污水处理过程在线监测仪表现场经验分享

污水处理厂采用的处理工艺主要受进水水质、水量和出水排放指标决定，不论是何种工艺，运行中的各项物理和生化指标是污水处理系统正常运行的保障，污水处理过程在线监测仪表在污水处理控制中起到了关键作用，笔者发现现在很多城镇污水处理厂过程在线监测仪表缺失或者故障，污水处理采用经验控制。针对污水处理过程控制仪表在实际应用中存在的问题和现场注意事项，作者与大家分享一下十年前的现场经验，希望能为大家提供帮助和参考。

液位计01

 

电容式液位计：电容式液位计是一种接触式液位计，可用于清水和处理后的污水液位的测量，也可用于加药罐内液位的测量，由于不同液体的介电常数有所不同，电容式液位计需要现场进行调试，现场调试时根据实际液位和电容的信号进行标定校准；电容式液位计测量液体时，液体接触部门要求绝缘性好，安装过程中测量杆或缆式传感器绝缘层不能磨损，测量数据受罐体容器接地影响较大，不易对粘稠状液体液位进行测量。

 

超声波液位计：超声波液位计利用声波在探头和液面间的传输时间计算出液位高度，安装时要求仪表下方至液面间不能有障碍物；氧化沟上安装的要求远离曝气区域，防止曝气过程中产生的泡沫吸收、散射声波，液位计无法接收到回波信号，产生数据无变化死机的情况。对于个别工艺整个池子中泡沫较大无合适安装位置的情况，应在无曝气区域安装过滤泡沫的过滤网，确保超声波液位计下方液面无泡沫。在罐体上安装的，由于罐体内外温度差异，液位传感器端面容易产生结露，影响测量数据的准确性和稳定性，可在液位计断面上涂抹少量耦合剂（黄油）防止结露的附着。超声波液位计安装位置应距离液面距离不小于30CM，安装时应充分考虑测量盲区的存在。室外安装的场合，在温度低于-10℃时电子元件容易发生故障造成测量不稳定，应对测量仪表进行保温。大量程的液位计安装时应注意与液面垂直，超声波液位计发射角相对较小，安装位置不垂直的情况时容易造成传感器收不到回波而无法测量。液位计信号和电源线应远离大功率电器，防止水泵、风机等设备启动或停运时对液位计产生电磁干扰。

流量计02

 

超声波流量计：金属管道安装外夹时超声波多普勒流量计时应注意传感器与金属管道接触面的光滑平整度，接触面应涂抹声波耦合剂，超声波多普勒流量计多用于污水进水流量的监测，要求水中存在悬浮物，流动过程中可以产生多普勒效应；外夹时传感器不能安装在水泥管道、管道内壁有内衬和玻璃钢管道上，如需要监测水泥管道、有内衬的管道和玻璃钢管道内介质的流量时，可以采用插入式传感器进行测量，安装时需要预留孔位和阀门。超声波时差流量计多用于测量水质较好的场合，现场安装时多为插入式安装，现场多会出现小流量没有数据的现象，如果现场实际流量不是很小，而仪表没有数据，需要调节仪表的检测电压和发射功率。管径大于400MM的时候易采用Z型方式安装，小于400MM时易采用V型方式安装；仪表运行过程中经常出现自检的现象时，首先检查仪表的设置，然后看现场管道中介质是否纯净，是否有气泡，排除现场情况下，可加大仪表的发射功率，外夹式可以稍微移动传感器的安装位置，寻找比较好的信号点。

 

气体质量流量计：气体质量流量计用于曝气时风量的检测，常见的流量计是热平衡法流量计，运行时由于管道内压力较大，气体流速较高，管道温度较高，安装时采用一体化设备时要加大表送器与管道间的距离，防止温度过高影响电子元件的正常运行，运行中应定期检查传感器检测探针的污染和磨损情况。

水质分析仪03

 

电化学水质仪表：主要包括PH计、电导率仪、ORP仪、溶氧仪等电化学类仪表，仪表多由传感器和变松器两部分组成。表送器安装应注意防雨、防晒和保温，多安装在仪表箱内，安装完成后应将进线孔拧紧密封，防止水沿着线流入变送器内，形成损坏的情况。电源线和信号线应区分标识，对照图纸进行接线；变送器内量程设置和标定信息应仔细审核。

 

电极传感器：

 

PH传感器在现场一定要浸没在水中，如果现场没有通水，一定要将传感器上的盛有缓冲液的保护套戴上，防止电极玻璃泡和膜的损坏；如果现场数据不准确可以用标准试剂对仪表进行标定，或者现场配置标准液进行标定；如果温度显示不正常，可能有以下原因造成，前置放大器或者温度传感器的损坏，温度传感器一般是电阻，可以通过测量电阻判断；还可能就是变送器的损坏，这需要现场有相关仪表进行调配试验；带温度输出的，注意相关接线和设置；一般电极传感器寿命在一年多，如果现场工况较差，寿命缩短至几个月。

 

DO传感器前端的保护套中是没有缓冲液的，仪表的标定一般是两点标定，即零点液和空气中标定，注意空气中一般情况是8.4，但是如果现场温度比较低的情况下需要根据说明书上的实际数据进行标定，空气中标定的时候一定要将仪表传感器擦干，并在空气中垂直吊至15min以上，注意温度湿度压强对仪表的影响。

 

电导率一般采用电阻进行模拟标定，但是标定的数据不一定准确，是用现场标准液进行标定。量程一般是传感器量程的2倍，如果电导率超量程的话，很容易造成死机，死机后重新启动即可恢复。如果现场是酸浓度，标定的时候一定要是现场溶液进行标定，现场溶液配制不能用蒸馏水，自来水就可以。

 

ORP的标定类似于PH 只是在标准液标准液中加氢醌，具体情况见说明书。

 

F- 的标定一定要注意标准液的配制，还要保持好溶液的PH，一般是用在电子工业上，应注意现场产生的沉淀固化在电极上，须经常的清洗。

 

超声波泥位计：利用超声波对不同密度污泥的回波来判断泥水界面，用于对刮泥机运行的控制。现场仪表传感器的安装一定要浸没在水下大约10CM的位置，设置好仪表的相关参数，如果没有信号，可能是传感器表面脏了的原因 ，可以通过调整回波的电压来确定合适的界面；一般现场是安装在刮泥机上的，如果电流要外传，可能会用无线传输模块，注意无线传输的使用，现场数据不稳定可能是由于刮泥机转动的时候不平，或者是现场存在干扰；非污水行业，如果是加絮凝剂（FeCl3）等物质泥位是测量不出来的。

 

悬浮物浓度计：利用光散射原理测量水中悬浮物的浓度，使用中可通过增加定时吹扫来降低维护周期。现场如果数据显示满量程可能是仪表光学窗口被污泥堵了需要进行清洗，现场出现面板显示花屏的问题，那就要确定是屏幕的问题还是仪表主板的问题；现场测量数据不准时，需要现场人员取样化验后，再根据化验结果对仪表进行标定，零点标定一般在清水中，量程标定一般是在现场的水中，根据化验结果进行两点标定。

 

荧光溶氧仪：通过荧光淬熄原理测量水中溶解氧的浓度，部分进口设备现场的变送器上是没法标定的，需要用软件进行标定，一般设备在现场是可以进行标定的，采用两点标定；现场数据不准确的情况下不要盲目的标定，要先清洗传感器的光窗，部分设备的光窗较深，现场容易存泥，清理时应注意光窗上的滤光膜，防止将膜片损伤；光窗上的膜片时间长了，腐蚀、污水中含硫物质引起的中毒等原因均可形成膜片的损坏，造成测量数据的异常，膜片的健康情况可以通过标准溶液来判断。

 

浊度仪：通过光在水中的散射情况，来表征水的浑浊情况，使用过程中一定要注意消泡装置的使用，不正常的使用会造成仪表数据的不准确，一般标定是采用现场水化验的方法，也有使用标准溶液进行标定的 ，标准液标定相对是比较准确的。

 

COD在线监测仪（UV法）：通过水中有机物在连续紫外光谱上的吸收信号通过与相关物质吸收光谱信号的比较计算出有机物的浓度，来表征COD的浓度。现场安装时多直接放置于水中或者抽取水样引入测量窗口进行测量，直接投入污水中测量的应注意安装附件的设计，传感器应便于清洗；如果采用的金属卡子安装的话，卡子和传感器之间要加胶皮等绝缘物质，防止在污水中两种金属接触发生电化学腐蚀；可伸缩安装支架轨道间隙较小，轨道腐蚀后易拉不动；显示一直超量程或者是量程比较低，可能是参考零点的标准溶液比较高，关于传感器的清洗，先用洗涤灵清洗传感器，然后用3%的稀盐酸清洗光窗，现场吹扫用的空压机不要和仪表共用一个电源，会引起信号干扰，造成数据的不稳定，甚至烧坏仪表；尤其注意变送器的接地。

 

氨氮分析仪（电极法）：现场一般采用一点标定，数据误差较大的情况下一般为传感器污染，或者是电极膜损坏以及过期所致，NH4-N的膜的寿命是一年，换了新膜后需要大约一周的时间，K+和PH对NH4-N测量影响较大，通过专门的工具可以对稳定的钾离子含量进行补偿；清洗后的传感器，要垂直放置一段时间或者是有力向下甩，以使电极中的气泡到上方，NH4-N的偏差是±15%。

编后说：

 

污水处理中各个过程参数直接影响生化系统的运行情况，过程在线监测仪表正常运行对污水处理的控制和达标排放至关重要，在线监测仪表需要定期维护和保养，当下多数城镇污水处理厂委托第三方运营，负责人的运营单位自行购置在线监测仪表对污水处理过程进行调控，做到达标排放全流程可核查，过程在线监测仪表是第三方运营单位证明自己运行正常的有力工具。

 

同时由于部分地区管理权责不明确，管网建设不完善，污水处理进水超标、进水量小等原因，第三方运营单位污水处理费无法得到保证，征收到的污水处理费远高于运行成本，污水处理在线监测仪表缺失或故障，通过添加药剂干扰监测方法，形成所谓的达标排放，环境执法时应加强对污水处理全流程合规达标情况的检查，为水环境质量改善提供帮助。