四川德陽污水處理站GNST-SC1000在線COD監(jiān)測儀安裝調(diào)試案例
一、項(xiàng)目背景
四川德陽某工業(yè)園區(qū)集中式污水處理站,主要接納處理園區(qū)內(nèi)裝備制造、輕工等企業(yè)生產(chǎn)廢水(含工藝洗滌水、設(shè)備沖洗水)及周邊少量生活污水,設(shè)計(jì)處理規(guī)模為10000m3/d。污水中工業(yè)廢水占比超70%,成分含懸浮物、有機(jī)污染物及少量重金屬離子,CODcr濃度呈中等波動特性(150-1000mg/L),需嚴(yán)格控制化學(xué)需氧量(CODcr)等關(guān)鍵指標(biāo)達(dá)標(biāo)排放。根據(jù)《四川省岷江、沱江流域水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(DB51/2311-2016)表1中“工業(yè)園區(qū)集中式污水處理廠”標(biāo)準(zhǔn)限值及《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 18918-2002)一級A標(biāo)準(zhǔn)要求,結(jié)合德陽市智慧環(huán)保監(jiān)管體系建設(shè)部署,該污水處理站需增設(shè)在線COD監(jiān)測系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)污水排放關(guān)鍵指標(biāo)的實(shí)時監(jiān)測、數(shù)據(jù)上傳及異常預(yù)警,支撐生態(tài)環(huán)境非現(xiàn)場監(jiān)管。經(jīng)多方調(diào)研,選用GNST-SC1000型在線COD監(jiān)測儀作為核心監(jiān)測設(shè)備,該設(shè)備采用重鉻酸鉀氧化分光光度法,符合HJ 828《水質(zhì) 化學(xué)需氧量的測定 重鉻酸鹽法》標(biāo)準(zhǔn),具備中等濃度檢測精準(zhǔn)、防雨防潮、抗干擾性強(qiáng)、穩(wěn)定性佳等特性,可滿足德陽高溫多雨、高濕雷電氣候下工業(yè)園區(qū)污水的長期穩(wěn)定監(jiān)測需求。
二、安裝調(diào)試前期準(zhǔn)備
(一)技術(shù)資料與標(biāo)準(zhǔn)核對
施工前,技術(shù)團(tuán)隊(duì)梳理設(shè)備技術(shù)文件及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求,重點(diǎn)核對HJ/ 353-2019《水污染源在線監(jiān)測系統(tǒng)(CODcr、NH3-N等)安裝技術(shù)規(guī)范》、HJ377-2019《化學(xué)需氧量(CODcr)水質(zhì)在線自動監(jiān)測儀技術(shù)要求及檢測方法》,以及《四川省岷江、沱江流域水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(DB51/2311-2016)、《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 18918-2002)、《四川省固定污染源自動監(jiān)控管理辦法》等文件要求,確保安裝流程、設(shè)備參數(shù)符合環(huán)保合規(guī)及智慧環(huán)保平臺數(shù)據(jù)接入要求。同時,收集污水處理站工藝流程圖(粗格柵+細(xì)格柵+水解酸化+改良AAO+MBR+紫外消毒)、排污口設(shè)計(jì)圖紙、廠區(qū)供電系統(tǒng)參數(shù)及視頻監(jiān)控布局資料,明確設(shè)備安裝位置、采樣點(diǎn)布局及數(shù)據(jù)傳輸接口要求,保障與污水處理站中控平臺及四川省生態(tài)環(huán)境監(jiān)測平臺、德陽市智慧環(huán)保監(jiān)管平臺的對接兼容性。
(二)設(shè)備與工具清點(diǎn)
對GNST-SC1000在線COD監(jiān)測儀全套設(shè)備進(jìn)行清點(diǎn),包括主機(jī)、采樣單元、消解模塊、試劑箱、蠕動泵、標(biāo)準(zhǔn)通訊接口(RS-232/RS-485)、電源線及信號線等;核查設(shè)備關(guān)鍵參數(shù),確認(rèn)量程(0~2000mg/L,適配中等濃度工業(yè)污水)、24h漂移(≤±1.1mg/L)、重復(fù)性(≤1.8%)等指標(biāo)符合出廠檢測報告要求。結(jié)合德陽工業(yè)園區(qū)污水中等懸浮物特性及高溫多雨、高濕雷電氣候,額外準(zhǔn)備防雨密封件、防雷接地裝置、防潮通風(fēng)設(shè)備、防水線槽、耐腐采樣管等輔助材料,同時備齊扳手、螺絲刀、電鉆、水平儀、萬用表、防雷檢測儀等安裝工具,確保安裝工作順利開展。
(三)現(xiàn)場環(huán)境勘查與規(guī)劃
對污水處理站現(xiàn)場進(jìn)行勘查,結(jié)合粗格柵+細(xì)格柵+水解酸化+改良AAO+MBR+紫外消毒工藝特點(diǎn),將采樣點(diǎn)設(shè)置在污水處理系統(tǒng)末端排放口前的監(jiān)測井內(nèi),確保采樣具有代表性;按照四川省及德陽市智慧環(huán)保監(jiān)管要求,在采樣點(diǎn)及設(shè)備站房同步規(guī)劃視頻監(jiān)控點(diǎn)位,確保覆蓋采樣全過程及設(shè)備運(yùn)行狀態(tài),視頻數(shù)據(jù)存儲時限不低于6個月。考慮到德陽夏季高溫(可達(dá)38℃)、多雨高濕、雷電頻發(fā)的氣候特點(diǎn),安裝位置選擇廠區(qū)中控室旁封閉防雨防潮的設(shè)備間內(nèi),設(shè)備間增設(shè)防潮除濕裝置及獨(dú)立防雷接地系統(tǒng)(接地電阻≤4Ω),主機(jī)外部加裝防雨防護(hù)罩,同時預(yù)留維護(hù)空間(≥0.8m)。規(guī)劃供電線路(220V交流電源,電壓波動≤±10%)及信號傳輸線路走向,線路采用防水線槽沿廠區(qū)構(gòu)筑物側(cè)壁敷設(shè),避免穿越低洼積水區(qū)域及露天暴曬區(qū)域,避免與生產(chǎn)動力線交叉干擾,確保高溫多雨、雷電環(huán)境下數(shù)據(jù)傳輸穩(wěn)定,滿足污水處理站24小時不間斷運(yùn)行的環(huán)保監(jiān)測通訊需求。
三、安裝實(shí)施流程
(一)采樣單元安裝
按照HJ/ 353-2019標(biāo)準(zhǔn)及德陽市生態(tài)環(huán)境局要求,在排污口監(jiān)測井內(nèi)的管道上安裝采樣探頭,采用法蘭固定方式并加裝防雨防沖擊加固裝置,確保探頭插入深度符合設(shè)備要求(距管道內(nèi)壁1/3處),避免管道死角及沉淀區(qū)影響采樣代表性。安裝采樣管(耐腐蝕性材質(zhì)),連接采樣探頭與監(jiān)測儀主機(jī)采樣入口,管道外部包裹防曬隔熱層并采用防水固定卡扣加固,管道敷設(shè)坡度≥1%,減少積液殘留;針對工業(yè)園區(qū)污水中等懸浮物、中等有機(jī)物特性,在采樣管中段安裝兩級過濾器(前置孔徑≤10μm攔截大顆粒雜質(zhì)+后置孔徑≤5μm精細(xì)過濾),防止堵塞管道及設(shè)備內(nèi)部通道。同時,安裝自動反沖洗裝置,與污水處理站原有反沖洗系統(tǒng)聯(lián)動,設(shè)定12小時/次的清洗周期,定期對采樣探頭、過濾器及管道進(jìn)行清洗,避免污染物附著堆積。
(二)主機(jī)與輔助設(shè)備固定
將GNST-SC1000監(jiān)測儀主機(jī)固定在預(yù)制防雨防潮支架上并采用加固措施,使用水平儀校準(zhǔn)主機(jī)水平,確保設(shè)備穩(wěn)定放置;將試劑箱放置在主機(jī)下方干燥通風(fēng)區(qū)域,靠近試劑添加口,便于后期試劑補(bǔ)充,同時檢查試劑箱密封性能,加裝防潮墊,防止高濕環(huán)境導(dǎo)致試劑受潮變質(zhì),避免陽光直射試劑箱影響試劑穩(wěn)定性。安裝蠕動泵,連接主機(jī)與試劑箱、消解模塊,檢查蠕動泵管路連接密封性,避免試劑泄漏;確認(rèn)設(shè)備內(nèi)部多通道選擇閥(閥芯為藍(lán)寶石材質(zhì))安裝牢固,保障閥門切換順暢。
(三)電氣與通訊連接
連接主機(jī)電源線,采用雙接地保護(hù)接線方式,電源線穿防水防雷套管敷設(shè),確保供電安全,適配德陽雷電多發(fā)電網(wǎng)環(huán)境;接入信號線,分別連接主機(jī)與采樣單元、消解模塊、反沖洗裝置及現(xiàn)場視頻監(jiān)控設(shè)備,核對接線端子編號,避免接錯線路,信號線接頭處采用防水密封端子及防雷浪涌保護(hù)器處理。按照《HJ 212-2017污染物在線監(jiān)控(監(jiān)測)系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸標(biāo)準(zhǔn)》及四川省生態(tài)環(huán)境監(jiān)測平臺、德陽市智慧環(huán)保監(jiān)管平臺數(shù)據(jù)上報要求,連接主機(jī)通訊接口(RS-485)與污水處理站中控平臺、上級監(jiān)管平臺,配置專屬上報IP地址、端口號等通訊參數(shù),實(shí)現(xiàn)監(jiān)測數(shù)據(jù)與視頻監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的同步上傳,支撐非現(xiàn)場監(jiān)管。完成接線后,整理線路并固定于防水防雷線槽內(nèi),對所有接口進(jìn)行二次防水密封,防止雨水侵蝕及雷電擊穿導(dǎo)致短路。
四、調(diào)試核心流程
(一)設(shè)備通電自檢
接通電源后,啟動GNST-SC1000監(jiān)測儀,設(shè)備自動進(jìn)入自檢模式,對硬件(光源、蠕動泵、電磁閥、消解模塊)、計(jì)量系統(tǒng)、通信模塊、視頻聯(lián)動模塊、防雷模塊等進(jìn)行全面自檢。通過主機(jī)顯示屏查看自檢結(jié)果,確認(rèn)各模塊提示;重點(diǎn)檢查日本濱淞進(jìn)口LED紅外發(fā)光管和光電池工作狀態(tài)、日本高砂進(jìn)口電磁閥密封性,以及設(shè)備間防潮除濕裝置、防雷系統(tǒng)運(yùn)行正常。同時驗(yàn)證視頻監(jiān)控與監(jiān)測設(shè)備的聯(lián)動功能,確保采樣過程可實(shí)時回溯。若出現(xiàn)故障提示,及時排查線路連接、設(shè)備部件或防潮防雷裝置問題,確保自檢通過。
(二)校準(zhǔn)調(diào)試
1. 零點(diǎn)校準(zhǔn):采用無有機(jī)物蒸餾水作為空白樣品,接入設(shè)備采樣系統(tǒng),啟動自動零點(diǎn)校準(zhǔn)程序,設(shè)備自動進(jìn)樣、檢測,記錄零點(diǎn)數(shù)值,確保零點(diǎn)漂移在允許范圍內(nèi)(≤±1.1mg/L)。若零點(diǎn)偏差過大,調(diào)整設(shè)備光學(xué)系統(tǒng)參數(shù),重新校準(zhǔn)直至達(dá)標(biāo)。
2. 量程校準(zhǔn):結(jié)合德陽工業(yè)園區(qū)污水中等濃度COD特性,選用兩種濃度的CODcr標(biāo)準(zhǔn)溶液(分別為150mg/L和800mg/L,接近設(shè)備量程的10%和80%),依次接入采樣系統(tǒng),進(jìn)行量程校準(zhǔn)。設(shè)備自動完成進(jìn)樣、消解、檢測流程,記錄檢測數(shù)值,與標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度對比,計(jì)算示值誤差(要求≤2.2%)。若誤差超出范圍,通過主機(jī)操作系統(tǒng)調(diào)整標(biāo)準(zhǔn)曲線參數(shù),重復(fù)校準(zhǔn)直至誤差達(dá)標(biāo)。同時,利用設(shè)備多量程快捷校準(zhǔn)功能,校準(zhǔn)一個量程后,確認(rèn)其他量程自動生成的標(biāo)準(zhǔn)曲線準(zhǔn)確性,保障中等濃度區(qū)間檢測精度。
(三)功能測試
1. 自動監(jiān)測功能:接入實(shí)際工業(yè)園區(qū)污水樣品,設(shè)置設(shè)備為連續(xù)監(jiān)測模式(監(jiān)測周期30分鐘/次),運(yùn)行48小時,記錄每次檢測數(shù)據(jù),觀察數(shù)據(jù)穩(wěn)定性,確保數(shù)據(jù)有效率≥93%。結(jié)合污水COD濃度波動特點(diǎn),重點(diǎn)驗(yàn)證設(shè)備在中等濃度COD區(qū)間(150-800mg/L)及低濃度達(dá)標(biāo)區(qū)間(≤50mg/L,對應(yīng)GB 18918-2002一級A標(biāo)準(zhǔn)限值)的檢測精度,確保數(shù)據(jù)符合排放管控要求。
2. 自動清洗與校準(zhǔn)功能:結(jié)合企業(yè)污水高污染特性,設(shè)置自動清洗周期(12小時/次)和自動校準(zhǔn)周期(7天/次),觸發(fā)測試程序,檢查設(shè)備是否能自動完成采樣通道、反應(yīng)池及過濾器的清洗,以及自動校準(zhǔn)流程,確保功能正常,避免污染物殘留影響檢測精度。
3. 報警與保護(hù)功能:模擬缺試劑、采樣故障、超標(biāo)(加入CODcr溶液,濃度≥60mg/L,超出GB 18918-2002一級A標(biāo)準(zhǔn)限值)、雷電浪涌、設(shè)備間高濕等異常場景,檢查設(shè)備是否能及時觸發(fā)聲光報警,并同步將報警信息推送至污水處理站中控平臺及德陽市智慧環(huán)保監(jiān)管平臺;測試斷電后設(shè)備數(shù)據(jù)保存功能(斷電30分鐘后恢復(fù)供電,檢查校準(zhǔn)數(shù)據(jù)、運(yùn)行日志是否完整),以及斷電復(fù)位后自動排出殘留水樣和試劑、清洗通道的功能,同時驗(yàn)證高濕環(huán)境下設(shè)備重啟后防潮除濕裝置自動啟動功能,保障污水處理站連續(xù)運(yùn)行場景下設(shè)備的容錯性和數(shù)據(jù)完整性。
4. 數(shù)據(jù)傳輸與視頻聯(lián)動功能:確認(rèn)設(shè)備監(jiān)測數(shù)據(jù)能實(shí)時上傳至污水處理站中控平臺、四川省生態(tài)環(huán)境監(jiān)測平臺及德陽市智慧環(huán)保監(jiān)管平臺,包括檢測數(shù)值、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、報警信息及設(shè)備間溫濕度數(shù)據(jù)等;驗(yàn)證視頻監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)與監(jiān)測數(shù)據(jù)的同步關(guān)聯(lián),確保采樣過程可追溯。測試遠(yuǎn)程控制功能,通過污水處理站中控平臺遠(yuǎn)程啟動校準(zhǔn)、清洗程序,檢查設(shè)備響應(yīng)是否及時準(zhǔn)確,驗(yàn)證污水處理站運(yùn)營-環(huán)保監(jiān)管的協(xié)同管控?cái)?shù)據(jù)互通性。
五、安裝調(diào)試效果與驗(yàn)收
(一)調(diào)試效果驗(yàn)證
經(jīng)過安裝調(diào)試,GNST-SC1000在線COD監(jiān)測儀運(yùn)行穩(wěn)定,各項(xiàng)性能指標(biāo)均達(dá)標(biāo):CODcr檢測示值誤差≤2.0%,重復(fù)性≤1.5%,24h漂移≤±0.6%;數(shù)據(jù)傳輸實(shí)時準(zhǔn)確,無丟包現(xiàn)象;自動清洗、校準(zhǔn)及防雨防潮、防雷擊、報警功能正常,能有效應(yīng)對德陽高溫多雨高濕雷電氣候及工業(yè)園區(qū)污水中等污染、中等波動的監(jiān)測需求。連續(xù)7天試運(yùn)行期間,設(shè)備數(shù)據(jù)有效率達(dá)98%,監(jiān)測數(shù)據(jù)與第三方實(shí)驗(yàn)室檢測數(shù)據(jù)一致性≥95%,符合《四川省岷江、沱江流域水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(DB51/2311-2016)及《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 18918-2002)一級A標(biāo)準(zhǔn),滿足四川省生態(tài)環(huán)境監(jiān)測平臺及德陽市智慧環(huán)保監(jiān)管平臺數(shù)據(jù)接入規(guī)范。
(二)驗(yàn)收與交付
邀請污水處理站運(yùn)營管理部門、德陽市生態(tài)環(huán)境局相關(guān)監(jiān)管人員進(jìn)行驗(yàn)收,提交安裝調(diào)試報告(含設(shè)備參數(shù)、校準(zhǔn)記錄、試運(yùn)行數(shù)據(jù)、故障排查記錄、防雨防潮防雷測試記錄、視頻監(jiān)控聯(lián)動測試記錄等),現(xiàn)場演示設(shè)備運(yùn)行、數(shù)據(jù)傳輸、遠(yuǎn)程控制及防雨防潮防雷功能。驗(yàn)收通過后,完成設(shè)備交付,向運(yùn)維團(tuán)隊(duì)提供專項(xiàng)操作培訓(xùn),包括設(shè)備日常操作、試劑更換、針對工業(yè)園區(qū)污水特性的過濾器清洗技巧、高溫多雨季節(jié)設(shè)備防潮防雷維護(hù)、簡單故障排查及與智慧環(huán)保平臺的數(shù)據(jù)對接維護(hù)等內(nèi)容,并移交設(shè)備技術(shù)資料、檢測報告等檔案。
六、運(yùn)維建議
1. 定期維護(hù):結(jié)合工業(yè)園區(qū)污水特性及德陽氣候特點(diǎn),每168小時(7天)進(jìn)行一次常規(guī)檢查,包括試劑余量、管路密封性、兩級過濾器堵塞情況、防雨防潮裝置完整性、防雷接地系統(tǒng)有效性、防潮除濕裝置運(yùn)行狀態(tài)等;每3個月進(jìn)行一次全面校準(zhǔn),確保檢測精度;每年聯(lián)系廠家進(jìn)行一次設(shè)備深度維護(hù),檢查內(nèi)部部件磨損及高溫高濕環(huán)境下電路老化情況,汛期來臨前額外增加一次防雨防雷系統(tǒng)專項(xiàng)檢測。
2. 試劑管理:使用符合標(biāo)準(zhǔn)的專用試劑,儲存于干燥通風(fēng)陰涼環(huán)境,做好防潮密封處理,避免陽光直射,定期檢查試劑有效期,更換過期試劑,更換后及時進(jìn)行零點(diǎn)校準(zhǔn),確保試劑質(zhì)量對檢測結(jié)果的影響。
3. 數(shù)據(jù)管理:定期導(dǎo)出監(jiān)測數(shù)據(jù)并同步至污水處理站運(yùn)營檔案系統(tǒng)歸檔,建立“進(jìn)水負(fù)荷-水質(zhì)指標(biāo)”關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)檔案,便于門核查、污水處理工藝優(yōu)化及運(yùn)營成本管控;關(guān)注設(shè)備報警信息及設(shè)備間溫濕度數(shù)據(jù),建立暴雨、雷電等天氣快速響應(yīng)機(jī)制,及時處理設(shè)備故障或水質(zhì)超標(biāo)問題,確保設(shè)備連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行,保障污水持續(xù)達(dá)標(biāo)排放,助力德陽沱江流域生態(tài)保護(hù)。
七、案例總結(jié)
本次四川德陽污水處理站GNST-SC1000在線COD監(jiān)測儀安裝調(diào)試工作,嚴(yán)格遵循工業(yè)園區(qū)污水處理監(jiān)測相關(guān)國標(biāo)及四川省、德陽市地方環(huán)保規(guī)范,結(jié)合德陽高溫多雨、高濕雷電的氣候特點(diǎn)及工業(yè)園區(qū)污水中等污染、中等波動的場景特性,通過科學(xué)的前期準(zhǔn)備、針對性的防雨防潮防雷安裝措施及細(xì)致的校準(zhǔn)調(diào)試,確保了設(shè)備各項(xiàng)功能達(dá)標(biāo),實(shí)現(xiàn)了污水COD指標(biāo)的實(shí)時監(jiān)測與智慧環(huán)保平臺合規(guī)數(shù)據(jù)上傳。該設(shè)備的投用,為污水處理站污水達(dá)標(biāo)排放提供了精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)支撐,也為污水處理工藝優(yōu)化及門非現(xiàn)場監(jiān)管提供了可靠依據(jù),有效提升了污水處理站的精細(xì)化、智能化管理水平。后續(xù)通過規(guī)范的運(yùn)維管理,可保障設(shè)備長期穩(wěn)定運(yùn)行,持續(xù)發(fā)揮水質(zhì)監(jiān)測“哨兵”作用,助力德陽沱江流域生態(tài)保護(hù)和成渝地區(qū)雙城經(jīng)濟(jì)圈綠色發(fā)展。