內蒙古阿拉善盟均質池監測儀監測案例
一、項目背景與安裝目標
內蒙古阿拉善盟某大型煤化工企業主營煤炭深加工產品生產,生產過程中產生的廢水主要包括煤氣化廢水、化工裝置清洗廢水、循環冷卻水排污水,配套少量生活污水。該類廢水具有水質波動極大、懸浮物含量高、有機物濃度高、含微量酚類等特征污染物,且受阿拉善盟干旱氣候影響,廢水蒸發量大、水資源循環利用率要求高。該廠自建污水處理站采用“粗格柵+細格柵+曝氣沉砂池+調節池+均質池+水解酸化池+AAO生化池+深度處理池”工藝,其中均質池作為核心水質調控單元,承擔著均衡進水水質、水量,保障后續生化處理工藝穩定運行的關鍵作用。根據阿拉善盟生態環境監管要求,均質池進出口需重點監測COD(化學需氧量)、氨氮、SS(懸浮物)、pH、水溫等核心指標,處理后廢水最終需達到《城鎮污水處理廠污染物排放標準》(GB18918-2002)表1一級A標準及園區污水處理廠接管要求。傳統人工抽樣檢測模式存在檢測滯后、數據離散性大的問題,無法實時掌握均質池進水水質波動情況,難以精準指導均質池攪拌強度、進水調節等參數調控,易導致后續生化處理系統沖擊、處理效率下降。為落實《中華人民共和國水污染防治法》及內蒙古自治區、阿拉善盟關于工業污染源在線監測的強制要求,提升污水處理前端管控能力,保障均質池水質均化效果,該廠針對性采購適配干旱風沙環境的在線監測設備套裝,部署于均質池核心監測點位,實現均質池進出口水質指標實時監測、數據自動上傳及異常預警,為均質池運行調控及后續工藝穩定運行提供精準數據支撐。
本次安裝調試項目核心目標:1. 完成5臺在線監測設備(均質池進口:多參數集成監測儀1臺、SS監測儀1臺;均質池出口:COD監測儀1臺、氨氮監測儀1臺、多參數集成監測儀1臺)在均質池進出口核心監測點位的標準化布設安裝,確保設備安裝牢固、采樣代表性強,適配阿拉善盟干旱風沙、晝夜溫差大的環境及均質池高懸浮物水質場景需求;2. 實現設備連續自動監測功能正常,保障COD、氨氮、SS、pH、水溫等核心指標檢測數據精準,水質指標檢測誤差≤±5%,符合HJ 353-2019規范及內蒙古自治區、阿拉善盟生態環境監管要求;3. 完成設備與廠區污水處理自控系統、阿拉善盟生態環境監管平臺的數據對接,實現監測數據實時上傳、異常預警及歷史追溯,支撐均質池運行參數快速調控;4. 為廠區運維人員提供系統實操培訓,確保工作人員熟練掌握設備風沙防護、低溫啟動、日常維護及故障排查方法,保障設備長效穩定運行。
二、安裝前期準備
(一)安裝點位統籌勘察與全流程覆蓋確定
組建專項勘察小組,結合阿拉善盟煤化工企業污水處理工藝流程,重點圍繞均質池“水質均化調控”核心功能,依據《水污染源在線監測系統(CODCr、NH?-N 等)安裝技術規范》(HJ 353-2019)《城鎮污水處理廠污染物排放標準》(GB18918-2002)相關要求,經現場統籌勘察確定4個核心安裝點位,實現“均質池進水水質預警+出水水質達標管控”雙覆蓋:一、均質池進口監測點位(2個):1. 進口主流管段:配置1臺多參數水質集成監測儀(含pH、水溫、流量監測模塊),實時監測進水基礎水質及水量數據,為均質池進水調節提供基礎依據;2. 進口旁路管段:配置1臺SS監測儀,針對性監測進水懸浮物濃度,避免高懸浮物直接沖擊后續監測設備,同時為均質池攪拌強度調控提供數據支撐。二、均質池出口監測點位(2個):1. 出口主流管段:配置1臺COD監測儀+1臺氨氮監測儀,重點監測均化后水質核心污染指標,評估均質池水質均化效果;2. 出口旁路管段:配置1臺多參數水質集成監測儀(含pH、水溫、溶解氧模塊),監測均化后水質穩定性指標,保障后續生化處理進水水質穩定。所有水質采樣點位均滿足“采樣斷面規范、水流穩定滿管、便于設備安裝維護”的選址要求,采樣點設置在管道平直段,上游直管段長度≥5倍管徑,下游直管段長度≥2倍管徑;考慮阿拉善盟多風沙特性,所有監測點位均選址于室內機房旁或增設防風沙防護棚,避開風沙直接吹掃區域,同時靠近運維通道,便于日常巡檢及校準維護。
(二)設備與配件準備
1. 核心設備:在線COD監測儀1臺(檢測范圍50-5000mg/L,精度±5%,具備抗高懸浮物干擾功能)、在線氨氮監測儀1臺(檢測范圍0.5-50mg/L,精度±5%)、在線SS監測儀1臺(檢測范圍10-1000mg/L,精度±5%)、多參數水質集成監測儀2臺(含pH、水溫、流量/溶解氧模塊,pH檢測范圍0-14,水溫檢測范圍0-60℃);2. 標準配件:管道式采樣支架4套、防沙采樣探頭4個、電磁流量計2臺(符合HJ/T 367要求)、防震防風沙固定底座5個、不銹鋼安裝法蘭(DN100)8套、耐腐采樣管路30米、保溫電纜保護管(φ25)120米、橋架80米;3. 檢測試劑:COD專用消解液、氨氮顯色試劑、SS標準濁度液、pH標準緩沖溶液若干套,滿足6個月連續監測需求;4. 輔助材料:水質自動采樣器1臺(符合HJ/T 372要求,具備低溫保溫留樣功能)、數據采集傳輸儀1臺(符合HJ 477要求,對接監管平臺)、防風沙防護棚4個、設備保溫加熱裝置5套、設備操作流程掛圖5套、標準化校準記錄表單若干、專用工具包2套、防塵防護裝備(防塵口罩、防護眼鏡)6套;5. 施工工具:管道切割機2臺、電焊機2套、電鉆2把、水平尺2把、萬用表2塊、絕緣膠帶若干、便攜式水質檢測儀1臺(用于現場比對驗證)。
(三)人員與技術準備
組建2支專項安裝調試團隊,每隊3人,合計6人,整體配置為:設備廠家技術工程師2名(每隊1名,負責設備安裝指導、系統調試、數據對接及技術培訓,熟悉HJ 353-2019規范及干旱風沙地區設備防護要求)、廠區環保運維主管1名(負責現場協同、場地協調及后期運維交接)、設備安裝技術員3名(具備工業管道安裝及保溫防護施工經驗,熟悉環境設備安裝要求,負責設備固定、管道改造及線路布設)。安裝前組織集中專項技術交底,明確《水污染源在線監測系統(CODCr、NH?-N 等)安裝技術規范》(HJ 353-2019)《城鎮污水處理廠污染物排放標準》(GB18918-2002)及廠區安全生產管理要求,統一培訓在線監測設備安裝手冊、檢測原理、試劑安全使用方法、干旱風沙及低溫環境設備防護要點及現場應急處置流程(含設備風沙堵塞、低溫故障應對等),確保各團隊施工標準一致,符合內蒙古自治區及阿拉善盟生態環境監管要求。
三、安裝實施流程
(一)安裝施工統籌時間安排
安裝調試工期共計10天,結合阿拉善盟晝夜溫差大、白天施工窗口期長的特點,采用“管道改造優先、設備安裝同步、保溫防護跟進、調試校準收尾”的施工模式,限度減少對均質池及污水處理系統正常運行的影響,具體安排:1. 第1-2天:完成均質池進出口各監測點位管道改造,安裝采樣法蘭及直管段,鋪設保溫電纜橋架及保護管;2. 第3-4天:搭建防風沙防護棚,完成5臺在線監測設備的固定安裝,連接水質采樣管路及電纜線路,安裝設備保溫加熱裝置;3. 第5-6天:進行設備單機調試及系統聯動調試,完成設備與數據采集傳輸儀的對接,調試水質自動采樣、消解、檢測流程;4. 第7-8天:開展設備精準校準及比對試驗,完成與廠區自控系統、阿拉善盟生態環境監管平臺的數據上傳調試;5. 第9-10天:組織設備功能驗收,開展運維人員實操培訓(含風沙防護、低溫環境設備維護實操),完成安裝資料交接及驗收簽字確認。
(二)核心安裝步驟
1. 管道改造與水質采樣接口安裝:根據均質池進出口管道規格(DN100),采用管道切割機切割平直段管道,焊接安裝不銹鋼法蘭,確保法蘭接口平整密封,無滲漏。在采樣點上游安裝電磁流量計,電磁流量計采用水平安裝方式,兩個測量電極避開管道正上方和正下方位置,確保管道水流時刻滿管,上游直管段長度滿足5倍管徑要求,保障流量監測精準性。針對煤化工廢水高懸浮物特性,在各水質采樣接口處增設高目數防堵塞濾網及反沖洗裝置,避免懸浮物附著堵塞管路影響采樣。安裝完成后對管道接口進行壓力測試,確保無污水泄漏;同時對采樣管路進行保溫處理,包裹保溫棉并固定,適配阿拉善盟低溫環境。
2. 設備主體與防風沙保溫裝置安裝:將水質在線監測儀固定于防震防風沙底座上,通過采樣支架與管道法蘭精準對接,確保設備安裝牢固穩定,無晃動;設備安裝位置遠離均質池攪拌裝置等強振動源,周圍預留≥80cm維護空間,便于試劑添加及設備檢修。在所有監測設備外側安裝定制防風沙防護棚,防護棚采用密封式設計,預留運維窗口,同時配備防塵通風裝置,避免風沙進入設備內部影響運行;為設備加裝低溫保溫加熱裝置,確保設備在阿拉善盟冬季低溫(-20℃以下)環境下正常啟動運行。電纜線路通過保溫保護管及橋架鋪設,做好接地處理及保溫防護,電纜兩端設立明顯標識,符合GB 50168相關施工要求。安裝防雷設施,電源線路及信號線路均加裝防雷器,確保設備在阿拉善盟雷雨天氣下安全運行。
3. 輔助系統安裝:在均質池出口附近安裝水質自動采樣器,配備低溫保溫功能,與在線水質監測儀聯動,設置超標自動留樣功能,留樣溫度控制在0-4℃,確保留樣有效性。安裝數據采集傳輸儀,實現與5臺監測設備、電磁流量計的數據實時對接,配置數據上傳參數,確保水質數據(COD、氨氮、SS、pH、水溫、流量、監測時間)按照HJ 212協議要求上傳至阿拉善盟生態環境監管平臺。在各設備旁張貼操作流程掛圖,明確設備啟動、運行、停機及應急處置步驟;在試劑儲存區域設置危險化學品警示標識,配備應急泄漏處理kit及防塵防護裝備;在均質池周邊及監測設備區域設置安全警示標識,劃定安全防護區域。
4. 管路與電路調試:對所有水質采樣管路、試劑管路進行沖洗測試,重點檢查高目數防堵塞濾網通暢性及反沖洗裝置運行狀態,調試采樣泵運行狀態,保障采樣流量穩定;對保溫管路進行隔熱測試,確保低溫環境下管路無凍結。檢查設備供電線路,確保電壓穩定在220±22VA范圍內,調試設備保溫加熱裝置運行狀態,確保設備內部溫度維持在5℃以上;調試設備控制系統與數據采集傳輸儀的通信鏈路,確保信號傳輸穩定無丟包。對設備進行接地電阻測試,接地電阻≤4Ω,同時檢查防雷設施連接可靠性,符合工業電氣安全及環境使用要求。完成所有安裝環節后,清理施工區域,回收施工廢棄物,確保廠區環境整潔安全。
四、設備調試與校準
(一)系統調試
1. 開機自檢與單機調試:啟動設備電源,優先調試設備保溫加熱裝置,確保設備內部溫度達到正常運行要求后,設備進入自動自檢程序。水質監測儀重點檢查消解池加熱功能、比色池光學系統、采樣泵及試劑泵運行狀態,尤其核查SS監測儀的抗干擾檢測系統穩定性;多參數監測儀重點檢查pH電極、溫度傳感器響應靈敏度。測試水質設備自動采樣功能,調整采樣流量至設定值(50mL/min),確保采樣精準;測試消解系統,核查消解溫度(165℃)及消解時間(20min)符合標準要求;測試反沖洗裝置,確保濾網清潔通暢。對各點位設備逐一進行單機調試,確保設備運行穩定,報警。
2. 系統聯動與數據對接調試:啟動系統聯動模式,測試在線水質監測儀與水質自動采樣器的協同運行效果,當COD監測值超過設定閾值(800mg/L)或SS監測值超過限值時,采樣器自動啟動留樣功能,同時觸發均質池攪拌強度提升指令;當pH值超出6-9范圍時,系統自動預警并提示調整進水酸堿平衡。調試數據采集傳輸儀,確保水質數據(COD、氨氮、SS、pH、水溫、流量、監測時間)實時上傳至廠區污水處理自控系統及阿拉善盟生態環境監管平臺,數據上傳頻率符合監管要求(每小時1次)。測試異常報警功能,模擬設備故障、試劑不足、水質超標、低溫凍結、風沙堵塞等場景,核查報警信號及時觸發并上傳,確保系統具備“實時監測-異常預警-數據追溯”的完整功能。
(二)精準校準
1. 校準準備:水質指標校準采用符合國家標準的標準溶液,適配均質池水質濃度范圍:COD標準溶液(100mg/L、500mg/L、800mg/L)、氨氮標準溶液(10mg/L、30mg/L、50mg/L)、SS標準濁度液(50NTU、200NTU、500NTU)、pH標準緩沖溶液(4.00pH、6.86pH、9.18pH)。校準前對水質設備消解池、比色池進行清洗,對采樣管路進行吹掃,確保無殘留污染物及風沙堆積;檢查試劑有效性,更換過期試劑,確保校準精度。統一使用標準化校準記錄表單,詳細記錄校準時間、人員、標準物質信息、校準曲線參數及校準數據,確保全量設備校準過程可追溯,符合內蒙古自治區生態環境監測數據溯源要求。
2. 分項校準與比對驗證:按照設備說明書操作流程及HJ 353-2019規范要求,依次完成各點位設備的多點校準,水質設備注入不同濃度標準溶液生成校準曲線,確保相關系數R2≥0.999,其中SS監測儀重點核查高濃度區間校準精度;多參數監測儀采用標準緩沖溶液完成pH、水溫校準,確保傳感器響應精準。校準完成后,采用便攜式水質檢測儀對同一水樣進行比對測試,隨機抽取各點位設備進行盲樣驗證,水質設備監測數據與盲樣標準值偏差≤±5%,確保各點位監測數據精準且標準統一。對進出口多參數集成儀進行同步校準,確保核心指標監測數據連續性及一致性。
五、安裝質量驗收與安全保障
(一)驗收標準與流程
1. 外觀與安裝驗收:按“逐點逐項”原則驗收,水質設備安裝牢固穩定,防震、防雷、防風沙、保溫設施完好,管道接口密封無滲漏,高目數防堵塞濾網通暢,反沖洗裝置運行正常;電纜線路鋪設規范,標識清晰,保溫防護到位;試劑儲存區域管理規范,警示標識齊全;2. 功能驗收:各設備連續運行24小時(含低溫時段),運行穩定,水質設備自動采樣、消解、檢測功能正常,保溫加熱裝置運行穩定,反沖洗功能有效,異常報警及時準確,系統聯動順暢,數據上傳穩定無丟包;3. 精度驗收:采用第三方實驗室比對方式,對均質池進出口水樣進行同步檢測,水質設備監測數據與實驗室檢測數據偏差≤±5%,符合HJ 353-2019、GB18918-2002及內蒙古自治區、阿拉善盟生態環境監管精度要求;4. 資料驗收:整理安裝施工記錄、設備校準報告、比對試驗報告、設備說明書、合格證、數據對接證明等資料,提交阿拉善盟煤化工企業存檔及阿拉善盟生態環境局備案。
(二)安全保障措施
1. 施工安全:各團隊施工人員全程佩戴安全帽、防塵口罩、防護眼鏡、防化手套等防護用品,嚴格遵守廠區動火作業、有限空間作業安全規范,施工前辦理相關作業許可。施工區域設置標準化警示標識及安全隔離區,嚴禁無關人員進入;使用電焊、切割機等設備時,配備滅火器材,防止火災事故;針對阿拉善盟多風沙特性,合理安排施工時間,避開大風沙塵天氣作業;2. 水質與環境安全:安裝過程中確保采樣管路、設備與污水接觸部件清潔,避免引入外來污染;施工產生的廢焊條、廢管道等廢棄物按工業固廢規范分類處置,施工后對現場進行清理,避免廢棄物隨風擴散污染周邊環境;3. 設備與試劑安全:設備安裝操作輕拿輕放,避免碰撞損壞;試劑為危險化學品,單獨密封儲存,遠離火源及熱源,添加試劑時嚴格遵守操作規程,防止泄漏灼傷;未經專業人員指導不得隨意拆卸設備組件及防風沙、保溫裝置,設備調試過程中避免誤操作導致設備損壞或試劑浪費。
六、安裝成果與后期運維建議
(一)安裝成果
1. 5臺在線監測設備全部完成標準化安裝,覆蓋阿拉善盟煤化工企業均質池進出口4個核心監測點位,通過逐點驗收,設備安裝牢固穩定,防震、防雷、防風沙、保溫、防泄漏設施完好,適配阿拉善盟干旱風沙、晝夜溫差大的環境及均質池高懸浮物水質場景;2. 所有設備連續運行穩定,COD、氨氮、SS、pH、水溫等核心指標檢測功能正常,水質指標檢測誤差≤±5%,符合HJ 353-2019及內蒙古自治區、阿拉善盟生態環境監管要求,實現均質池進水水質實時預警、出水水質精準管控及數據自動上傳預警;3. 完成設備與廠區自控系統、阿拉善盟生態環境監管平臺的數據對接,形成《在線監測設備安裝驗收報告(均質池分冊)》《阿拉善盟煤化工企業均質池在線監測運維手冊》,并完成廠區6名環保及運維人員的實操培訓(含風沙防護、低溫環境設備維護及應急處置),確保工作人員熟練掌握設備操作、試劑更換、校準及故障排查方法,為均質池運行調控及污水處理系統穩定運行提供技術支撐。
(二)后期運維建議
1. 日常維護:廠區運維人員按“每日巡檢、每周維護、每月校準”原則,每日檢查設備運行狀態、試劑余量、管路通暢性、防風沙保溫設施完好性及數據上傳情況,及時補充試劑,清理防護棚內外風沙堆積;每周清洗水質設備采樣管路、消解池、比色池及高目數防堵塞濾網,檢查反沖洗裝置運行狀態,清理設備表面及內部沙塵;每月檢查保溫加熱裝置、防雷設施及接地電阻,測試設備低溫啟動性能,確保設備適應阿拉善盟氣候;2. 定期校準:按HJ 353-2019規范要求,每月使用標準溶液對全量設備進行一次單點校準,每季度進行一次多點校準及第三方實驗室比對驗證,重點強化SS監測儀的校準精度,校準記錄統一存檔并上報阿拉善盟生態環境局備案;3. 故障處理:建立“現場排查-廠家響應”的二級故障應急預案,若出現檢測數據偏差過大、設備報警、數據上傳中斷、風沙堵塞、低溫凍結等問題,運維人員佩戴齊全防護裝備后現場初步排查(如清洗管路、清理沙塵、檢查保溫裝置、更換試劑),復雜故障及時聯系廠家技術人員上門維修,維修過程做好安全防護及記錄,維修完成后進行校準驗證,確保設備恢復正常運行;4. 試劑與備件儲備:建立專用試劑儲存倉庫,做好防潮防塵防護,按6個月用量儲備配套試劑,建立庫存臺賬,定期盤點補充;儲備采樣泵、消解池、比色池、傳感器、防風沙配件、保溫加熱組件等易損備件,確保設備故障時快速更換,限度減少監測中斷時間。
七、項目總結
本次內蒙古阿拉善盟均質池監測儀監測項目,嚴格遵循《水污染源在線監測系統(CODCr、NH?-N 等)安裝技術規范》(HJ 353-2019)《城鎮污水處理廠污染物排放標準》(GB18918-2002)及內蒙古自治區、阿拉善盟生態環境監管要求,結合阿拉善盟干旱風沙、晝夜溫差大的地域特性及煤化工企業均質池高懸浮物、水質波動大的水質特點,通過“管道改造優先、防護設施同步”的施工模式,高效完成5臺設備在均質池進出口核心點位的標準化安裝、精準校準及數據對接。項目實施后,實現了均質池“進水水質預警+出水水質管控”全流程實時監測,為均質池攪拌強度、進水調節等參數調控提供了精準數據支撐,有效保障了后續生化處理工藝穩定運行,提升了廠區污水處理前端管控的專業化水平;同時全面落實了工業污染源在線監測的法定要求,有效降低了水質超標風險,保障了區域水體生態環境安全及廠區生產安全。后續需強化廠區日常運維責任落實,加強與門的監管聯動,重點做好設備防風沙、防低溫、防堵塞維護,確保設備長效穩定運行,持續發揮均質池水質管控效能,為阿拉善盟煤化工企業綠色合規生產提供堅實保障。