CN107344733A - 一种在线监测防冲击系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种在线监测防冲击系统；所述系统包括如下：在每一根进入生化调节池的废水管道上加装氨氮在线监测装置和COD在线监测装置（根据控制指标的实际需求自行决定加装在线监测装置的种类），相应的在调节池进生化系统的管道上加装氨氮在线监测装置和COD在线监测装置；在所述氨氮在线监测装置和COD在线监测装置分别与电脑控制连接，且设定监测指标值，当指标正常时，废水直接进入调节池，调节池水进入生化池。本发明采用全自动化控制，超标水自动切入事故池，避免人工操作的滞后性。当调节池指标低于设定值时会自动控制将事故池超标水切入调节池，当调节池指标达到设定值自动停泵。及时保证超标水回用，又对系统进水指标影响不大，保证系统正常。

Description

一种在线监测防冲击系统
技术领域
本发明属于生物化学处理阶段的污水处理领域，具体为一种在线监测防冲击系统。
背景技术
现阶段焦化、化工等行业的污水处理工工艺中，或多或少都会用到生物活性污泥法处理污水的这个阶段，用活性污泥去处理水中的污染物质以去除COD、氨氮、氰化物硫化物等使出水能够进入到下一步工序中继续处理或者达标排放。由于活性污泥属于微生物群体，它的生长繁殖是由特定的外部环境决定的，或者说是由废水中的污染物决定的，适宜的污染物水平可以促进活性污泥的生长，活性污泥正常的代谢可以达到去除污染物的能力，如果高浓度的污染物进入到生化系统中，极易导致污泥中毒或者死亡，使生化系统崩溃。污泥中毒或者死亡后，恢复周期较长一般都在15-30天左右的时间，这是由特定的活性污泥的世代生长时间周期长短决定的，并且恢复期间需减少处理量并大量投加营养物质才能使污泥在15-30天内恢复活性或者再次生长下一代特定污泥。并且出水指标严重超标，直接影响下一个工段的处理。同时现在环保形势如此严峻，一般的企业没有可以容纳15-30天污水量的事故池，势必容易引发环保事故，现在环保按日记罚，产生法律责任的企业负责人和相关员工还要拘留或负法律责任。为了防止生化系统不受到高浓度污染物的冲击（主要是COD、氨氮和硫化物氰化物，现阶段高浓度的硫化物氰化物是存在于脱硫废液当中的，一般采用其他方法处理不在进入生化系统，一般不予考虑。低浓度的硫化物氰化物对系统影响较小可以进入生化处理）。每个焦化或者化工企业会对进入生化系统的污水进行化验包括其中的COD、氨氮等指标。但是（一）化验的频次比较小（一般COD、氨氮一天两次），（二）一次化验的时间比较长（主要是COD一般化验按照国标GB11914-1989需四个小时左右）对指导生产调整意义不大，并且人工化验，数据有时会由于误差而不准确，（三）焦化或者化工尤其是化工行业COD、氨氮变化较快并且变化范围比较大，如一家甲醇生产企业，精馏废水的COD可以在700-10000mg/L的范围进行变化，如果化验频次再少一些，12- 24小时的高COD进水就可能导致生物污泥系统彻底崩溃，最少30天的恢复期。并且现阶段是人工化验，周期较长，化验进水指标高时，系统已经进水12-24小时，人工切换处理高指标来水有一定的滞后性，对生化系统可能会产生冲击，极易引发环保事故。
发明内容
针对现有技术存在的上述不足，本发明的目的在于提供由在线监测设备定期化验进入调节池的废水1、废水2和调节池上生化系统废水的氨氮和COD指标。
本发明提供一种在线监测防冲击系统，所述系统包括如下：氨氮在线监测装置和COD在线监测装置（根据控制指标的实际需求自行决定加装在线监测装置的种类），所述一组氨氮和COD在线监测装置安装在废水1进入调节池的管道上，所述一组氨氮和COD在线监测装置安装在废水2进调节池的管道上，另一组氨氮和COD在线监测装置安装在调节池进生化系统的管道上；
在所述氨氮在线监测装置和COD在线监测装置分别与电脑控制连接，且设定监测指标值。
优选的，所述安装在废水1进调节池管道上的氨氮和COD在线监测装置，每两小时采样一次（具体采样频率可自行调整），测废水1的氨氮和COD指标，设定氨氮和COD指标不超过监测指标值（具体指标根据标准自行确定）；
当废水1的指标不超过设定值时，废水正常进调节池；
当废水1指标超过设定值时，由电脑控制将超标水切入到事故池，并报生化操作工和生产调度，通知相关岗位调整操作使指标尽快合格，保证调节池的水质指标始终在设定值之内，确保污水生化系统不受冲击。
优选的，所述安装在废水2进调节池管道上的氨氮和COD在线装置，每两小时采样一次（具体采样频率可自行调整），测废水2的氨氮和COD指标，设定氨氮和COD指标不超过监测指标值（具体指标根据标准自行确定）。
当废水2的指标不超过设定值时，废水正常进调节池；
当废水2指标超过设定值时，由电脑控制将超标水切入到事故池，并报生化操作工和生产调度，通知相关岗位调整废水工艺操作使指标尽快合格，保证调节池的水质指标始终在设定值之内，确保污水生化系统不受冲击。
优选的，所述安装在调节池上的氨氮和COD在线监测装置，每两小时采样一次（具体采样频率可自行调整）；测调节池的生化系统有机负荷，设定生化系统有机负荷不超过设计量（具体指标根据标准自行确定）
当化验指标合格时，系统正常进水；
当某一项指标超标时，由电脑控制进入生化系统的有机负荷始终保持在设计量，确保调节池的水质合格，并报生化操作工及时排查来水水质。
优选的，所述氨氮或COD指标监测值超标时，电脑控制将指标高的废水切换到事故池；
当调节池生化系统有机负荷低于设计量时，电脑控制事故池泵打开将超标水流入调节池，具体流量由电脑控制，当调节池生化系统有机负荷高于设计量时，电脑自动关停事故池水泵。
更进一步地，本发明由PLC电脑设备实现自动控制整理污水处理系统，首先，确保进入调节池的废水1、废水2的氨氮水质指标（两小时测定一次,具体采样频率可自行调整）一直在设计范围内，如果在线设备检测出指标超出设计范围，电脑发出指令报生化操作工和生产调度，通知相关岗位调整相关操作使指标尽快合格。调节池水的氨氮两小时测定一次（具体采样频率可自行调整），当调节池水的氨氮超过设计值时，通过PLC电脑设备实现自动控制进入生化系统的氨氮有机负荷始终保持在设计量（减少生化进水量），保证污水生化系统不受高氨氮废水的冲击，保持系统稳定高效的运行。当废水1和废水2的氨氮指标过高时，电脑控制将氨氮指标高的水切换到事故池，当电脑测定的调节池氨氮低时，电脑控制切换将氨氮指标高的废水再切换到调节池。当调节池水的氨氮总量小于设计量（具体指标根据标准自行确定），电脑控制将事故池的水导入到调节池，具体流量由电脑控制。当调节池水的氨氮指标高于设计量（具体指标根据标准自行确定），由电脑控制将事故池的泵关停，保证事故池水回用而且调节池氨氮指标不会超标。
废水1和废水2的COD和调节池的COD每两小时做一次（具体采样频率可自行调整），当调节池的COD指标超标时，根据调节池的COD指标，通过PLC电脑设备实现自动控制进入生化系统的COD有机负荷始终保持在设计量（减少生化进水量），保证污水生化系统不受高COD污水的冲击，保持系统稳定高效运行。由PLC电脑设备实现自动控制确保进入调节池的废水1和废水2的COD指标一直在设计范围内，如果在线设备检测出指标超出设计范围，电脑发出指令报生化操作工和生产调度，通知相关岗位调整废水工艺操作使指标尽快合格，必要时可人工开启补水阀门补充稀释水，始终保持调节池进入生化系统的水质保持在设计范围之内。
本发明监测装置为通过市场销售渠道可得到。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
（1）、本发明涉及电脑控制在线监测设备（通过中国环境保护产品认证，主要测废水的COD、氨氮指标，也可以和业主沟通希望关注那些指标，安装相应的监测系统）采样（所有进入生化系统的来水）、测量、记录数据，保证按规定时间出数据（COD、氨氮按照每两小时一次测定，还可以缩短到一个小时一次，比现有的实验室化验COD的方法快了近三个小时，采用的是环保行业标准HJ/T399-2007）。当数据超过设定值，系统报警并自动切换电动阀，将高指标的废水切入事故池，防止生化系统被高COD、高氨氮的废水冲击，防止污泥中毒或死亡，生化系统崩溃。
（2）、本发明采用电脑自动采样、测量，避免了人为化验频次少，数据不准不及时等问题，能及时发现废水指标波动，提供数据以指导生化系统正常处理废水。
（3）、本发明采用全自动化控制，超标水自动切入事故池，避免人工操作的滞后性。当调节池指标低时会自动控制将事故池超标水回配调节池，当调节池指标达到设定值自动停泵。及时保证超标水回用，又对系统进水指标影响不大，保证系统正常。
（4）本发明通过实时的在线测定，来确保进入生化系统的氨氮和COD都在指标范围之内，保证生化系统不受冲击，保证生化系统的处理量不受影响，保证出水指标正常。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。
图1是本发明工艺流程示意图。
图2是本发明整体控制示意图；
图3是本发明局部元器件控制图；
图4本发明合格与不合格流程处理图；
图5是本发明实施例工艺流程图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
实施例1
本实施例涉及一种在线监测防冲击系统，如图5、2、3、4所示：所述系统包括如下：一组氨氮在线监测装置、两组氨氮和COD在线监测装置，所述一组氨氮在线监测装置安装在蒸氨废水进入除油池的管道上，所述一组氨氮和COD在线监测装置安装在甲醇污水进调节池的管道上，另一组氨氮和COD在线监测装置安装在调节池进生化系统的管道上；
在所述氨氮监测装置、氨氮和COD在线监测装置分别与电脑控制连接，且设定监测指标值。
进一步地，所述氨氮在线监测装置每两小时采样一次，设定氨氮指标不超过100mg/L；
当蒸氨废水的指标不超过设定值时，废水正常进除油池、调节池；
当蒸氨废水指标超标时设定值时，由电脑控制将超标水切入到事故池，并报生化操作工和化产人员调整蒸氨操作使指标尽快合格，保证调节池的水质指标始终在设定值之内，确保污水生化系统不受冲击。
进一步地，所述安装在甲醇污水进调节池的管道上的氨氮和COD在线装置，每两小时采样一次，测甲醇污水的氨氮和COD指标，指标控制在氨氮100mg/L，COD 3000mg/L；
当甲醇污水指标超标时，由电脑控制将超标水切入到事故池，并报生化操作工和生产调度，通知甲醇厂调整甲醇废水工艺操作使指标尽快合格，保证调节池的水质指标始终在设定值之内，确保污水生化系统不受冲击。
进一步地，所述安装在调节池进生化系统管道上的氨氮和COD在线监测装置，每两小时采样一次，与甲醇废水氨氮和COD在线监测共用设备，由电脑控制电磁阀每小时切换一次；
当化验指标合格时，系统正常进水；
当某一项指标超标时，由电脑控制进入生化系统的有机负荷始终保持在设计量，确保调节池的水质合格，并报生化操作工及时排查来水水质。
进一步地，所述氨氮或COD指标监测值超标过高时，电脑控制将指标高的废水切换到事故池；
当调节池的氨氮或COD指标低于设定值时，电脑控制事故池泵打开将超标水流入调节池，具体流量由电脑控制，当调节池指标高于设定值时，电脑自动关停事故池水泵。
本发明系统是通过进入生化池（本焦化厂是A2/O，还要有很多类似工艺）的废水由在线设备化验其COD，氨氮（根据控制指标的实际需求自行决定加装在线监测装置的种类）。（2）全电脑控制，只要化验数据超过设定值，电脑控制相应的电磁阀打开或调节流量，将高浓度废水对生化系统的影响降到最低。（3）在线设备化验，可以避免人工化验，频次少数据不准不及时的问题，实时关注废水指标变化。（4）泵的开停都是由数据指标决定，并由电脑操作发出指令，避免了人为操作的滞后性。本身生化系统是知识文化素质要求较高的工段，采用本系统可以减少对人员素质的要求，全部控制操作都是有电脑自动化控制，实现了人工智能。本系统可以处理任何行业任何废水工艺，只要某一阶段涉及到采用生物污泥法处理废水的生产工艺。
本发明全部有电脑自动控制，避免了生化系统被高指标的污水冲击，保证系统稳定高效的运行。
效益分析：以年产100万吨焦炭的焦化公司，相对应的污水处理系统60m3/h的生化系统为例。
（1）当系统受到冲击后，保守的恢复手段是减少处理量，使污泥自动恢复。COD超标冲击后恢复期为30天，氨氮超标冲击后恢复期为15天（是由特定污泥世代生长时间决定的），期间必须减少处理量，大量投加葡萄糖等营养物质使污泥快速繁殖。一个月的葡萄糖消耗量大约为10吨，大概费用5.5万左右，磷盐1吨，大概费用的0.65万元左右。但现有环保高压态势下，减量处理势必会有大量废水无法处理，15-30天的恢复期间，超标废水无处可去，期间出水指标会在超标范围运行（如果加药处理到达标，一个月的时间费用需10万左右，处理量20m3/h，减少处理量使系统恢复），如遇环保检查，可能导致罚款或直接关停处理。
（2）如果加入高效菌种快速恢复，期间可以不减量，但以现在的处理量（40-60m3/h）和O池池容（高效菌的投加量是以O池池容计算的），恢复费用在30-50万元之间。期间COD、氨氮指标也要超标，加药剂费用需10-15万元左右（一个月时间）。
（3）现阶段环保形势严峻，超标排放，按日计罚。如果触犯法律，当班人员、相关领导乃至企业负责人都要负相应的法律责任，罚款乃至拘留。
对比例
以一家焦化企业的防冲击系统的工程实例具体介绍一下：
生产现状如下表述：
某焦化污水生化系统，主要的来水有蒸氨废水、甲醇污水及少量生化污水。观察历史数据发现（表1），蒸氨废水的氨氮波动较大且高于生化进水的设计值100mg/L，甲醇污水的氨氮指标波动较大且高于生化进水100mg/L，导致调节池进生化系统的氨氮指标远超过设计指标100mg/L，又由于蒸氨和甲醇水氨氮化验频次较少（一天一次），不容易发现氨氮超标的情况，导致超标氨氮废水长时间进入污水生化系统，造成污水生化系统频繁受到冲击。同时甲醇废水的COD变化较大较快，最高时COD有10000mg/L的情况(2016年10月)且带有石蜡将A池污泥包裹，影响A池处理效果，导致污水生化系统受到冲击，活性污泥受到抑制或死亡，且污水生化系统恢复周期较长，一般长达一个月之久，并且在系统恢复期需要减少进水量，以保证活性污泥得以恢复。污水生化系统恢复期间出水指标严重超标，极易引发环保事故。
表1 历史数据(2016年）
本发明通过与现有技术的对比，本发明是采用全电脑控制在线设备自动化验，以数据为依据自动调节流量或者切入事故池等一系列的操作，在避免系统收到高浓度废水冲击的情况下，保证出水指标合格，全面实现人工智能化操作。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。

Claims (5)

1.一种在线监测防冲击系统，其特征在于，所述系统包括如下：氨氮在线监测装置和COD在线监测装置，所述一组氨氮和COD在线监测装置安装在废水1进入调节池的管道上，所述一组氨氮和COD在线监测装置安装在废水2进调节池的管道上，另一组氨氮和COD在线监测装置安装在调节池进生化系统的管道上；
在所述氨氮在线监测装置和COD在线监测装置分别与电脑控制连接，且设定监测指标值。
2.如权利要求1所述的在线监测防冲击系统，其特征在于，所述安装在废水1进调节池的管道上的氨氮和COD在线监测装置，每两小时采样一次，测废水1氨氮和COD指标，设定氨氮和COD指标不超过监测指标值；
当废水1的指标不超过设定值时，废水正常进调节池；
当废水1指标超标时设定值时，由电脑控制将超标水切入到事故池，并报生化操作工和生产调度，通知相关岗位调整操作使指标尽快合格，保证调节池的水质指标始终在设定值之内，确保污水生化系统不受冲击。
3.如权利要求1所述的在线监测防冲击系统，其特征在于，所述安装在废水2进调节池的管道上的氨氮和COD在线装置，每两小时采样一次，测废水2氨氮和COD指标，设定氨氮和COD指标不超过监测指标值；
当废水2的指标不超过设定值时，废水正常进调节池；
当废水2指标超标时，由电脑控制将超标水切入到事故池，并报生化操作工和生产调度，通知相关岗位调整废水工艺操作使指标尽快合格，保证调节池的水质指标始终在设定值之内，确保污水生化系统不受冲击；
根据进调节池的废水种类确定安装在线检测设备的数量，每一种废水安装一组在线检测设备。
4.如权利要求1所述的在线监测防冲击系统，其特征在于，所述安装在调节池进生化管道上的氨氮和COD在线监测装置，每两小时采样一次；测调节池的生化系统有机负荷，设定生化系统有机负荷不超过设计量；
当化验指标合格时，系统正常进水；
当某一项指标超标时，由电脑控制进入生化系统的有机负荷始终保持在设计量，确保调节池的水质合格，并报生化操作工及时排查来水水质。
5.如权利要求1所述的在线监测防冲击系统，其特征在于，所述氨氮或COD指标监测值超标过高时，电脑控制将指标高的废水切换到事故池；
当调节池生化系统有机负荷低于设计量时，电脑控制事故池泵打开将超标水流入调节池，具体流量由电脑控制，当调节池指标高于设定值时，电脑自动关停事故池水泵。
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