在線分析儀在污水處理中的應用

糜貴廷

（天津大沽化工股份有限公司，天津 300455）

在線分析儀在污水處理站中的應用是利用自動采樣系統，將進水或者出水自動輸入在線分析儀中進行連續或間歇連續分析。水樣分析儀結果為污水處理過程中實時水質的分析結果，反映了污水處理站進水、出水或者過程水樣水質變化。

與實驗室離線化學儀器分析相比，在線分析具有分析速度較快、操作簡單、分析效率高、自動化程度高以及節省試劑用量等特點，可實現連續監測和數據處理自動化，消除了人為誤差，并且可以進行處理過程全流程的質量分析監控，保證污水處理過程配置優化與藥劑使用量調控合理。

1 背景介紹

1.1 污水處理站簡介

天津某企業將在南港工業區建立新的化工項目，為處理各工藝裝置及公用輔助單元在生產過程中所產生的生活污水和工藝廢水，公用配套項目中設計建設一套污水處理站，各種廢水經污水站處理后出水指標需滿足天津市標準《城鎮污水處理廠污染物排放標準》（DB12599-2015）中的A標準，同時滿足工業園區排水要求：TDS ≤6000mgL，氯離子≤1000mg/L。

污水處理站出水中污染物排放標準基本控制項目如表1 所示：

污水處理站主要采用A2O 生化處理流程：首先根據進水水質的不同選擇不同的預處理工藝，如除油、除渣、氣浮池等；然后在生化處理系統中，經均質池均質后，污水經過水解酸化池、缺氧池、耗氧池中的生化處理，去除污水中的有機物及氨氮等污染物，二沉池后的中間水池設置在線分析儀檢測運行指標；最后進入深度處理系統，經過高效沉淀池、臭氧氧化、V 型濾池等進一步去除有機物及氨氮等污染物以滿足出水指標；污水處理站還需配置相應的污泥處理系統及加藥系統。

表1 基本控制項目最高允許排放濃度 單位：mg/L

1.2 污水處理站分析點

污水處理站在污水生化處理過程中選用的在線分析儀對操作運行及環保要求具有重要作用：

1）實時監測與控制污水處理站進水水質及生化過程水樣指標、工藝控制參數，在水質指標浮動較大時及時采取有效措施應對，防止對處理系統沖擊較大影響污水生化處理。

2）嚴格檢測污水處理站的出水指標，防止不滿足出水指標的排水排至下游，造成對環境的影響。

本套污水處理站設置的分析點及在線分析儀見表2：

表2 污水處理站分析點 單位：mg/L

2 分析點簡述

2.1 COD 檢測

COD 檢測主要化驗污水處理站進出水、處理過程中污水有機物的含量：

1）進水中COD：避免COD 含量變化加大，對生化系統產生沖擊；過高則生化處理過程無法有效去除影響出水指標；過低則生物細菌活性無法維持。

2）外排水池COD：檢測排水COD 是否滿足出水指標，防止對環境造成污染。

3）V 型濾池COD：檢測污水站處理效果，若不滿足出水指標需回流至前端再次處理。

COD 儀檢測原理是以過量重鉻酸鉀為氧化劑，在硫酸銀催化作用下與硫酸介質加熱回流氧化，以硫酸亞鐵銨滴定剩余的重鉻酸鉀，然后折算成污水中COD 含量。在運行過程中，嚴格按照操作說明對儀器進行維護，并要經常檢查試劑有效期、取樣泵運行情況、取樣管路等，防止對檢測結果產生影響。

2.2 氨氮檢測

氨氮檢測主要化驗污水處理站進出水中NH4-N 的含量：

1）進水中NH4-N：根據進水中NH4-N 的含量適當調整缺氧池進水水量，改變停留時間，以達到更好的硝化反硝化作用，有利于NH4-N 的去除。

2）外排水池COD：檢測排水NH4-N 是否滿足出水指標，防止對環境造成污染。

NH4-N 儀檢測原理是將含NH4-N 的污水水樣和遂出溶液在空氣作用下充分混合并進行化學反應，產生的氨氣送至比色池，改變指示劑的顏色，通過反應前后兩次LED 光度計的測量結果來計算NH4-N 含量。

2.3 總磷檢測

氨氮檢測主要化驗污水處理站出水中P 的含量，通過出水總P 含量反饋污水處理過程中P 的去除量以及是否滿足出水指標，不滿足要求的話回流至前端繼續處理。

污水中總P 的測量是將各種形式的磷轉化成正磷酸鹽后再測定的。以過硫酸鉀做氧化劑，在120℃條件下進行消解，將磷化物轉化成磷酸根離子，采用鉬藍法吸光光度法（測量波長：700nm）進行測量。

2.4 濁度檢測

濁度的表現是污水中懸浮物（SS）對光線透過時所發生的的阻礙程度，主要體現污水中SS 的含量。濁度儀設置在中間水池反映二沉池的出水指標，設置在高密池出水反映了深度處理系統對SS的去除率。

濁度計通稱光學式濁度計，測量原理為當光線照射到水樣液面上，入射光、透射光、散射光強度相互之間的比值與水樣濁度之間存在一定的相關關系，通過測量入射光、透射光、散射光強度折算水樣的濁度。

2.5 TDS 檢測

TDS 定義為水中各種溶解性鹽類的總量，測量值反映了污水含鹽量的高低。TDS 檢測換言之為測量污水的電導率，折算成TDS 含量。

2.6 溶解氧檢測

在污水處理站中，耗氧池的溶解氧（DO）含量需要嚴格控制和及時調整，操作運行人員根據DO含量來調整耗氧池的曝氣量，從而保證生化處理系統的運行效果。

DO 分析儀傳感部分是由陰極和陽極及氯化鉀電解液組成，氧進入電解液與陰極和陽極構成測量回路。當給DO 分析儀電極加上極化電壓時，氧通過膜擴散，陰極釋放電子，陽極接受電子，產生電流。根據法拉第定律：流過DO 分析儀電極的電流和氧分壓成正比，就可以折算出DO 含量。

2.7 酸堿性檢測

污水酸堿性檢測采用插入式pH 玻璃電極，可快速反映污水在各處理階段的酸堿性，一般會在進出水位置設置。pH 計直接接觸污水，玻璃電極表面易附上污垢，需及時清理避免影響檢測精度；pH 計使用壽命與污水水質、操作維護情況直接關聯，在運行中需要定期進行離線標定，防止產生測量誤差影響污水處理效果。

3 結語

通過對污水在線分析儀的學習，了解到在線儀表對污水處理站的運行操作意義重大。由于污水成分復雜、水質波動大，污水處理站于進出口或中間過程處安裝在線分析儀，可及時掌握進水水質和污水站處理效果，從而進行生產調整，保證污水處理運行穩定。如中和池pH 計的應用，可快速反映污水pH 值變化，方便調整加酸或加堿量，保證污水酸堿性穩定。曝氣池上應用DO 儀可準確反映污水中溶解氧含量，方便操作人員調整曝氣量，保證生化效果最佳。