区域工业污水排放在线集中监控系统

（正德职业技术学院 机电工程系，江苏 南京 211106）

摘要：基于各地环保部门的职能，将环保部门与各企业之间构建合理而有效的工业污水排放在线集中监控系统，运用多种现代传感器、自动测量、自动控制、计算机应用等技术，不仅可以连续、及时、准确的监测目标水域的水质及其变化状况，而且可以有效的控制部分企业的偷排和污染问题。

关键词：工业污水；PH值；电导率；在线集中监控

0 引言

随着山东某企业深井排污事件的发酵，各地地下水及水源地污染事件被频频曝光，地下水污染问题备受关注。而大部分的污水排放事件的查处依赖于环保部门工作人员的突击检查或群众举报等人工渠道获得，基于我国环保部门人员数量与企业数量比例严重失调的背景下，考虑各企业地址分布广泛，亟需相关职能部门与各企业间建立一种自动在线监控污水排放系统，提高环保部门的监督能力，并通过在线监控系统及时有效制约一些企业的不自觉行为。

1 水质监测参数

企业的污水处理有两种方式，一种是输送到污水厂进行集中处理，另一种是通过企业的自身设备进行处理。下面分别针对两种方式提出两种监测原理。

1.1PH值监测

针对自身没有污水处理设备的企业。PH值是工业污水中最常见的三大类水质标准之一，也是造成水体环境污染的最危险因素，PH值对水体的污染既直接又间接，因此，对PH值合理有效的监测是很有必要的。

PH传感器是用来检测被测物中氢离子浓度并转换成相应的可用输出信号的传感器，通常由化学部分和信号传输部分构成。最常用的PH玻璃电极通过电位分析法实现连续在线测量和过程监控，一般是与测量溶液相通，并且与测量仪表相连。PH值由测量电池的电动势而得，该电池通常由饱和甘汞电极为参比电极，玻璃电极为指示电极所组成。在25°C，溶液中每变化1个PH单位，电位差改变为59.16毫伏，据此在仪器上直接以PH的读数表示。

1.2电导率监测

水的电导是衡量水质的一个很重要的指标，通过测定溶液的导电度来分析电解质在溶液中的溶解度。通常是强酸的电导率最大，强碱和它与强酸生成的盐类次之，而弱酸和弱碱的电导率最小。因此，通过对水的电导的测定可以对水质的概况有初步的了解。

电极型电导率传感器根据电解导电原理采用电阻测量法。对电导率实现测量，其电导测量电极在测量过程中表现为一个复杂的电化学系统；电感型电导率传感器依据电磁感应原理实现对液体电导率的测量。

2系统组成

企业污水处理一般包括以下三级处理（如图1所示）：机械（一级）处理、生化（二级）处理、三级处理。经过三级处理的污水可送入中水道，作为冲洗厕所、喷洒街道、浇灌绿化带、工业用水、防火等水源。

图1污水多级处理流程示意图

工业污水排放在线集中监控系统装置安装在企业的污水处理的尾部环节处，主要由数据采集处理系统、自动控制系统和通讯系统组成（如图2所示）。数据采集处理系统由传感器（电极）、变送器、电极护套和电缆四部分组成；自动控制系统由A/D模块、PLC、人机界面和水泵组成。由此实现区域内多家企业工业污水的在线集中监控功能。

图2 自动控制系统

3系统原理

安装于各排水口处的电极经过测量，将采集的电极信号传送至变送器转换为电压或电流信号送至A/D模块，经过数模转换后送至PLC，经过数据处理可以在人机界面上显示实时变化数据，并设置警报线，一旦测量数据超过警戒线，将有PLC产生相应控制信号，驱动电磁阀关闭企业污水排放口阀门，并同时分别向企业和监控中心发出警报信号，直至污水排放达到系统设置目标范围才能重启企业污水排放阀门，从而实现测量、控制过程自动化（如图3所示）

图3工业污水在线集中监控系统示意电路图

4系统特点

系统采用传感器技术与PLC自动控制技术，实时响应，系统滞后性小，监测快速而灵敏。兼容性强，根据区域内企业数量选择不同型号PLC满足I/O需求，既可实现运行，以蜂鸣现场报警，也可通过通讯系统实现远程控制。

在线集中监控系统是基于加强职能部门对企业的监督能力而设计的，此设计可以扩大区域或增加区域个数，形成地区多级数据系统网络平台实时监控，这需要相当大的前期投资建设工程，为了保证有限的水资源不再处于“污染——治理，再污染——再治理”的恶性循环模式，国家相关部门应提前管理、监督并严控污染事件的发生。

参考文献：

[1]葛玉连,浅谈城市污水处理及工业污水在线监测.灌溉机械,2005(6):34-37

[2]张志明,现场总线控制系统在污水处理厂的应用.工业控制计算机,2010 23(10):41-42

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