污水处理厂在线监测系统的运维管理探讨.docx

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污水处理厂在线监测系统的运维管理探讨

广东环境保护工程职业学院

毕业设计（论文）

题目：

污水处理厂在线监测系统的运维管理探讨

系：

环境监测系

专业：

环境监测与评价

班级：

姓名：

指导教师：

完成时间：

评阅人：

广东环境保护工程职业学院

毕业设计（论文）任务书

环境监测系环境监测与评价（环境监测方向）专业

兹发给10环境监测2班学生张三毕业设计（论文）任务书，内容如下：

1.毕业设计（论文）题目：

XXXXXXXX测定方法的改进

2.应完成的项目（如页面不够可另附纸张）：

（1）查阅文献资料，学习了解污水处理在线检测系统的发展状况和国内外相关研究；

（2）明确研究内容和研究方案，对污水处理在线检测系统做出相应的评价。

（3）找出在线检测系统存在的问题并加以提出解决办法。

3.参考资料以及说明（如页面不够可另附纸张）：

（1）葛玉连,赵保康,喻一萍.浅谈城市污水处理及工业污水在线监测[J].排灌机械,2005（06）:

34-37.

（2）刘亚琴,张智,陈杰云.污水处理系统在线监测仪的应用及实验室测试技术[J].实验技术与管理,2013,30（09）:

75-78.

（3）张嘉治,张雷,郑丙辉,秦延文,徐景阳,李芬,王帅.基于频次分析法的污水处理厂在线监测预警技术研究[J].中国环境科学,2012,32（10）:

1792-1798.

（4）李洁,吴学伟,杜成银,林毅.污水处理厂水质在线监测数据可靠性研究[J].环境工程,2009,27（06）:

109-111+104.

（5）陈世飞.某城市污水处理厂进出水水质水量在线监测系统设计[D].华南理工大学,2012.

（6）王薇,宋剑飞,徐敏.水质在线监测系统在城镇污水处理厂的应用研究[J].北方环境,2011,23（Z1）:

138-140.

（7）李晓雪,许峰.污水处理厂污染源在线监测系统的构建[J].电子设计工程,2015,23（14）:

149-151.

4.本毕业设计（论文）任务书于年月日发出，应于年月日完成，提交系进行答辩。

系负责人（签名）批准年月日

教研室负责人（签名）审核年月日

指导教师（签名）审核年月日

诚信承诺书

我承诺在毕业设计（论文）活动中，遵守学校有关规定，恪守学术规范，本人毕业设计（论文）内容除特别注明和引用外，均为本人观点，不存在剽窃、抄袭他人学术成果，伪造、篡改实验数据的情况，如果有违规行为，我愿意承担一切责任，接受学校的处理。

学生（签名）：

年月日

污水在线监测系统的运维管理探讨

【内容摘要】污水处理厂在线监测系统是以自动在线分析仪为核心的，以移动通讯为传输媒介，运用自动测量、自动控制、计算机等新技术为载体的综合性在线监测体系[1]。

系统运行的稳定性和监测数据的准确性是在线监测系统在总量控制、排污收费和现场环境执法中发挥重要作用的先决条件[2]。

本文以污水处理厂为重点研究对象，对污水处理厂在线监测系统的运维管理情况进行评价。

【关键词】污水处理厂；在线检测；运行；管理；评价

前言

在我国经济高速发展下，环境保护和资源合理利用的问题必须要得到重视。

中国是一个水资源相当匮乏的国家，随着工业的不断发展，水资源受到污染也开始变得十分严重。

因此，高效合理的处理污水对于水资源的保护具有十分重要的意义，其不仅能够减少水中有毒有害物质的排放，而且还能够将水资源使用率达到最大。

现在污水处理厂的监管是以自动在线分析仪器作为核心，通过无线网络为信号传送，通过计算机自动化测量与分析等技术作为监测管理系统。

已经告别了传统的，通过完全人工来管理的系统。

在线监测系统通过24小时对水中排放物监测，大大的提升系统在实际工作中的工作效率。

也就是可以让企业自觉监测水资源的排放，还能够加强环保部门环境的管理，起到了一举两得的作用。

现阶段，我国的环保部门已出台了多项规定，这有助于企业自觉排水。

本文通过对污水处理厂在线监测系统的运维管理进行研究，根据在线监测系统在实际情况存在的问题以及现状，最后根据问题找出相应对。

1选题背景

1.1研究背景

随着社会经济的快速发展，对资源和环境造成了巨大压力，环境保护工作形势愈发严峻。

我国作为严重缺水的国家，面临着水资源短缺、水污染严重等一系列水环境问题。

城镇污水处理厂的有效运行，对于减少水污染物排放、改善水环境、促进水资源再生利用发挥了重要作用。

单纯依靠传统的、以人工为主的环境监管模式存在周期长、随机性大等管理缺点，不能全面、真实掌握污水处理厂的。

实际运行情况和处理效果。

而以自动在线分析仪器为核心，以移动通讯为传输媒介，运用自动测量、自动控制、计算机等新技术为载体的水质出口在线监测系统，通过预警系统，能够实时监控污水处理厂的运行和排放状态，有效弥补了管理上的缺陷。

出口自动在线监测系统通过实时监测污染物排放情况，有效解决了污染源监测过程中面大、量广以及时效性不强等问题。

即可以增强企业达标排放的自觉性，又可以提高环保执法部门的现场执法效率，增强了环境监管能力，对工业企业与环境保护部门形成互动的环境监管模式，起到了重要的推动作用。

目前，国家相关部门已经出台了多项规章制度，对水质出口在线监测系统的安装、运行、验收等环节进行规范和指导，以确保污水处理厂水质在线监测仪器运行正常、稳定，数据准确、有效。

北京市经过多年建设、发展，污水处理厂水质出口在线监测系统的安装率逐年提高。

一般出口在线监测系统的安装和口常监管由区县环境监察支队和监测站共同完成，监察支队负责现场检查，监测站负责数据有效性审核;国控污水处理厂出口在线监测系统则由北京市环境保护局建设，出口在线监测系统纳入统一监管平台，整体监管水平好于区县。

但实际工作中，出口在线监测系统运行不规范、监测数据不稳定的现象时有发生。

本文通过对污水处理厂出口在线监测系统的运行和管理情况进行研究，找出在线监测系统在口常维护、运行管理等方面存在的问题并提出解决对策，为有效提高污水处理厂出口在线监测系统的稳定性、准确性和可靠性提供思路。

1.2研究意义

为适应新形势、新任务对污水处理厂出口在线监测系统的要求，更加科学、准确、实时的掌握污水处理厂运行情况和出水水质，有效推进在线监测数据从超标监测向总量核算的应用，本人结合实际工作经验和对仪器运维方的调研，利用现有实验室资源，开展了对海淀区各级污水处理设施出口在线监测系统运行和管理情况的研究。

本文以海淀区三座国控污水处理厂为研究对象，以其出口水质在线监测系统为研究重点，从监测数据、运行方式、管理模式等方面，对污水处理厂出口在线监测系统运行和管理情况进行分析和评价，主要研究意义体现在三方面:

通过实验数据定量评价污水处理厂出口在线监测系统的运行状况，理清在线监测系统的运行状况及存在问题，并提出解决策略，以提高系统运行的准确性。

根据污水处理厂出口在线监测系统管理现状，定性分析在线监测系统口常管理中存在问题，并提出解决策略，以增强系统的管理水平。

1.3污水在线监测系统的发展现状

在线监测系统是把多个需要监测指标的分析仪器组合起来，主要由采样系统、分析记录系统、数据传输系统和信息管理系统组成。

污水在线监测系统是

水质在线监测系统的分支，可以根据污水特点的不同进行优化组合，主要应用于企业排污监控和污水处理厂出水水质控制，水库、水产养殖、天然游泳场等领域的应用前景也很广阔。

经过近三十年的发展，水质在线监测仪器已经在污水处理厂的现场监测，控制理论和自动化技术也为污水处理厂的运行等方面得到了广泛应用。

1.3.1国内外污水在线监测系统的发展现状

经济发达国家，例如美国、口本、德国以及西欧等国的环境监测技术研究和应用一直处于领先地位，20世纪70年代起，相继建立了各种类型的环境在线监测系统。

1975年，美国对污水、地下水、地表水开展自动监测。

口本在70年代末，展开了水质污染源监控监测技术的研究，开发了水质在线监测系统，通过监测和预测为政府的管理和立法提供科学的依据。

德国等欧洲国家实现了以自动在线监测为主，实验室监测为辅的监测体系，通过相对完善的法津法规、管理案例对自动监测系统进行有效的管理。

英国环境保护局在2010年颁布了针对重金属有关的水质自动在线的性能标准和试验程序。

目前，国外污水在线监测系统已经趋于成熟，应用领域也更加多元化。

随着电化学的发展，氯离子、氟离子、氧化还原电位、磷酸盐、UV值、TOC,HC碳氢化合物、重金属等自动监测仪器的发展非常迅速。

在线监测系统已经向多组分有机物、微生物、痕量重金属监测方向发展。

结合监测结果，系统地建立了一系列人工智能控制系统，控制整座污水处理厂设施的运行。

我国从80年代中期开始污染源在线监测方面的研究与探索。

水质监测方面大量地借鉴了烟气自动监控系统的经验。

但真正在全国范围内开展水质在线监测工作始于“九五”期间，并于1988年在天津设立了第一个水质连续自动监测系统。

从全国范围来看，在线监测水平还很不平均，大多数在线监测设备以规范排污口、安装污水流量计居多。

北京、上海、南京等城市率先出台了在线监测管理的措施与规范，其他省市随着自动在线监测系统的推广，也陆续出台了相关要求。

水质在线监测系统在我国的集中应用领域还是化工石化污水、纺织印染污水、市政生活污水、食品污水和制药污水居多，养殖业、饮用水配水系网络的建设还有很大的空间。

国家环境保护部在环境保护“十五”规划中开始把实现污染源在线监测作为重点，要求占区域负荷65%以上的排污企业安装在线监测设备，通过实现网络化的管理，将污染源在线监测状况和水平纳入到城市环境综合整治定量考核指标和建设项目验收环节中”。

1.3.2广东省污水处理厂的发展现状

在线监测系统是在检测过程中，所有仪器的总体组合，其可以全天候监测指标，主要包括采样系统，数据分析系统，信息储存系统。

水质检测可以分成很多类型，其中污水检测就是一种最重要的一环，在线监测可以根据污水所含成分不同来进行分类处理。

目前，污水检测系统的开发已经在多个领域得以应用，不仅仅局限于减少污水排放，保护环境的目的。

广东省的水资源并不是十分充足，已经开始限制了其发展，因此，提高污水治理能力刻不容缓，具调查显示，广东省的污水处理系统在国内已经属于领先的地位。

本文所调查的对象广东联泰环保有限公司对于广东省污水的治理就具有非常重要的意义。

表1广东省污水处理公司监测项目

单位名称

控制级别

能力（万吨）

污水来源

投运

时间

项目

广东宏康水处理设备制造公司

国控

15

生活

2017

COD、氨氮、pH、

流量

广东博尔睿水处理技术公司

国控

2

生活

2017

COD、氨氮、pH、

流量

广州市水天处理设备公司

国控

6

生活

2017

COD、氨氮、pH、

流量

豪源水处理科技公司

国控

5

生活

2017

COD、氨氮、pH、

流量

中华华康水处理公司

国控

6

生活

2017

COD、氨氮、pH、

流量

波华水处理设备公司

国控

7

生活

2017

COD、氨氮、pH、

流量

保励水处理有限公司

国控

6

生活

2017

COD、氨氮、pH、

流量

2方案论证

2.1监测方法

化学需氧量（COD）重铬酸钾法

氨氮（NH4-N）纳氏试剂分光光度法

总磷（TP）钼酸铵分光光度法

总氮（TN）过硫酸钾分光光度法

2.2系统组成

水质在线监测系统由水质在线分析仪（可监测化学需氧量和光吸收系数）、pH计、流量计、悬浮固体/浊度仪、采集仪器等组成。

2.3系统运行原理

系统设置运行周期，到周期时间控制系统发出命令排出水箱和管路里水，然后控制水泵重新抽取样品到管路里，样品抽取后发送测试命令给仪器测试，仪器测量出数据后上传到工控机里。

2.4系统特点

1、先进性多

自主研发的监测系统，可以全天24小时连续监测。

2、维护量少

自主研发的软件经过不断的升级处理，很少发生故障。

3、可靠性高

每两个小时测试一次然后把数据储存下来，可以更直观的查看水质的变化。

4、联网方便

提供远程数据传输和远程控制监测系统启动、停止，真正实现现场无人化运行可随意组合同时测定包括COD在内的pH、温度、溶解氧、电导率、浊度、流量等以及其他根据用户需求定制的水质参数。

3过程论述

3.1过程中存在问题

3.1.1水样采集

经过实地考察，水样采集分成三个部分，分别是采样口、预处理、留样。

一旦采集系统不能正常稳定的运行，那么水样的测试结果就不具有准确性，得到的数据分析也不具有参考价值。

3.1.2 仪器监测

采样结束后，还要对仪器采样单元进行分析，在调查发现，需要注意的问题是，仪器进样导管太细，经常性堵塞；导管在使用结束后不及时清洗仪器，不经常清洗仪器会使导管的性能老化，对实验的准确性有影响。

；长时间不对仪器进行养护。

根据仪器的说明书，仪器需要每半年时间到一年时间保养一次，防止仪器在使用过程中出现较大误差，减少不必要的损失。

3.1.3 数据分析

广东省的国控污水处理厂大部分都是在天融科技有效公司产生数据的，在正常的维护过程中我们发现存在着几个问题。

（1）采集到的数据经过分析与真实结果存在误差。

实验所调查的7家检测数据会产生细微的误差，若数值较大，误差回比较小，反而数值较小，则误差较大。

（2）数据采集与分析所选用的标准不一致。

仪器量程的不同可以让运维方做假而不容易被发现。

（3）没有办法进行长距离管理。

虽然现在的整个系统都处于比较完善的水平，但是由于监测系统的各个设备都来自于不同的生产部门，有些仪器之间无法相联，有时无法进行远程操控和远程管理。

3.2运维解决办法

3.2.1水样采集

更好的解决水样采集中出现的问题，需要注意：

在仪器安装中，确定仪器编号，根据仪器的性能来对相应的水样进行测试，按照规定步骤进行操作；在维护过程中，要及时进行检查，一旦出现系统中出现误差，及时进行修补；进行高效的管理，因为审核过程的程序对于监测有很大的形象，所以要保证监督管理正常运行。

3.2.2仪器采集

针对导管容易堵塞的情况，大多数是由于导管过细的原因，所以在监测过程中，要选合适的导管进样，这就要保证在取样前进行分析；选择更好的仪器清洗方法，选择一套不同浓度梯度的清洗办法，按照自来水清洗三遍，蒸馏水清洗三遍的顺序；保证监督有效进行，需要监督部门的参与，监督管理需要提前对采集方法进行分析和监督，保证实验方案可以正常的运行。

日常运行中，要时刻监督各种仪器的管路变化，减少不必要的麻烦。

3.2.3 数据采集

为了保证数据准确度，企业必须要完善制度，减少数据时出现的误差，在水样需要大程度的稀释时，减小误差变得特别重要；按照通讯标准，在配置仪器时尽量在同一生产厂家购买，保证仪器可以正常的实现远程操控和远程协助。

这样才可以24小时的远程监控监测污水排放的时事情况；合理监管，规范各种数据分析程序，对信号进行检查。

3.3本章小结

通过实际的调查分析，本章对于运行评价结果和现场调查研究的分析，对于监测系统的几个重要环节进行分析总结，针对问题提出了处理办法。

4结果分析

在线监测系统可以帮助有关部门在管理环境保护过程中出现的问题得到改善，还可以提高监测系统的合理运行。

这就需要企业建立相对完善的管理系统和管理模式，必须把整个监测系统的环节和细节加以充分考虑。

本章对广东省的几家污水处理厂管理进行分析和评论，为了更好的找出并解决问题，建立管理手段。

4.1管理评价

作用数学方法，对管理的体系进行分析，在数学的基础上，建立更加准确的分析模型，得到更加准确的分析结果。

4.2运行考核

按照评价标准，对七家污水治理厂的排水性能做出了评价，其中广东宏康水处理设备制造公司、广东博尔睿水处理技术公司、广州市水天处理设备公司三家公司的排水能力属于上等，豪源水处理科技公司、中华华康水处理公司两家公司属于中等，波华水处理设备公司和保励水处理有限公司比较低。

4.3验收技术规范的管理评价

验收评价是在检测结果出来后，对自己前期工作进行系统工作的总结，验收条款以及结果好坏，体现了投入时标准的情况

5总结

本文以广东省7家污水治理作为调查对象，对污水处理厂在线的监测系统运维管理做出了实地考察和分析。

在线监测系统管理从上级到下级部门进行任务分工的。

在分工过程中出现的人员素质低。

解决办法是，确定在线监测系统中的明确方向，提高管理水平，为我国的保护环境做出一份贡献。

管理手段由简单化转向多样化，增加管理手段，每个月都引入专业人士来对现场进行分析，对于一些监管人员无法处理的问题给予建议。

日常的管理中，有良好的规范方法，可以对于一些企业的污水排放给予一定的约束，给予最大化的监督要求。

本文研究的主要目的是要通过对7家污水治理的分析，找出目前阶段在线监测系统的实际情况，并且在评价时针对一系列的问题给予分析和讨论。

（1）在系统运维方面，对广东省的在线监测系统能够做出更加深刻的讨论。

（2）加大法律的管理，保证法律可以对更好的监管我国的污水排放事业。

致谢

本课题在选题及研究过程中得到老师的亲切关怀和悉心指导下完成的。

严肃的科学态度，严谨的治学精神，精益求精的工作作风，深深地感染和激励着我。

从课题的选择到项目的最终完成，老师都始终给予我细心的指导和不懈的支持。

老师不仅在学业上给我以精心指导，同时还在思想、生活上给我以无微不至的关怀，在此谨向老师致以诚挚的谢意和崇高的敬意。

参考文献

[1]葛玉连,赵保康,喻一萍.浅谈城市污水处理及工业污水在线监测[J].排灌机械,2005（06）:

34-37.

[2]刘亚琴,张智,陈杰云.污水处理系统在线监测仪的应用及实验室测试技术[J].实验技术与管理,2013,30（09）:

75-78.

[3]张嘉治,张雷,郑丙辉,秦延文,徐景阳,李芬,王帅.基于频次分析法的污水处理厂在线监测预警技术研究[J].中国环境科学,2012,32（10）:

1792-1798.

[4]李洁,吴学伟,杜成银,林毅.污水处理厂水质在线监测数据可靠性研究[J].环境工程,2009,27（06）:

109-111+104.

[5]陈世飞.某城市污水处理厂进出水水质水量在线监测系统设计[D].华南理工大学,2012.

[6]王薇,宋剑飞,徐敏.水质在线监测系统在城镇污水处理厂的应用研究[J].北方环境,2011,23（Z1）:

138-140.

[7]李晓雪,许峰.污水处理厂污染源在线监测系统的构建[J].电子设计工程,2015,23（14）:

149-151.