生活小区污水处理在线监测技术

生活小区污水处理在线监测技术

李鹏

中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司 浙江省杭州市  311122

摘要

如今水资源短缺的话题越来越火热，随着我国的快速发展，各种工厂排放的污水以及生活排放的污水堆积如  山，并且对于生活排放的污水中，小区污水是一个极为突出的代表。由于各个小区的位置十分分散，污水也不好集 中，处理的难度较大。我们其实可以将这些污水充分利用起来，将这些污水转换为可利用的水，因此就需要对污水进行在线检测。

关键词：污水处理；在线监测；现代检测技术

1.污水处理的研究背景

如今人口的数量日益增长，国内的经济也在快速发展，有一种重要资源正在逐渐短缺——水资源。我国的南方 和北方水资源都有所缺乏，要解决这样的问题，人们最主要的两种解决方法为：可以增加地下水和地表水的开采   量；提升淡水的使用率；利用科技创新改进水的使用方式；可以将雨水利用起来；对污水进行回收并且处理之后再 使用。污水的处理是21世纪一大重要问题。对于国外一些国家的污水处理现状，比如说日本这个国家，这个国家的 国土面积比较小，但是人口数量庞大，因此平均每个人拥有的淡水量极少。为此，日本为了解决这样的缺水问题想 了不少的办法，其中有一种方法就是再生水的方式。什么是再生水？意思就是将工厂中排除的工业污水经过处理过 后再回收再用到工业当中或者人们的日常生活当中。

2.生活污水处理工艺及在线监测安装

对于小区污水处理的技术，目前有融合给水处理的技术还有工业用水的深度处理等技术来支撑小区污水回收利 用的处理技术，这样的技术是建立在城市中的污水处理基础层次之上的。对于这样的处理技术，我们需要达到污水 处理过后的排放标准，因此需要针对处理污水时遇到的某些污染物来设计污水处理的流程，这样的流程在我国已经 较为成熟。但是，对于我需要研究的小区的污水处理技术和城市的污水处理有些许差别，小区的污水处理需要将各 个污水处理的功能相互结合，然后观察我们所需污水处理的各种用途，将这些功能对应到需要污水处理过后净化的 水质要求，最终实现污水转化为可用的淡水等有用资源的目的。

小区的污水处理是通过不同的方式结合而成的。主要的方式是将各种不同的污水处理设施有机地组合起来，比 如二级的处理设施、消除水中有毒害物质的设施、深度的处理设施等等。前文当中提到的再生水技术就是要运用 到这里的污水二级处理技术，同时在这种处理技术运用的过程当中，需要将后面的一些工艺相互结合起来，前提是 要达到污水排放的标准以及污水净化的程度标准。这种二级污水处理技术的处理程度是有一个标准的，应当确保某 些有机物或者水中漂浮的悬浮物还有一些比如说氮、磷等矿物质清除到一定程度，这样完成过后才能达到水质清 洁的要求。深度处理指的是前面提到的再生水这种工程的主体的一个部分，采用的过滤方式一般有两种，一种是通过膜过滤的工艺，另一种是通过过滤材料来进行过滤，这样一般在混凝或者沉淀之前的时候要设置处理点。

3.在线监测系统设计的目的

本文的水质在线监测系统的设计主要围绕小区污水处理来展开，以污水的处理方式方法以及技术为中心目标， 用合适的各种工艺相互组成来实现污水的处理从而提升污水的品质。本设计利用了自动控制和技术来实现污水的处 理过程，为实现污水的处理提供有利条件。

4.污水在线监测系统的主要设计内容

首先我们需要通过小区排放污水的特征来探讨污水处理的方式。然后，利用污水COD在线监测系统对污水进行监 测，分析数据的传输和控制过程。接着通过小区污水处理的应用研究，找到解决污水处理的办法。

5. 污水在线监测系统的设计要求

污水的在线监测系统是整个环境监测的重要组成部分之一。因此，在设计的时候需要与环境监测的整个系统进 行有机地结合，系统的各个部分与整体相兼容，最后使一个污水的监测部分完美实现水质监测的需求。

6.COD在线监测系统的工作原理

本设计采用重铬酸钾为氧化剂，催化剂是用的硫酸银，为了使样品产生反应，利用强烈酸性的条件，使用微波 的消除方式来实现，然和测定气吸光度，算出CODcr的溶液浓度大小的值，最后就完成了整个仪器的控制。

7.各种COD检验方法的优缺点

(1)重铬酸钾标准法

这种方法在使用的过程中是比较稳定的，它能够稳定地获得精确的数值，但是这种重铬酸钾法还是存在着缺  点。重构酸钾标准法虽然能够精准地算出COD值，但是它的操作比较有难度，不太简洁，需用回流加热的操作来实 现，这种操作花费的时间较长，占用的体积也比较多(因为设备过大)，当需要测量大量的样本数据时，不方便进 行快速地计算，时间成本也就提高了。此外，重铬酸钾标准法需要使用催化剂，例如本文中使用的催化剂就是硫酸 银，这种银盐的花费比较昂贵，总体算下来的成本也就会比较高。

(2)库伦滴定法

这种方法对于各种水质的测量都是通用的，库伦滴定法的测量精度也较为良好，最终的测量结果与重铬酸钾标 准法具有相同的结果

。缺点暂时未发现，优点是测量的操作比较简单，测量的速度也比较快，上手难度不大，是一 种比较常见的测量方法。

(3)分光光度法

这种测量法适用于COD的测速和在线仪器，其优点是测量的速度快，有很高自动化程度，缺点是与重铬酸钾标准 法的测量结果不太相吻合。

(4)微波消解光度法

此方法是一种比较新颖的测量法，优点是具有很好的可靠新，测量速度比较快，花时间比较少，有可能会代替 以前不太先进的传统测量法。

(5)UV测量法

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这种方法的成本不高，可以使费用得以节约，但是缺点就是UV测量法如果遇到不吸收紫外的物质的话，就不能够实现，有一定的限制。

8. 水样的预处理系统

对水样进行预处理时需要受被测水样的制约。在我们进行污水处理的时候，水样常常就是生活中的污水，这种污 水常常含有许多固体物质以及带有营养的藻植，可想而知，这些东西对仪器肯定是会有影响的，不能直接拿来进行 测量，因此，如果这些物质不经过预处理进行处理的话，直接将他们进入到仪器当中进行测量，会因为水当中的其 他物质造成一定的影响，仪器监测出来的数值就不是真实的数值，与真实值相比就会产生比较大的误差，这样的数 据是不能直接拿来用的。

9.用现代监测技术代替传统技术

现代的监测技术有一种叫做生物监测技术，这种技术运用的主要是生物传感器，这种方式由于用的是传感器， 因此在于测量对象发生作用的时候会发出可以测量的电子信号，再将电子信号可视化，最终十分有利于人们观察监 测结果。它是一种微生物和微电子相结合的新型产物。 这里有两个例子：

(1)BOD生物传感器。这种传感器是用微生物作为电极，在新陈代谢的作用下，微生物会有呼吸的各种反应， 从而发生电流信号的改变。电流值与BOD的浓度成线性比例关系，如此一来就可以测得其浓度。

(2)测酚类生物的传感器。这种传感器在内部发生氧化反应的时候可以产生还原电流，电流和浓度成正比，如 此一来就可以测得其浓度。

这种生物监测技术可以长期监测，具有良好的稳定性，如果用传统的方法进行监测，从经济的方面来考虑会大 打折扣。并且，如果用生物监测技术与传统监测技术相结合，更加能过够反映污水污染程度的真实情况。

最后，值得一提的是，生物监测这种方法是一种新颖的方法，我们应当充分利用其优势，与传统的监测方法相 结合，对其需要更加深入的研究。

参考文献：

[1]城市污水处理在线监测管理系统的研究与应用[J]. 王光辉,杨维,王虎,马秀波,王晓伟.节能.2007(01)

[2]城市污水处理设备的经济性指标评价[J]. 王涛,楼上游,李希文.中国给水排水.2004(10)