污水自动连续监测

［摘要］我国城市污水任意排放日益严重，全面建立完善的自动监测系统势在必行。本文重点介绍PLC在城市污水处理Orbal氧化沟工艺中的应用及其网络构成。PLC的使用使得系统设备运行更加稳定、合

理，有效的延长了设备使用寿命和节约了能源。

［关键词］：污水处理、PLC、Orbal工艺

［Abstract］：The city-waste water is let progressively at random. We should build the waste water treatment plant full-scale and we should use automation system in it. This paper introduces the application and network of the Schneider Electric PLC in the waste water treatment plant. The use of PLC system makes the equipment running in a steady and radio nalization state. It prolongs the equipments’ live and it economize the energy sources.

［Key Words］：waste water treatment, Premium PL, Orbal technic,

一、我国的水污染现状和自动连续监测现状

随着我国社会和经济的高速发展，环境问题日益突出，尤其是城市水环境的恶化，加剧了水资源的短缺，严重影响着人民群众的身心健康，这些情况已经成为城市可持续发展的严重制约因素；我国现阶段很多大中型城市的废水排放量大，已造成城市地表水的严重污染；但目前各城市仍然是直接排放污水或因水处理自控系统不完善没处理好就把污水排放了，很多操作和检测监控过程仍停留在人工阶段，监控时间覆盖率低，手工采集样品缺乏科学性和代表性，难以反

映企业和城市污水处理及排放连续变化的情况。大范围的建立污水处理系统及在线自动控制监控体系，势在必行。

二、PLC在监测中的应用

1、系统工作原理 现场自动检测仪表对生产中各个参数自动、连续地进行检测，同时将信号反馈给现场PLC和中心控制室计算机，并在中控室模拟屏和计算机显示器上显示出来；PLC和计算机比较程序中设定的工艺参数，自动地调节某台设备的工况(启动、停止或调速)，从而自动满足生产过程需要。

2、主要设备控制要求

1）粗细格栅机及其附属输送压榨设备的控制

定时控制：根据外来污水状况和运行经验，通过设定相关定时参数，自动控制格栅机的启动时间和停止时间。

液位差控制：在格栅机的前后均设置一台超声波液位传感器，检测出格栅机的前后液位差。设定低液位差LDF2和高液位差LDF1，当检测到的液位差大于LDF1时，启动格栅机；当检测到的液位差低于LDF2时，停止格栅机（减少了运行时间，有效的节约能源）。 格栅附属设备的联动：皮带输送机和压榨机作为格栅机的附属输送压榨设备，它们在定时或自动运行模式下，一般与格栅机联动。附属设备适当的是提前或延时运行。

2、 提升泵的自动控制

（1）变频器连接在第一台水泵电机上，需要加泵时，变频器停止运

行，并由变频器的输出端口RO1～RO3输出信号到PLC，由PLC控制切换过程。

（2） PLC根据泵池液位高中低信号自动调节三台泵的启停；泵池水位到预设的低水位时启动1#泵，水位上升到预设的中水位时，1#泵由变频运行转换到工频运行，这时再变频启动2#泵，依次启动到3#泵。

（3） 切换开始时，变频器停止输出(变频器设置为自由停车)，利用水泵的惯性将第一台水泵切换到工频运行，变频器连接到第二台水泵上起动并运行，照此，将第二台水泵切换到工频运行，变频器连接到第三台水泵上起动并运行。

（4） 水位下降需要减泵时，系统将第三台水泵停止，第二台水泵切换到变频调节状态。水位继续下降，系统将第二台水泵停止，第一台水泵切换到变频调节状态。

（5） 另外，设置软启动器作为备用。当变频器或PLC故障时，可用软起动器现场手动轮流起动各泵运行以保证供水。作为多台提升泵的自动控制，满足先启先停的原则，以优化资源的利用率；为了提升泵的安全，系统设置了提升泵的干运转保护；同时，系统还设置了泵的频繁启停保护，群启动保护等，以延长其使用寿命。

3、Orbal氧化沟工艺介绍

Orbal氧化沟水处理工艺起源于南非，后经不断改进和推广，在全球范围得到广泛应用。城市污水由管道集中后，水流首先经过粗格栅，将粗的垃圾去除，然后由提升泵将污水提高水头（后面工艺要求有高

水头），再经过细格栅及旋流沉砂池，进一步去除小的垃圾和泥砂，污水进入水处理主体结构——氧化沟，污水在“O”型的氧化沟中经过曝气机调节曝气，使得污水得到缺氧、氧化、硝化、反硝化等反应，在该过程中完成BOD（生物耗氧量）、COD（化学耗氧量）的去除及污水脱氮的功能，并为下一步水的沉淀作好准备，经过氧化沟处理的水流入终沉池，加入Fe3+、或Al3+ 使得水中的（PO4）3- 得以沉淀，充分沉淀后，清水最后经二氧化氯消毒后排入长江。沉淀的污泥经脱水机滤干后焚烧处理。

4、曝气系统的自动控制

生化池作为全厂污水处理的核心，具有举足轻重的作用。污水经过预处理后，在这里通过微生物吸附污水中的有机物，达到除磷脱氮的目的。对生化池的自动控制，主要是溶解氧浓度的控制。

曝气量自动控制系统作为一个恒值控制系统，系统给定一个保持不变的最佳溶解氧值，通过PLC控制调节输出量（即曝气机开启台数），使被控量（实测氧化沟溶解氧浓度）不断地接近给定值。在这个系统中，要求稳定性和动态特性良好，被控量向给定值过渡的时间短，同时过程平稳，振荡幅度小。

曝气供氧系统是由曝气机和溶解氧仪共同组成的闭环系统，为反应池好氧段提供氧气，并维持好氧过程的溶解氧浓度值。依照好氧过程的溶解氧浓度值控制曝气机开启台数，维持溶解氧浓度值在一定的范围内变动。控制流程如：

三、PLC应用中需要注意的问题

1）GPRS通讯问题

在安装调试过程中发现GPRS通讯经常断开，发生无法联接，通过对服务器上程序的优化设置，最终解决通讯中断的问题。

2）I/O端的接线

在接线中采取动力线、控制线以及PLC的电源线和I/O线应分别配线，隔离变压器与PLC和I/O之间应采用双胶线连接。将PLC的IO线和大功率线分开走线，如要在同一线槽内，对交流线、直流线分开捆扎，条件允许，分槽走线，这不仅使其有尽可能大的空间距离，并将干扰降到最低限度。

3）防雷处理

本柜安装在露天，易受雷击，在电源处并联安装ASP单相法国产DS40电源防雷模块，且在相线防雷模块前分别串联安装D32A的单极空开。

四、存在的问题

自动化控制应用于污水处理工艺过程，取得了良好的效果，本项目的投入提高了处理效果和能力，降低劳动强度，减少人员的配置，降低了运行成本。本项目在实施过程中遇到以下一些问题：

1）污水处理自动控制系统中所采用的一些自动化检测设备、仪表、阀门的功能和精度目前还很不完善，在实际应用中达不到预期的效果，误差很大，因此，如果单纯依靠这些检测设备来判断污水处理情况并实施自动控制，往往很难达到处理水质达标排放和节约能源的目的，因此现场操作人员还是应该及时进行巡检，及时发现问题。

2）由于采用GPRS通讯，给设备控制和信号反馈等监测与控制存在滞后问题，给操作人员带来一定的误判断，实时性还是有点欠缺，如果提升信号发送频率势必增加GPRS流量费，一般控制在20s一次已经能达到实用性。

五、应用总结:

PLC系统运行稳定，采集数据准确快捷，控制的重要设备运行安全，程序开发好后，其维护量几乎为零，同时该PLC现场安装、与其它设备的接口等均方便好用，系统投运后，自动化程度高，工作人员维护量小，出水水质能达到国家规定的标准。通过PLC在污水处理工艺中的运用，使污水处理工艺得到可靠保证，工艺参数更改方便，减轻了操作人员的劳动强度，同时污水处理能力得到提高，污水达标率上升，具有很强的实用性。

六、参考文献：

[1] 胡兴军，安岗．废水处理技术亮点突现．化工文摘20xx年1期

[2]邓荣森,刘保疆,王涛,民.一体化氧化沟技术的发展 [J]中国给

水排水, 1998, (01)

[3] 廖常初．PLC编程及应用[M]．机械工业出版，2008．

[4] 刘华波．西门子S7200PLC编程应用案例精选[M]．机械工业出版社，2009．

[5] 刘华波．组态软件WINCC及其应用[M]．机械工业出版社，2009．

[6] Eissa M .G .Wasser A bwasser Forsch,1983,16(4):136

Vaidya Bikas, et al. Reduction of chlorideion interference in chem-ical oxygen demand (COD)

[7]Determinations using bismuthbased adsorbents[J] .Analytica Chimica Acta , 1997,357(1):167-175.

。

第二篇：环境监测报告的编制

环境监测报告的编制

目前环境监测机构出具的各类监测报告均存在内容信息不完整,格式和栏目不统一,检测方法依据非有效标准和评价及建议的表述不够清晰、准确、客观等情况,致使环境监测不能很好服务社会、服务环境管理,客户也不能及时、准确地从监测报告中了解检测信息[1].现按照CNAL/AC01：2002《检测和校准实验室认可准则》,以环境监测中烟气的监测报告为例提出改进。

1 格式及内容

1.1 封面

（1）封面应有标题。如：监测报告；

（2）封面应有惟一性标识（报告编号）。报告编号应遵循以下规则：监测类别+年代号+报告流水号。例如监测类别用PJ+（S、Q、Z、X、Y、D、W）表示,其中,P代表浦东、J代表监测、S代表水、Q代表气、Z代表执法、X代表信访、Y代表验收、D代表调查、W代表委托。如：PJQ2003-0188即表示为气监测20xx年第0188号报告；

（3）项目名称。根据监测任务的来源,正确填写监测类别。如“烟气监测”、“烟气委托监测”、“烟气验收监测”等；

（4）被测单位；

（5）报告日期；

（6）承检的监测机构惟一性全称。为了便于受检方或委托方联系,承检监测机构应附上地址、电话、邮政编码及传真。

1.2 扉页

扉页应有承检机构对监测报告的中英文说明。

1.3 正页

（1）监测报告的惟一性标识（报告编号）。每页及总页数的标识（共 页 第 页）；

（2）受检/委托单位名称。包括：受检/委托单位通讯资料、锅炉/炉窑型号及名称、除尘器型号及名称、锅炉/炉窑投运日期（因锅炉/炉窑投运日期不同,套用标准均不同）、锅炉设计出力（根据设计出力可计算占设计出力百分数,同时根据设计出力百分数可查出力系数K）、燃料消耗量t/月（在评价中,使用不同燃料套用相应标准）和烟囱高度m；

（3）监测项目。根据下达的监测任务单执行；

（4）监测点位。根据烟气采样点位而定,如除尘前和除尘后；

（5）计量单位。不允许使用非法定计量单位和作废的计量单位,且其符号应符合规定的要求,名词术语应按标准规定的称谓；

（6）法律依据。信息要经得起溯源,监测报告中要准确提供公证数据,并具有法律效力。若采用非标准方法时,事先应征得委托方的同意签字认可,技术依据中必须注明；

（7）监测结果和评价[2].监测结果应根据监测原始记录和实验室分析结果等必要信息计算导出,评价标准应根据锅炉/炉窑投运日期和使用燃料准确套用相应标准。结果评价应表述清晰、准确、客观和完整。评价结论的用语要明确,不用“可能”、“大概”、“基本上”等模糊用语；

（8）报告审核。监测报告实行3级审核,报告编制人员对编制的报告校对复核,对报告内容确认签字后,交站监测报告审核人。站监测报告审核人对上交的监测报告要逐一审核,不合格报告退回,重新编制或监测,审核无误后的报告方可交签发人（授权签字人）。签发人对监测报告作最后审核,审核无误签字发出,否则退回,重新监测或编制。报告编制、审核人、签发人不得重复,并应在监测报告上签字（不宜加盖姓名章代替）,明示其职务。

1.4 附页

（1）监测报告的惟一性标识。报告编号、每页及总页数的标识（共 页 第 页）；

（2）技术依据。主要包括参考标准、测试方法、仪器名称型号和出厂编号,环境条件记录主要包括大气压力和环境温度,样品编号即为样品管理员给受检样品的编号。

2 注意事项

（1）监测报告用纸应为A4规格,与国际惯例、文件、档案标准相一致。纸的质量应满足在保存期内不会因查阅、复印等正常的操作而破损。无信息栏目应注“以下空白”标记,不留空格。

（2）每份监测报告的封面、正页和附页必须加盖单位业务专用章,整份报告加盖骑缝章,封面应加盖计量认证（CMA）章和实验室认可（CNAL）章, 但非计量认证认可项目在使用计量认证章认可时必须明示。

（3）如有分包监测项目,必须在监测报告中明确注明。

（4）如客户对测量不确定度评定有要求,监测报告中还需提供有关不确定度的数据。

（5）编制环境监测报告应做到内容信息完整、格式栏目统一、检测依据可靠、数据准确翔实、评价及建议表述清晰客观。