属含量数据进行计量的计量单元；将计量单元记录的数据以及阀门工作状态显示的显示单元，该显示单元将显示信号传递给监视系统显示。

各个厂家排放的污水根据重金属成份和含量不同分类收集，由不同管道输送至污水处理厂，污水处理厂在各收集管上设置采样点，对各类排放污水进行重金属含量分析，数据自动传送至集散控制装置中进行加工处理，根据控制要求控制管道上切换阀的动作，将废水分类送至各废水调节池进行处理，通过计量单元对水量进行精确计量，传送至集散控制装置中；监视系统由多台主机和显示器组成，信号由集散控制装置输入，分别对应显示相应厂家的进水水质、阀门工作状态、流量累计等情况。

在所述集散控制装置中还集成嵌入有根据废水的水质种类及计量单元的计量数据进行计费的计费单元。计费单元与集散控制装置集成，根据实时检测到计量单元的数据(杂质含量、水排放总量)生成结算费用。

所述取样单元包括设置在废水收集管网上的取样阀及与废水收集管网连通的两个取样泵。同时设置两套取样泵有利于两套系统平行运行，缩短分析周期，提高工作效率。

所述分析单元为分别与两个取样泵连通的两组分析仪，其一组分析仪包括高铬分析仪和低氰分析仪，另一组分析仪包括低铬分析仪和高氰分析仪。针对含铬和含氰量的高低而设置不同的分析仪，含铬废水进行高铬和低氰的分析，含氰废水进行高氰和低铬的分析，混排废水进行高铬和高氰的分析，综合废水进行低铬和低氰的分析，有助于全面分析好废水的铬和氰的含量，使得排放有序、高效、全面。

在所述废水收集管与取样泵之间还连接有过滤器。经过过滤器可将废水收集管进水管中的固体杂质过滤掉，防止采样管道的阻塞，提高采样系统的持续稳定运行时间，降低故障率，方便分析仪对样本水进行准确分析。

所述计量单元为分别设置在所述混排池和进水切换阀之间、调节池和进水切换阀之间的流量计，该流量计与集散控制装置的中央处理单元电连接。

本发明与现有技术相比，具有如下优点：

1、能快速动态的检测出各厂排放的水质状况，尤其是电镀废水的混排清况，同时指导厂家管理好废水的排放；

2、严格按废水水质进行分类收集处理，保证电镀工业区的电镀废水集中处理系统稳定运行，降低运营费用、便于管理；

3、有效降低劳动强度，提高处理能力和效力，便于监管。

附图说明

图1为本发明系统原理框图；

图2为本发明系统结构图；

图3为本发明控制回路结构示意图；

附图标记说明：1、集散控制装置，2、取样阀，3、进水切换阀。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明的内容做进一步详细说明。

实施例：

请参阅图1到图3所示，一种电镀工业园区废水分类收集监控方法，包括如下步骤：(1)取样：从废水收集管中采取样本；

(2)分析：对采取的样本进行分析测量；

(3)对比：将分析测量得到的测量值与预先设定的值进行比较；

(4)控制：根据步骤(3)中的比较结果，当测量值小于或等于预定值时，则该废水分别输送到含氰废水调节池或含铬废水调节池或综合废水池，当测量值大于预定值时，该废水输送到混排池。

本实施例还具有应用于该电镀工业园区废水分类收集监控方法的监控系统，包括：用于从废水收集管中采取样本的取样单元；用于将取样单元取到的样本水进行分析测量的分析单元；将分析单元分析测量的数据与预先设定的值进行比较的中央处理单元；该中央处理单元设置在集散控制装置中；集散控制装置还包括根据中央处理单元的比较结果输出控制命令控制进水切换阀动作以切换到调节池或混排池的控制单元；对废水排放流量、重金属含量数据进行计量的计量单元；将计量单元记录的数据以及阀门工作状态显示的显示单元，该显示单元将显示信号传递给监视系统显示。该计量单元为分别设置在混排池和进水切换阀之间、调节池和进水切换阀之间的流量计，流量计与集散控制装置的中央处理单元相连接。

本实施例中调节池是总称，实际上有三个调节池分别对应含铬、含氰、综合废水，对应的含铬废水的切换阀只能切换到含铬废水池或混排池、含氰废水的切换阀只能切换到含氰废水池或混排池、综合废水的切换阀只能切换到综合废水池或混排池，切换阀也是独立的，控制系统根据具体管道上采样的数据进行相对应的控制。

本实施例有90条废水进水管，并分成两部分，每部分设置45个取样阀对废水取样，同时相对应的设置有与废水收集管网连通的两套取样泵，这有利于两套系统平行运行，缩短分析周期；在废水收集管与取样泵之间还连接有过滤器，经过过滤器滤掉固体杂质后通过取样泵提升送至含铬(或含氰)分析仪进行分析，配备二套铬分析仪分别用于高低浓度含铬废水的铬含量测量，配备二套氰分析仪分别用于高低浓度含氰废水的氰含量测量，经由集散控制装置根据时间控制阀门轮流开启，每套系统每次开启一个阀门，经取样泵抽取，经过过滤、预洗、清洗等过程后送至分析仪进行测量，分析结果转换成4—20mA电信号实时传输到集散控制装置的模拟量单元，继而进入中央处理单元，经过中央处理单元运算，输出信号控制进水管道上切换阀的动作(切换阀为三通阀，一个进水口，两个出水口，一个出水口接通时另一个出水口关闭)，如含氰废水中的铬含量测量值在控制范围(一般为0.5mg/l)内则按正常输送进入含氰废水调节池，如果超出控制范围则输送到混排池；含铬废水中的氰含量测量值在控制范围(一般为0.3mg/l)内则按正常输送规则进入含铬废水调节池，如果超出控制范围则输送到混排池；综合废水中含铬在控制范围(一般为0.5mg/l)和含氰在控制范围(一般为0.3mg/l)时，则将综合废水排到至综合废水池，如任一一种杂质超标则自动切换排入混排废水池。同时各类测量数据及废水流向在监视系统上进行实时显示。

还包括有根据废水的水质种类及水质中重金属的含量进行计费的计费步骤。该计费步骤通过在集散控制装置中集成嵌入计费单元实现，该计费单元根据废水的水质种类及计量单元的计量数据进行计费，根据实时检测到计量单元的数据(杂质含量、水排放总量)生成结算费用。

本实施例的具体实施方式如下：整个系统设四套在线自动分析仪，铬(Cr6+)在线自动分析仪二套，一套用于分析含铬废水、混排废水的铬含量，一套用于分析含氰废水、综合废水中的铬含量，氰化物分析仪二套，一套用于分析含氰废水、混排废水中的氰含量，一套用于分析含铬废水、综合废水中的氰含量。XDPS控制硬件和组态软件包，监视系统25套，电磁流量计125台，进水切换阀等。对25家工厂送来的90条管的五种工业废水进行Cr⁶⁺和CN^-分析(由中央处理单元按时间顺序自动切换)，当发现Cr⁶⁺和CN^-的含量超过一定范围时，打开进水切换阀将该废水排入混排池，否则排入相应废水收集池。

整个监控系统分25个工作站，每个工作站相对独立，分别动态显示各个不同厂家的污水流量和各类污水水质。其功能主要有：

1、流量显示

现场125个流量信号(4~20mA)被采集处理后，分别送到不同的工作站实时显示瞬时值，以趋势图的形式反映出来。流量可以累计，可以复位，以便准确掌握出水流量。

2、自动采样控制

在各电镀厂分类收集的污水总管上，安装有90个取样阀，控制由电磁阀控制其开关，由集散控制装置中的采样控制单元按时间顺序定时自动的控制每个管道向分析仪提供废水样本。分析仪器经过过滤、预洗、清洗、进样分析等过程后输出数据，送入到集散控制装置中进行判断处理。每10分钟切换采样阀一次，循环执行，动态实时显示。集散控制装置根据测量到的金属离子浓度大小控制出水切换阀，以便让污水进入到不同的收集池进行处理，25个工作站分别显示不同管道污水中Cr⁶⁺和CN^-的含量，实时显示，并有趋势图反映历史数据。

本实施例还给出了根据实时检测到计量单元的数据(杂质含量、水排放总量)生成结算费用的方案。

各厂排放废水可分为含铬、含氰、前处理、混排、综合五类废水，每种水质及水质中重金属含量不同处理费用相差较大，一般地，混排废水>含氰废水>含铬废水>前处理废水>综合废水。

以含氰废水为例，若只考虑两中污染因子，则收费模式如下：

    

注：T_CN-——含氰废水的处理总费用；

k₁、k₂——所考察的二种污染因子收费权重，k1+k2＝1；

T_标CN-——含氰废水在基准浓度下收费标准单价；

C_CN-——每种污染因子i的基准浓度；

Δc_cn-——每种污染因子实际浓度与基准浓度的差值；

Q_CN-——含氰废水的总水量；

如在含氰废水中基准值为：氰含量100mg/l，铬含量0.5mg/l。收费基准为5元/M³，每天排放量为1000M³，收费权重为氰0.6，铬0.4。现实际含量为氰含量120mg/l，铬含量0.6mg/l。计算实际应收费为：

则按标准收费费用为：5×1000＝5000元

实际收费为：0.6×5×(1+(120-100)/100)×1000+0.4×5×(1+(0.6-0.5)/0.5)×1000＝6000元

考虑按5种废水分类，则综合考虑各因素，电镀废水收费的模式参考公式如下：

注：T——电镀废水处理总费用；

T_标i——在基准浓度下收费标准单价；

K_i——所考察的多种污染因子收费权重；

C_i——每一种收费因子i的基准浓度；

△C_i——每种污染因子实际浓度与基准浓度的差值；

Q_i——每种废水的水量；

在实际运营管理中，每一种废水有多种污染因子，(如铬、氰、COD、铜、镍、PH值等)每一种因子的浓度大小都会对处理费用产生影响，但一般地，可以选择最主要的一种或两种污染因子作为计算的依据，从而简化费用的计算模式，增强操作性。自动计费系统与集散系统集成，根据实时检测到的数据(杂质含量、水排放总量)自动生成结算费用。

上列详细说明是针对本发明可行实施例的具体说明，该实施例并非用以限制本发明的专利范围，凡未脱离本发明所为的等效实施或变更，均应包含于本案的专利范围中。

Claims (8)

1、一种电镀工业园区废水分类收集监控方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)取样：从废水收集管中采取样本；

(2)分析：对采取的样本进行分析测量；

(3)对比：将分析测量得到的测量值与预先设定的值进行比较；

(4)控制：根据步骤(3)中的比较结果，当测量值小于或等于预定值时，则该废水分别输送到含氰废水调节池或含铬废水调节池或综合废水池，当测量值大于预定值时，该废水输送到混排池。

2、如权利要求1所述的电镀工业园区废水分类收集监控方法，其特征在于：还包括有根据废水的水质种类及水质中重金属的含量进行计费的计费步骤。

3、一种应用于权利要求1所述电镀工业园区废水分类收集监控方法的监控系统，其特征在于，包括有：

用于从废水收集管中采取样本的取样单元；

用于将取样单元取到的样本水进行分析测量的分析单元；

将分析单元分析测量的数据与预先设定的值进行比较的中央处理单元；

该中央处理单元设置在集散控制装置中；

所述集散控制装置还包括根据中央处理单元的比较结果输出控制命令控制进水切换阀动作以切换到调节池或混排池的控制单元；对废水排放流量、重金属含量数据进行计量的计量单元；将计量单元记录的数据以及阀门工作状态显示的显示单元，该显示单元将显示信号传递给监视系统显示。

4、如权利要求3所述的电镀工业废水分类收集监控系统，其特征在于：在所述集散控制装置中还集成嵌入有根据废水的水质种类及计量单元的计量数据进行计费的计费单元。

5、如权利要求4所述的电镀工业废水分类收集监控系统，其特征在于：所述取样单元包括设置在废水收集管上的取样阀及与废水收集管网连通的两个取样泵。

6、如权利要求5所述的电镀工业废水分类收集监控系统，其特征在于：所述分析单元为分别与两个取样泵连通的两组分析仪，其一组分析仪包括高铬分析仪和低氰分析仪，另一组分析仪包括低铬分析仪和高氰分析仪。

7、如权利要求6所述的电镀工业废水分类收集监控系统，其特征在于：在所述废水收集管与取样泵之间还连接有过滤器。

8、如权利要求3到7的任一所述的电镀工业废水分类收集监控系统，其特征在于：所述计量单元为分别设置在所述混排池和进水切换阀之间、调节池和进水切换阀之间的流量计，该流量计与集散控制装置的中央处理单元电连接。

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