UV法TOC在污水裝置中的應用與日常維護

李繼超

(內蒙古中煤蒙大新能源化工有限公司)

UV法TOC在污水裝置中的應用與日常維護

李繼超

(內蒙古中煤蒙大新能源化工有限公司)

介紹UV法TOC(總有機碳)分析儀的工作原理。根據運行期間存在的問題，改造了儀表的預處理系統，完善了日常維護制度。改造后，儀表穩定性得到了提高，污水裝置能夠安全平穩運行。

UV法TOC分析儀 污水處理 改造措施 日常維護

隨著社會的不斷發展，低碳和環保已經成為衡量企業發展能力的重要指標，因此現代企業在追求經濟效益的同時，對三廢(廢水、廢氣和廢渣)的排放也進行了嚴格控制。

污水裝置主要處理來自烯烴裝置、動力站和生活區的污水，處理后的合格污水送到回用水裝置，處理后作為循環水補水和鍋爐補充水。污水的工藝處理過程主要包括均質調節、隔油、中和、一級氣浮、二級氣浮、純氧曝氣、沉淀和LINPROR氧化池。

為了防止來自各裝置的污水TOC(總有機碳)含量超標，造成后續單元負荷過大，無法正常運行，需要在均質調節罐入口管線上監測污水中的TOC含量。目前，通常使用UV法TOC分析儀測量污水中的TOC含量，但由于污水樣品淤泥、廢油、機械雜質較多，儀表運行過程中易出現樣品管線堵塞、儀表光窗被污染等問題，造成儀表無法正常投用，影響裝置的平穩運行。

通過對工藝樣品狀況的研究，筆者對樣品預處理系統進行了改造，并摸索出了一套可行的日常維護方案，以確保儀表正常穩定運行。

1 UV法TOC的工作原理

UV法TOC是基于紫外線吸光度原理工作的，如圖1所示，其中λmeβ為測量光波長，λref為參考光波長。

溶解在水中的有機物能夠吸收254nm波長的紫外線，所以可以用對254nm波長紫外線的吸收量來標度有機污染物的含量。探頭中光源發出的光線穿過狹縫，其中一部分光線被狹縫中流動的樣品吸收，其余光線透過樣品到達探頭另一側的分光器并一分為二，其中50%的光線由樣品檢測器檢測，另50%的光線由參比檢測器檢測。儀器通過比較兩個檢測器的信號可得到特別吸光系數，由此換算成需要的TOC、化學需氧量或生化需氧量。另外,探頭采用550nm波長的紫外光作為參考波長，用于消除濁度對測量結果的影響。

圖1 UV法TOC的工作原理

2 存在的問題

為了便于日常維護，將UV法TOC分析儀安裝在分析小屋內，樣品由1/2″管線引入分析小屋進行測量，測量探頭安裝在流通罐內，如圖2所示。運行過程中發現，由于樣品較臟，經常出現儀表管線和流通池排放管線堵塞的問題，造成分析儀表示值波動較大，在線儀表與中化離線分析結果不符，無法為工藝提供正常的操作數據。

圖2 預處理過程

3 改造措施

3.1 取樣點移位

樣品管線經常堵塞與取樣點位置選取不合理有很大關系。由于該儀表取樣點位置在工藝管線底部，導致底部沉積的大量淤泥和雜質進入儀表管線。為了防止樣品管線堵塞，將取樣點位置移至工藝管線中部，減少樣品中淤泥等雜質的含量，減少樣品管線堵塞的幾率。

3.2 增加自來水清洗系統

樣品管線堵塞后，使用自來水進行疏通清洗，然而每次清洗時都需要拆卸管線，費時費力。因此，為了便于日常維護，筆者對分析小屋自來水管線進行了改造(圖3)。清洗時打開自來水閥門，關閉工藝頭道閥和儀表預處理進樣閥，打開現場排污閥，利用自來水將管線中的臟物沖洗干凈，然后關閉現場排污閥，打開預處理進樣閥，對儀表樣品排放管線和流通罐進行清洗。改造后，極大地提高了管線清洗工作效率。

圖3 改造后的預處理過程

4 日常維護

4.1 每天維護內容

將每天的測量數據與中化離線分析數據進行對比，根據取樣時間，在DCS上查看同一時間點的分析結果。如果兩者偏差較大，則需在征得工藝同意后進行修正，并與中化分析數據進行趨勢對比，確保分析結果的準確性。

4.2 每周維護內容

在日常維護中發現，樣品管線在清洗4～6天后會出現堵塞現象。為此要求每周使用自來水對樣品管線和排放管線進行兩次清洗。

4.3 每月維護內容

由于UV法TOC分析儀采用的是光學法原理，在長期使用過程中會有樣品臟物附著在光窗上，從而造成測量誤差。為了減少由光窗污染造成的測量誤差，每個月使用稀鹽酸對儀表探頭和光窗進行清洗。具體操作步驟如下：

a. 將測量探頭放在配置好的5%稀鹽酸內，在儀表控制器上進入菜單-測量元件設置-配置，把測量間隔時間改到最小(15s)，返回主菜單觀察分析結果的變化過程，發現有臟物從探頭狹縫中析出，儀表測量結果下降。

b. 當分析結果小于10時，說明光窗已經清洗干凈。如果探頭在稀鹽酸內浸泡一段時間后，分析結果一直在10以上并且變化很慢，說明光窗受污染比較嚴重，此時可以使用脫脂棉蘸上稀鹽酸將光窗擦洗干凈。

c. 將探頭放在蒸餾水中，進行零點校正。

4.4 儀表參數設置

探頭每測量一次，光源即發出一次紫外光。如果探頭測量周期比較短，光源會頻繁發射光線，導致光源快速老化，影響儀表的使用壽命。為了滿足工藝要求，同時保證儀表的使用壽命，與工藝協商后，將儀表測量周期設置為15min。

該TOC分析儀設計有機械清洗裝置，通過測量狹縫內擦拭器的轉動來完成對光窗的自動清洗，以除去在光窗上可能附著的水中懸浮物或膠體，保證測量結果不受影響。為了保證擦拭器和電機的使用壽命，將擦拭器的動作周期設置為與儀表測量周期一致。

5 結束語

筆者根據運行期間出現的問題，對UV法TOC儀表系統進行了改造，并提出了一系列日常維護制度。改造后，UV法TOC分析儀的穩定性與準確性均得到了提高，能夠為工藝人員提供準確的操作參數，保證裝置的長周期安全平穩運行。

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1000-3932(2017)07-0709-02

2017-01-23，

2017-05-24)

李繼超(1983-)，工程師，從事在線分析儀表的管理工作，Lijichao@zmmengda.com。