生活污水处理的在线监测及化验分析

潘艳

摘    要：环境污染的加剧与城市化进程的加快，对城市污水处理方法及化验分析要求更高。加上工业发展速度的提升，污水排放量越来越大，加强对污水的处理与化验分析己经成为当前亟待解决的问题。基于污水处理的重要作用，木文首先对我国污水处理重要性进行分析，然后针对目前常用的污水处理在线监测系统进行分析，最后提出污水处理的化验分析质量控制措施。

关键词：污水处理;方法;质控策略

1  城市生活污水处理的重要性

我国淡水资源十分短缺，人均拥有量2300m3，相当于世界人均水平的1/4，居世界110位。1997年起，全国城市污水排放量占废水排放总量的比例接近45%，改变了我国水污染治理工作一直以工业废水治理为主的局面，开始加强城市污水的综合治理工作。据《2003年中国环境状况公报》公布，2003年，全国废水排放总量为460亿吨，其中城市生活污水排放量247.6亿吨，占污水排放总量的53.8%。废水化学需氧量（COD）排放总量1333万吨，其中生活污水COD排放821.7万吨，占废水COD排放总量的61.6%，由此可见，目前我国的水污染形势严峻，特别是城市污水的排放对地表水和地下水水质的影响显得更加突出。

未来城市的最大危害就是污水。造成我国水污染严重的主要原因之一是由于全国城市污水处理率较低，使大量的城市污水未经处理而直接外排，导致了严重的水污染，并加剧了水资源的短缺。加上随着城市化和工业化进程的加快，城市污水产生量不断增大，使得水环境污染日益严重。城市污水处理的严重滞后，已经成为影响我国区域水污染防治目标实现的一个重要因素，并且严重制约了城市社会经济的可持续发展。国家专门就城市污水处理问题颁布了一系列政策及技术规定，制订城市治污达标的“时间表”，加快建设城市污水集中处理设施刻不容缓。

2  在线监测系统的结构及过程控制

2.1  采配水系统和过滤系统

城市污水收集系统通常包括潜入式污水取样泵、清洗配套装置、采水管道、防堵塞装置等，为了保证在线监测系统的工作频次与监测效果，一般使用双回路采水，而且在控制系统中要设置水泵故障自动诊断以及自动切换的功能。

配水单元系统负责将已经采集好的污水样品依次分配给各种检测仪器。通常情况下，所选择使用的仪器和设备都会有水样流量与压力的适用范围，所以在设计配水系统的时候要尽可能地合理利用这个范围，既要避免将流量和压力值过度限定，也要避免反复设置流量、压力仪表以及自动调节设备，进而尽可能减轻系统复杂度，有效提高系统的可靠性。通常应在进水的位置设置流量或者压力监视仪表。通过优化配水系统的科学设计，尽可能地维持配水系统运行时的稳定性，有效减少系统流量与压力的波动。由于不同仪器对于过滤精度的要求也各有不同，而过滤精度过高或者过低都会增加测定指标的误差，所以配水系统最好要针对不同仪器采取有针对性的过滤措施，同时要根据仪器对样品的实际需要量来最终确定过滤量，尽可能地减少过滤装置的负荷。

预处理单元一般由高效空气自动反吹系统以及预处理系统组成，负责过滤去除影响分析仪表正常工作的颗粒物，其中空气自动反吹系统是针对分析仪表而专门设计的。高效低维护的过滤器通常采用大流量旁通式的管状过滤设计，以不锈钢网状结构的过滤芯作为精細过滤装置，过滤后得到的水样经过流量调节后输入分析仪表中的流通池，进而确保分析仪表的正常运转以及监测系统的正常运行。水样预处理只要可以满足分析仪表的基本要求就可以，不用要求非常高的过滤精度，以免失去检测水样的真实性。

2.2  在线监测数据的采集和传输

监测点是由监测水质和流量的在线仪表、远程终端以及GPRS无线MO-DEM来组成的。其工作原理就是通过在线监测仪表在现场连续测量污水厂的进出水水质以及污水处理量并利用远程数据终端及时转换为数字信号，然后再通过GPRS网络发送至终端数据采集系统，进而实现远程的在线监测。

现场数据采集系统主要是来进行监测数据的搜集、存储以及发送作业，各监测仪表首先把已经测量好的信号通过现场总线技术传输给数据采集器，随后由数据采集器把数据存储在寄存器中。

远程监测数据库管理系统主要负责接收子监测站传输的信息以及其他监测点的监测信息，通过对监测信息进行筛选分类和整合分析，完成对各类数据的统计处理，进而自动生成对应的报表，并可以实现与上级主管部门的联网。系统支持自动化控制协议以及通讯协议，可以实时反映现场仪器的状态并对仪器中各项参数实施远程设定。软件系统是整个监测系统的大脑，可以实现根据事先已设定的监控范围对监测站的累计流量、断流时间、过流时间等具体指标进行实时监控，同时具有参数配置、输出数据统计、异常状态处理、条件查询和系统管理维护等各项功能。

2.3  辅助系统

辅助系统是保障系统整体稳定运行的重要组成部分，通常主要包括供配电单元、自来水单元、自动取样单元、废液处理单元等。供配电单元是使系统做到无人值守和断电保护的重要保证，应设置专用的动力配电箱，电源进线要严格按照現行的国家标准采取避雷措施，电源应使用地下电缆进线。因为仪器的清洗与标定过程需要大量的纯净水，故系统还需要配置纯水制备单元。此外，要使系统真正做到无人值守，还需要在系统中设置自动取样机，定时自动采取水样。

3  城市污水处理化验分析的质控策略

3.1  加强对质量控制的力度

针对污水的化验与分析中，化验室为整个质量控制的中心力量。只有对项目进行快速、准确、高效分析，才能显示出化验室的质控能力。提高分析报告的准确性与可靠性，能够对污水处理的过程进行有效指导，并能提高污水处理效果判断的准确性。在加强质控的过程中，要采取合适的方式进行，例如环境标准水样方式与批内插入环境标准水样，能够显著影响化验室针对污水处理的管理水平与日常工作效率，保证分析报告可靠、权威。在分析污水处理效果时主要根据处理质量进行判断，若经过处理的水质仍然不能达到相关标准，不仅浪费大量的人力成本与时间成本，还对整个污水处理企业带来不良影响。因此，在化验分析工作中的核心问题就是加强对质量控制的力度。

3.2  曲线校准时应用环境标准水样检验

在对污水处理进行分析的工作中，分光光度法应用较为广泛，尤其是对总氮、氨氮等的分析。使用这种方式的重点是校准曲线的绘制。校准曲线能够描述需要测量的物质的浓度与测量仪器的响应量的关系。只有保证这个结果的可靠性，才能将校准曲线作为化验分析的参考。

3.3  化验中的质控措施

化验中常用的质控措施有双空白、平行双样、标准样品测试、密码样测试、加标回收、室内互检、室间外检、方法比較分析及绘制质量控制图。在污水处理中常用的质控措施为前三种，实验室一般要求空白实验的平行双份测定值相对差值不超过50%。平行双样反映测试的精密度;标准样品的测试反映了分析测试的准确性。

4  总结

综上所述，水质在线监测系统合理应用在城镇污水处理系统中能够有效实现监测自动化，进而实现水污染的预警预报，从根本上降低污染事件发生的概率。相较于国家传统的检测方法更具有稳定性和安全性，不仅如此，在线监测系统还能够为相关人员提供最为准确的科学依据。因此，水质在线监测系统的应用不仅创造了巨大的经济效益，也创造了良好的社会效益。

参考文献：

[1] 关天康.探析在线监测系统在污水处理的应用[J].建筑工程技术与设计，2016（19）.

[2] 王双.污水处理厂在线监测系统的构建及实际应用[J].科技视界，2017（3）.

[3] 黄海燕.在线监测系统在工厂污水处理中的应用[J].中国高新技术企业，2017.