揭阳表面处理生态园在线监测自控系统的技术方案-不完全参数监测20140118

揭阳表面处理生态园废水混排监测
技术方案书
表面处理生态工业园有限公司
环保技术部编制
2014年1月
一、背景与简介
揭阳表面处理生态园是按照集控区产业的特点进行厂房等的建设，同时最主要的是在设计、建设时就对排放的污水进行了统一的布局建设，对排放的污染物进行分类、收集和集中处理，处理合格后的电镀废水回用到电镀企业生产过程中去。

为避免废水收集过程中出现废水混排、乱排的现象，导致废水分类混乱，扰乱废水处理中心原定的设计方案，同时规避增加单类废水的处理成本与处理难度，生态园计划对电镀企业排水口、管网系统进行监控。

表面处理生态园一期项目共11栋厂房，44个车间；废水分成8类废水，每层车间预设十路管线；每路管线对应一个缓冲池。

最理想的情况下，为防止混排现象的发生，就是对各类支管的废水进行单独监控监测（无需监测的废水种类为：混排废水、事故废水、络合废水、前处理废水、事故废水及备用管；需要监测的废水种类为含锌废水、含镍废水、含铬废水、含氰废水与综合废水，合计五类），如果按照每栋厂房20个监测点，全园区将有220个监测点；如果每个监测点进行全参数监测，每个监测点需要监测的参数为6个（锌、铬、氰、铜、镍、COD），合计园区需要监测的总的参数为1320个，对应检测设备也需要1320台。

从节约投入成本，技术可行性方面综合考虑，每栋厂房的同类废水进行汇合后再进行检测，将缩减到每栋厂房的5个监测点，全园区将有55个监测点。

每个监测点监测参数采取不完全参数法监测，这样园区需要监测的参数为220个；对应监测设备需要220台。

投资成本仍然庞大。

本方案从经济角度、技术可行性角度综合考虑，采取的监测技术方案为：以PH、电导率、留样管为主监测（杜绝各层车间发生混排、实行各层车间监测）；11栋厂房分成四个区域（1#、2#、3#为区域一；4#、5#、6#为区域二；7#左半部分、8#、8#为区域一；7#右半部分、10#、11#为区域一；），实行区域监测，同时以人工检测水样协同进行，只在园区四条干管采取不完全参数监测（归零为整监测，便于判断发生混排点）；全园区氰化物监测20个点、铬污染物20个监测点、锌4个监测点、镍4个监测点、铜4个监测点、PH32个监测点、电导率32个监测点。

本着杜绝混排现象的发生，经济可行性的原则。

将采取人工取样检测、简单参数监控、干管全监测的混合方式组合。

这样可以实现低成本投入低成本营运、
高效率安全运行，并达到杜绝混排的目的。

既实现经济可行性，又实现可操作性。

二、运行工作原理
本套技术方案的原理与原则是“一个中心，三道防线，高效运行、投资省、营运成本低”。

实行三道防线杜绝混排的发生，第一道防线在每栋厂房的同一废水汇合的干管上进行PH、电导率的监测；第二道防线，在每根支管接入缓冲池前采取弯管留样，人工取样检测；第三道防线是根据厂房布局与管网的特性分区域，以每三栋厂房为一区域在干管上设置全部检测设备，如镍、铜、氰化物、总铬等的监测，同时需要把监测管进行串联到事故管，通过电磁阀联通；三道防线的操作全部由中央控制系统控制，其他信息反馈、信息处理全部集中在中央控制系统。

三、控制流程图
1、留样管示意图
2、混排控制示意图
四、技术思路与控制说明
目前园区使用在线监测技术预防混排现象发生，根据其他园区实际营运情况来看，园区在线监测预防混排的效果并不是很理想；主要原因是仪器分析的迟后性，监测数据时间长（最短30分钟一次，包括清洗设备、取样等，相邻两监测数据的间隔时间至少需要60分钟）、监控指标多，设备投入量大，监控不完善等，并且营运维护成本高。

从揭阳电镀园区的实际出发、从投入的经济性、营运的可操作性的综合角度考虑；设置此在线监测技术方案。

此方案的宗旨是“人工与设备协同作用”，实行半自动化程序控制；关键是废水的源头严格分类，而不是依
赖仪器实现预防混排，同时留有预留口，为后续技术、平台等的升级。

技术思路：
1、管网设计，设置留样管，可以随时保留最新的水样；
2、定期取样，对水样进行定性、定量分析；
3、确定各类废水的进水指标，严格遵循进水指标执行；
4、根据进水指标，主要依据废水的PH、电导率两参数进行判断混排、稀释浓
槽液是否发生；
5、分区域在干管上设置混排监测仪器；
6、所有设置监测点的干管与事故管串联，并通过电磁阀与碟阀双向控制；
7、如分区域干管检测到混排，自切换到事故管，废水做事故废水处理；
控制流程说明：
1、管网采取留样管的设计，虽增加施工难度与管网成本，但是方便长期营运的
操作、监管；可以随时了解园区企业排水的水质情况，并且是最新的水样留样；因此设置留样管是根据实际营运情况的需要；
2、在各层车间的每一类废水的排水口（缓冲池或缓冲槽）设计有PH、电导率仪
进行实时监测，了解企业实时排水的情况，实行实时监控，并设置数据采集系统，及时把采集的数据传输到中控系统；中控系统对传输过来的数据，及时进行分析与判断；实现第一道防线监测与监管。

3、把11栋厂房、依据厂房位置、管沟走向分成四个区域，在各区域的干管管网
上实行“不完全参数”设置监控监测。

4、每栋厂房的四层车间，各层车间的各类废水分别进入缓冲槽，同类废水在缓
冲槽经过缓冲后，最后汇合到一根管与干管链接。

5、分区域的干管上主要监测含镍废水、综合废水、含氰废水、含锌废水、含铬
废水、前处理废水；在含镍干管上设置监测总铬、总氰、总镍；在含氰干管上设置监测总铬、总氰；在含铬干管上设置监测总铬、总氰；在含锌干管上设置监测总铬、总氰、总锌；在综合废水干管上设置监测总铬、总氰、总铜；
在前处理废水监测COD；
6、如支管监测的PH、电导率仪的实时值出现报警，立即启动人工留样管取样检
测，并关闭缓冲池的正常阀门，定性判断是否混排，并同时跟踪发生区域的
干管上的在线监测数据，连续跟踪监测1小时以上，如果干管也同样发生混排报警，此时间段废水自动切换到混排废水管。

7、干管上对应参数（如含镍废水干管，设置总镍监测）监测，防止同类废水中
发生电镀厂家把镀液或浓废液稀释排放。

8、此监控方案的目的：主要防止含氰、含铬废水与其他废水发生混排，同时可
以实现废水对电镀企业镀液与浓废液的稀释排放。

五、设备清单与预算
报价公司一：美国哈希公司（HACH）
报价公司二：深圳宇星科技发展有限公司
报价公司三：湖南力合科技发展有限公司
六、营运直接费用估算（不含设备折旧）
此在线监测方案的后期营运费用，主要是来源于三方面：一是设备的维护维修费用；二是设备的运行药剂费用；三是人工成本；
1、设备的维护维修费用
此套监控方案中设备主要采取在线监测设备与PH、电导率仪组合，主机厂家
保修1年（正常情况下不需要维修），探头不保修，需要更换与维修的主要费用是光学元件等。

每次更换电极的价格为：（哈希）PH电极PC1A1A优惠价1750元/支；电导率电极3422优惠价2170元/支；每年按照15%的更换；PH电极的每年更换约5支，费用8750元；电导率电极每年更换约3支，费用6510元；其他在线监测设备的硬件维修费用预计2万元，总的设备维修费用约4-5万元。

2、设备的运行药剂费用
○1 PH、电导率仪的药剂费用每年约5000元；
○2铜、镍、铬、锌、氰、COD的在线监测设备平均每台每月药剂费用为260元，共56台，每月需要14560元，年需要174720元；
○3总的设备年运行药剂费用为179720元；
3、人工成本
人员设置两种分工，中央控制室人员设置每班一人，巡查、现场取证、现场定性检测为每班2人；每班总人数为3人，三班制，总的人数为9人；按照每人平均工资3000元计算，月费用为27000元，年费用为324000元。

4、总的年营运费用
○1总的年营运费用：
W=设备维修费+营运药剂费+人工成本=40000+174720+324000=538720元；
○2营运费用平摊到吨废水处理成本为：538720元÷360天÷5000吨/天=0.299元；
○3在线监测设备对废水处理，附加增加成本为吨水0.229元。