CN107192414A - 一种工业园区废水排放智能监控与报警的方法 - Google Patents

一种工业园区废水排放智能监控与报警的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种工业园区废水排放污染物智能化监控与报警的方法，该方法集污染物在线监测、排污总量计算、排污异常情况实时监控于一体，选用准实时的在线监控仪器，对废水中化学需氧量、氨氮的高频率监测，使平台计算污染物排放总量更加科学合理；对企业废水排放管道中化学需氧量、氨氮、废水流量等数据通过GPRS模块发送至信息管理平台，平台根据数据后台计算企业污染物排放总量与废水排放总量，参照企业的纳管排放标准与污染物、废水总量指标要求进行判断，发生超标及时通过无线对电控阀门发送指令关闭该企业排污口，确保园区污水处理厂安全运行。

Description

一种工业园区废水排放智能监控与报警的方法
技术领域
本发明涉及一种环境污染物监控的方法，具体涉及一种工业园区废水排放污染物的智能化监控与报警方法，用以实现对企业废水排放的实时监控和排污总量计算与报警。
背景技术
目前，国内工业以园区为载体的经济发展已经取得了一定的成效与规模，涉及水环境污染较大的园区主要有造纸、印染、制药等行业。园区内企业废水经过预处理后排放到园区污水处理厂统一处理，按照废水的排放总量收取废水处理费与排污费。
国内工业园区企业废水排放环境监测系统主要由数据采集器(包括现场手持仪与在线仪器)、环境监测信息化平台、监测数据管理终端等，具体架构图如图1所示。监测流程：监测仪器采集到废水排放污染物指标(包括化学需氧量、氨氮和废水流量等参数)，通过网络将数据传输至环境监测信息化平台，平台计算机进行分析计算，不同的监测数据管理终端根据相应的权限级别获取数据。
我国对企业的废水排放总量监测，一般对化学需氧量、氨氮采取一天4～6次进行监测，同时依据流量计数据，计算这段时间内化学需氧量、氨氮的排放总量；企业月污染物排放总量，根据化学需氧量、氨氮月平均值与月废水累积流量，核算化学需氧量、氨氮的月排放总量。
综上可以看出，我国在企业水污染物排放监测方面存在以下问题：
1、水污染物(包括化学需氧量、氨氮)排放总量计算不合理
采取对化学需氧量、氨氮一天4～6次进行监测，再依据测量值乘以这段时间内流量仪测得的废水累积流量，计算该时间段内化学需氧量、氨氮的排放总量。这样的采样方式，排污流量与污染物在线监测相互独立，且采样时间间隔过大，以一天4～6次的监测平均值(即间隔4～6 小时)的瞬时测量数据代表该时段平均值参与核算排污总量，显然不合理。
2、园区污水处理厂存在安全隐患
目前采取4～6小时的监测方式，难以及时、有效地监测企业污染物浓度的突然变化，对于企业可能存在利用4～6小时的时间间隔，排放高浓度废水，导致污水处理厂中可降解菌种死亡，影响污水处理厂安全运行，存在对环境造成污染的隐患。
3、不能及时制止企业超排、偷排行为
遇到企业排放超标浓度的废水，或废水排放总量与污染物排放总量超标的情况，不能第一时间报警，不能及时有效制止这种违法现象，可能造成环境污染的后果。
发明内容
本发明提供一种适合工业园区企业废水排放智能化监控与报警的方法，能科学计算企业水污染物排放的总量，及时有效制止企业超排、偷排行为，解决污水处理厂存在的安全隐患，防止环境污染事件发生。
本发明方法的构思是选用在线监测仪器，对废水中化学需氧量、氨氮的高频率监测，增加废水污染物监测的瞬时值，使平台计算污染物排放总量更加科学合理；对企业废水排放管道中化学需氧量、氨氮、废水流量等数据通过GPRS模块发送至信息管理平台，平台根据数据后台计算企业污染物排放总量与废水排放总量，参照企业的纳管排放标准与污染物、废水总量指标要求进行判断，发生超标及时通过无线对电控阀门发送指令关闭该企业排污口，同时发送信息给管理者待处理。
本发明采用的技术方案如下：
一种工业园区废水排放污染物智能化监控与报警的方法，其特征在于：
在污染物监测过程中，采用准实时水污染物监测在线仪器，主要包括化学需氧、氨氮在线监测仪，废水监测流程如下：
1)在线测量仪连续在每个测量周期T内,对被测污染物采样一次,并监测被测污染物瞬时浓度C；
2)流量计测量周期T内的累积流量Q；
3)按照流量的权，计算污染物排放总量L，公式如下：
L＝(t1－t2)×Q×(C1+C2)÷2
其中，t1、t2代表计算流量的起始和结束时间；
4)当步骤1)所监测污染物瞬时浓度超标，信息平台计算的污染物排放总量超标，则电控阀门会自动关闭排污口，同时发出警报信息。
本技术方案对废水污染物的在线监测采用了准实时在线仪器，包括COD在线测量仪和氨氮在线测量仪、流量计等。所述的准实时监测仪器，符合国家有关环境监测的技术标准与规范。例如美国HACH公司的紫外线COD在线测量仪，监测最小间隔1分钟。目前环保行业多数采用时间间隔在4～6小时，存在企业在利益驱动下利用监测时间间隔超标排放的安全隐患，同时时间间隔过大，计算企业污染物排放总量偏差较大。
具体来说，本发明采用污染物准实时在线监测仪器，监测频率可控制在1分钟≦T≦20分钟，瞬时浓度的在线监测时间间隔大大缩小，污染物排放总量的计算更加科学合理，减少误差。信息平台得到污染物瞬时监测值，根据监测时间段内的流量，服务器计算污染物的排放总量，以瞬时污染物浓度、污染物阶段累计排放流量、废水排放总量等指标值，对比国家标准、行业标准及地方标准排放要求，实时监控排放情况。当园区企业出现异常或违规大量排放超高浓度废水时，智能化监控系统立即向电控阀门发出指令，关闭该企业的排污口，同时向污水处理厂和当地环保部门发出信息，及时确保园区污水处理厂的正常运行，避免环境污染事件的发生。
本发明方法将水污染物浓度的测量周期缩小到分钟级别，实现监测准实时化；同时通过对水污染物浓度的准实时监测，发送数据至信息平台，后台计算污染物排污总量，遇到浓度超标、污染物总量超标现象及时发出关闭排污口命令，同时发出报警信息，保证工业园区集中污水处理厂的安全运行。
总之,本发明方法不仅实现了对定点排污口排污情况的实时监控，同时信息平台利用监测数据计算企业污染物排放总量，及时发现企业污染物瞬时浓度超标、污染物排放总量超标情况，关闭企业排污口，确保园区污水处理厂有效安全运行，避免环境污染事件发生。
附图说明
图1目前国内工业园区废水排放监控系统结构图；
图2本发明方法智能化监控与报警系统结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明具体实施例进行详细描述：
一种工业园区废水排放智能化监控与报警的方法，可以用于现有的工业园区中，对目前园区中的监控系统进行提升改造，达到对企业排污科学判断与报警的目的，本发明方法的智能化监控与报警系统结构示意图如图2所示。
如图2，污水智能化监控与报警系统，包括污染物在线监测的仪器和软件信息平两部分，在线监测的仪器化学需氧量在线监测仪、氨氮在线监测仪、排污管道流量计、智能化监控仪、电控阀门、GPRS模块、计算机处理器等。其中，在线监测仪器化学需氧量在线监测仪采用紫外线有机分析法的测量仪，采样间隔时间在1分钟到20分钟可设；氨氮在线监测仪采用光学法的测量仪，采样间隔时间在1分钟到15分钟可设。水污染物在线监测仪代替现有园区中的数据采集仪，实现对排污情况的实时监控。排污管道流量计实时监测排污管道的流量大小。
智能化监控与报警工业园区废水排放污染物的过程包括以下步骤：
1)在每个监测周期T＝1分钟的间隔内，化学需氧量在线监测仪和氨氮在线监测仪连续对管道内污水采样一次，监测被测污染物瞬时浓度C1(化学需氧量)和C2(氨氮)；
2)流量计测量周期T内的累积流量Q；
3)按照流量的权比(月，年)，计算污染物排放总量L，公式如下：
L＝(t1－t2)×Q×(C1+C2)÷2
其中，t1、t2代表计算流量的起始和结束时间；
4)当步骤1)所监测污染物瞬时浓度超标，信息平台计算的污染物排放总量超标，则电控阀门会自动关闭排污口，同时发出警报信息。

Claims (3)

1.一种工业园区废水排放污染物智能化监控与报警的方法，其特征在于：
在污染物监测过程中，采用准实时水污染物监测在线仪器，主要包括化学需氧、氨氮在线监测仪，废水监测流程如下：
1)在线测量仪连续在每个测量周期T内,对被测污染物采样一次,并监测被测污染物瞬时浓度C；
2)流量计测量周期T内的累积流量Q；
3)按照流量的权，计算污染物排放总量L，公式如下：
L＝(t1－t2)×Q×(C1+C2)÷2
其中，t1、t2代表计算流量的起始和结束时间；
4)当步骤1)所监测污染物瞬时浓度超标，信息平台计算的污染物排放总量超标，则电控阀门会自动关闭排污口，同时发出警报信息。
2.根据权利要求1所述的智能化监控与报警方法，其特征在于：所述的测量周期1分钟≦T≦20分钟。
3.根据权利要求1所述的智能化监控与报警方法，其特征在于：所述的在每个监测周期T＝1分钟的间隔内，化学需氧量在线监测仪和氨氮在线监测仪连续对管道内污水采样一次，监测被测污染物瞬时浓度C1(化学需氧量)和C2(氨氮)，发送至信息平台，按照流量的权比(月，年)，计算污染物排放总量L，遇到企业污染物瞬时浓度超标、污染物排放总量超标，及时关闭企业排污口，同时发出警报信息。
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