德國Endress+Hauser公司在水質(zhì)監(jiān)控和廢水處理項目兩個方面為用戶提供全面的解決方案。水質(zhì)監(jiān)控通常見于以下兩種典型場合：一是控制處理后的廢水的各項指標(biāo)符合法律規(guī)定；二是監(jiān)控地表水水質(zhì)，以識別小型工廠、居住區(qū)或農(nóng)業(yè)區(qū)等地區(qū)水域的污染物。以下列舉兩個Endress＋Hauser公司參與的這類監(jiān)控計劃的客戶實施情況。
*章 工業(yè)區(qū)的綜合廢水管理
Bitterfeld-Wolfen化學(xué)工業(yè)園位于德國中部。它占地面積約1,200公頃，是歐洲具有100多年歷史的zui大的化工基地之一。在該化學(xué)工業(yè)園區(qū)中，ChemiePark Bitterfeld Wolfen GmbH公司負責(zé)管理一個已處理水網(wǎng)絡(luò)，約有130 km，包括7個雨水貯水池和1個廢水收集池，總?cè)莘e達35,000 m³。該網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)了對雨水的管理。此外，還有一個約40 km的廢水網(wǎng)絡(luò)，用于收集化學(xué)工業(yè)園的生產(chǎn)廢水、清潔污水和污染地下水。這些廢水流入園內(nèi)的聯(lián)合廢水處理廠。
1.1 水質(zhì)監(jiān)控站
該化學(xué)工業(yè)園的廢水監(jiān)控有兩個主要目標(biāo)：一方面，廢水質(zhì)量必須符合政府規(guī)定和廢水處理廠在合同中要求達到的質(zhì)量，以便隨時保證順暢的處理。另一方面，廢水監(jiān)控可在超出極限值時進行源頭追蹤。廢水取樣和分析為“污染者付費”原則提供依據(jù)。
為實現(xiàn)這兩個主要目標(biāo)，20世紀(jì)90年代初在廢水和已處理水檢修孔處安裝了取樣器，以監(jiān)控間接排放者。約半數(shù)取樣器配備有一個額外的多參數(shù)傳感器，以監(jiān)控與廢水有關(guān)的參數(shù)，如溫度、pH值和電導(dǎo)率。數(shù)據(jù)可通過調(diào)制解調(diào)器傳送。
基于過去的肯定經(jīng)驗，決定在園內(nèi)普遍安裝用于廢水監(jiān)控的Endress+Hauser STIP分析儀。*臺在線分析儀于1996年在已處理水進入受納水體 (Mulde河) 處投入運行。STIP-toc分析儀在線測量有機碳含量，STIPTOX-norm分析儀在線連續(xù)監(jiān)控毒性。這可以說是一個綜合監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)的起點。
為確保化學(xué)污染水不排入受納水體，必須擴展該連續(xù)廢水監(jiān)控系統(tǒng)。為此，在化學(xué)工業(yè)園的網(wǎng)絡(luò)連接點處又安裝了5個集裝箱監(jiān)控站，并在化學(xué)工業(yè)園已處理水出口處安裝了第6個集裝箱監(jiān)控站。
1.2 集裝箱監(jiān)控站中的在線測量系統(tǒng)
集裝箱監(jiān)控站中除了包含STIP-toc、STIPTOX-norm等柜式分析儀外，還包含了PBS1銨浮標(biāo)和STIP-scan多參數(shù)探頭。與柜式分析儀相反，PBS1銨浮標(biāo)和STIP-scan多參數(shù)探頭為直接放置于廢水中測量的在線分析儀，他們被安裝在監(jiān)控站內(nèi)的收集器中。已處理水通過潛水泵輸送至收集器中，并經(jīng)旁通管道運送至各柜式分析儀中。
潛水泵輸送流量設(shè)定在約5 m³/h，以實現(xiàn)實時測量并防止管路對水質(zhì)的進一步污染。如果管路中有沉淀物時，可以通過螺旋接頭輕松拆卸，清潔方便。另外，只有少量百分比的廢水從旁通系統(tǒng)中抽出用于分析。大多數(shù)排回下水道。由于在線分析儀專門針對廢水設(shè)計，因此無需進行額外的過濾或樣品準(zhǔn)備 (如超濾)。圖1為Bitterfeld-Wolfen化學(xué)工業(yè)園中用于監(jiān)控間接排放者的集裝箱監(jiān)控站。 
圖1
STIP-scan多參數(shù)探頭zui適于事件控制。它測量幾個參數(shù)，如COD、TOC、NO3-N、SAC和淤泥參數(shù)，即總固態(tài)物 (TS)、淤泥量 (SV) 和淤泥指數(shù) (SI)。該分析儀是一個分光鏡探測器，測量光譜在190至730 nm之間的廢水。探測器內(nèi)的沉降過程意味著STIP-scan可用于入口和出口測量，并用于在曝氣池中直接測量。在Bitterfeld-Wolfen現(xiàn)場，該分析儀用于測量COD、硝酸鹽和SAC。
這樣，所有重要的營養(yǎng)物和總含碳量參數(shù)可*受到實時監(jiān)控，并且與可能產(chǎn)生的失敗和報警信號一起，經(jīng)模擬輸出口和數(shù)字繼電器發(fā)送至化學(xué)工業(yè)園的控制系統(tǒng)。如果客戶需要，數(shù)據(jù)傳輸可與現(xiàn)場總線系統(tǒng)連接。當(dāng)超出預(yù)設(shè)極限值時，取樣器與在線分析儀一起自動取樣。這些樣品用于進一步的實驗室分析、文件編制和證據(jù)證明。除事件控制取樣外，樣品還可依流量和時間成比例提取。
Bitterfeld-Wolfen化學(xué)工業(yè)園中的廢水監(jiān)控概念證明，在正確的場所放置正確的測量儀器可帶來正確的結(jié)果。這樣便實現(xiàn)了一個完整的監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)以及符合極限值的排放量。
第二章 市政廢水和地表水水質(zhì)監(jiān)控
在法國梅斯 (Metz) 附近地區(qū)，一個包括15個測量站的完整網(wǎng)絡(luò)已投入運行，用于監(jiān)控廢水網(wǎng)絡(luò)和地表水。該網(wǎng)絡(luò)是在Aquametris Engineering和Endress+Hauser的共同合作下實現(xiàn)的。
“只有*才能保證此類項目的成功，因為除適當(dāng)?shù)臏y量技術(shù)外，針對應(yīng)用的適當(dāng)?shù)墓こ毯途S護概念可確保順利的、符合成本效益的運行，”Aquametris的咨詢工程師Jean-Luc Cecile說，他從一開始就進行該項目的協(xié)調(diào)工作，目前則負責(zé)運行。
在市政廢水中通常測量如下參數(shù)：pH值、氧化還原值、電導(dǎo)率、濁度、在254 nm時的光譜吸收系數(shù) (SAC)以確定有機負荷量。此外，另有一個取樣器在運行，用于在發(fā)生某些事件時對某些參數(shù)的不連續(xù)測量，如COD、BOD和碳氫化合物；在地表水中通常測量如下參數(shù)：pH值、氧化還原值、電導(dǎo)率、溶氧含量、濁度、流量、氨氮、硝酸鹽、在254 nm時的光譜吸收系數(shù) (SAC) 以確定有機負荷量。另有一個取樣器在運行，用于在發(fā)生某些事件時對某些參數(shù)的不連續(xù)測量，如COD、BOD和碳氫化合物。
2.1 自給型測量站充當(dāng)早期預(yù)警系統(tǒng)
在此項目中，控制系統(tǒng)通過測量地表水和廢水的質(zhì)量來優(yōu)化廢水處理廠的流入物。此外，這些測量站充當(dāng)整個廢水系統(tǒng)的早期預(yù)警系統(tǒng)。此項目的另一個重要目標(biāo)是根據(jù)“歐洲水框架指令”來改善塞勒河的水質(zhì)，這條河接收已處理水。
通過測量網(wǎng)絡(luò)，可以獲得廣泛的在線數(shù)據(jù) (即可獲得實時測量結(jié)果)，這是此類控制系統(tǒng)的一個關(guān)鍵要求。這些數(shù)據(jù)可用于決定廢水如何和是否 (尤其在雨季) 需要處理或存儲，是否可不經(jīng)處理排走。為此，該項目的一部分還包括建設(shè)一個地道，作為到目前為止雨水溢流池溢出雨水的收集器。它可提高存儲容量并在降雨時防止廢水逐步流回環(huán)境。梅斯目前正在建設(shè)一個整體式廢水網(wǎng)絡(luò)和一個污水處理廠，可為25萬居民服務(wù)。
2.2 符合當(dāng)?shù)匾蟮臏y量技術(shù)
針對廢水網(wǎng)絡(luò)共有9個測量站投入運行，以便及早識別廢水負荷量和質(zhì)量；另有6個測量站用于監(jiān)控地表水 (摩澤爾河和塞勒河)。所有測量站在交付后即可使用。交付范圍包括一個集裝箱、整套測量技術(shù) (包括支架、管道、分析儀前的樣品預(yù)處理、測量值的GSM傳輸?shù)?。圖2為塞勒河旁的測量站，其包括氨氮分析儀、硝酸鹽和SAC探頭，pH值測量、氧化還原值測量、溶氧含量測量、濁度和電導(dǎo)率測量。
圖2 Endress+Hauser以其完備的產(chǎn)品組合，成為環(huán)境監(jiān)控站液體分析用測量儀器的理想供應(yīng)商。公司提供簡單的分析測量回路 (如pH、電導(dǎo)率和溶解氧回路) 、光學(xué)原理 (如濁度、硝酸鹽、SAC) 和用于特定離子或用于有機負荷量 (TOC、COD、BOD) 的分析儀。公司在市政和工業(yè)項目中的長期工程經(jīng)驗，使其能夠為用戶提供全面的解決方案。
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