污水处理厂水质水量在线监测及远程传输系统_陈述蔚

产
品与应用
2008年第5期
84
污水处理厂水质水量 在线监测及远程传输系统
陈述蔚 王小奇 陈征雄
（深圳市宝安区环境保护局，深圳 518101）
摘要 在线监测污水处理厂的水质水量，并将数据远程传输至监管部门是对污水处理厂实施实时监管的有效手段，本文以深圳市宝安区观澜污水处理厂的水质水量在线监测及远程传输系统为例对该系统的构成给予介绍。

关键词：CODcr ；流量；在线监测；远程传输
The Water Quality and Quantity Online Monitoring and Long-range
Transmission System of Sewage Treatment Plants
Chen Shuwei Wang Xiaoqi Chen Zhengxiong
(Environmental Protection Bureau of Shenzhen Baoan, Shenzhen 518101)
Abstract The effective way to supervise the sewage treatment plants running real time is that to detect its water quality and quantity, then the data will be transferred to the supervisory department by the long-range transmission system. This article take Shenzhen Bao’an District Guanlan Sewage treatment Plants’ water quality and quantity online monitoring and long-range transmission system as examples, we will introduce the component of its system 。

Key words ：CODcr ；flow rate ；online monitoring ；long-range transmission
1 引言
污水处理厂是环保部门重点监管的污染源之一，其实际运行效果如何将直接影响到所在地区水环境质量。

环保部门对污水处理厂的监管是通过监测其水质和水量是否达标排放来实现。

一般情况下，污水处理厂运行的监管工作是对其终局出水水质（CODcr ）及处理水量的监督管理，以期保量达标排放，传统的做法是定期或根据实际需要不定期取水样监测质量，并装好流量计监测流量。

这里涉及到一个问题，就是传统的人工取样监测的结果都滞后于实际排出的水的问题，因为每次取样监测的出水质量指标中的主要参数CODcr 、BOD5等从取样到出结果需要几天的时间，等到监测结果出来时，如发现出水不达标，但当时取样时的出水早在几天前排出了，虽然可以根据监测结果对运行工艺过程的参数进行修改以期达标，并对运行单位进行处罚，
但已改变不了排出不达标的水的事实。

因此，现有的对污水处理厂运行监管手段是一种被动的事后管
理的手段，存在较大的不足，解决这个不足的途径是应用自动化、信息化的监测技术，使监管的手段自动化、信息化，实现监测结果的实时控制。

目前，我局已在管的宝安区观澜污水处理厂实施了水质水量在线监测及远程传输工程，对其实施了实时监管，并与市局共享数据，效果明显，现对此系统进行介绍。

2 系统概述
观澜污水处理厂是综合治理东深流域污染的重要组成部分，是深圳市1998～2005年重点环境质量建设任务之一，是宝安区第一个污水处理厂。

该厂选址于观澜镇桂花村，主要负责处理观澜河下游流域观澜镇范围内的城市污水。

总占地面积107736.03m 2，设计近期6万t/日，远期12万t/日。

近期总投资1.2亿元人民币，采用SBR 污水处理工
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艺，主要构筑物和建筑物包括：进水泵房、SBR 反应池、除磷加药池、接触池、鼓风机房、加氯间、脱水机房、变配电房、综合楼、仓库、厂区市政配套工程等，污水经处理后水质达到GB18918-2002一级标准。

本系统对深圳市宝安区观澜污水处理厂的出水水量、出水水质(COD)实行在线监测，通过网络数据传输模式，将现场一次仪表的读数，传输到深圳市环保局的数据中心服务器，通过安装操作软件，对数据进行存储、统计，描绘出水量、水质的趋势变化图。

在线监测工程的内容主要包括现场监控子站、现场流量计的数据采集、存储、传输设备，COD 连续监测仪器及COD 的数据采集、存储、传输设备，包括数据中心的接收设备和分析软件。

根据深圳市环境保护局《关于印发深圳市污染源在线监测系统验收办法及技术要求等规范的通知》（深环[2004]252号）文的有关要求，结合目前市环保局在线监控的有关实际情况，本系统采用先进成熟的GPRS/CDMA DTU 模块为远程数传模块，依托稳定、可靠的中国移动/联通网络传输方案，保证数据精确、传输性能可靠，是一套完整的、精确的水质水量监控系统。

3 GPRS/CDMA 网络简介
GPRS/CDMA 建立在数据应用公网平台上，利用数据通信接入终端（模块）通过移动/联通数据公网把行业用户的终端装置、企业网络、公共网络和数据连接在一起，实现计算机和各种数据终端设备的无线接入和联网，尤其是满足业务点的远程接入，具有充分利用现有的网络，设备简单，组网方便、覆盖面广、资源利用率高、始终在线、传输速率高、资费合理等特点，目前已广泛应用于城市智能交通、路灯监控以及水、气、集中供热管网测控等领域。

数据中心的PC 采用双系统对接，即同时运行上位机软件和DTU 的串口数据转换软件。

DTU 数据传送的方向是指定的数据中心地址（IP 地址），数据中心使用无线Router
作为中心接入的硬件设备。

无线Router 可以绑定数据卡固定IP 地址，GPRS/CDMA DTU 向这个IP 地址发送数据。

到了数据中心后经过数据接收软件解包后，通过计算机接口传输到数据中心软件中，软件会实时地将接收到的数据反映到电脑界面上。

结合深圳市环保局的系统结构要求，在本系统
中，2#监控计算机代表数据中心的计算机，1#监控计算机代表监管中心的计算机。

具体组网示意图见图1。

图1 污水处理厂出水水质监测SCADA 系统
4 系统主要构件介绍
4.1 DTU 介绍
DTU 设备是基于GPRS/CDMA 网络的数据接口设备，符合IS-95A 、IS-95B GPRS/CDMA 空中接口标准，通过RS232或RS485串行口直接与行业应用设备连接。

即插即用，连接简单，可在数据中心和现场进行设置。

4.2 路由器介绍
使用ROUTER （路由器）方式是最新的无线通信方式，它主要解决两个问题：一是现场有多个需连网设备，二是主备用通信的问题。

4.3 PLC 介绍
选用著名的AB 公司的1761－L20BWA-5A 型PLC ，并增加以太网通信模块，与现场子站进行通讯，供电电源220AC 。

4.4 信号分配器
选用珠海万山的WS15242B 全隔离双输出信号分配器,即输入为4～20mA ，两路输出均为4～20mA 。

从流量计和COD 监测仪出来的4～20mA 模拟信号经信号分配器分为两路，一路去监控中心，一路去SCADA 系统。

4.5 COD 监测仪
选用日本崛场HORIBA 公司的OPSA-120型光学法COD 水中溶解有机物在线分析仪，紫外光吸收法，不需要试剂和预处理，运行稳定可靠。

带8m 电缆, 机械电刷式自清洗。

（1）仪器描述
SAC UV-254水中溶解有机物在线分析仪是为
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9 结论
样机试验合格，证明设计原则合理。

参考文献
[1] 黎斌. 国产LVQB-550型SF 6电流互感器运行可靠性
分析. 高压电器, 2005, (1): 41～44.
[2] 雷敏. 500kV SF 6电流互感器的特点及结构分析. 东
北电力技术, 2005,(1): 44～45.
[3] 黎斌. SF 6高压电器设计[M].机械工业出版社, 2003. [4] 国家电力公司. 电流互感器和电压互感器选择及计
算导则. 2002. 4.
[5] 肖耀荣, 高祖绵. 互感器设计. 辽宁科学技术出版
社, 2003. 2.
作者简介
张伟明，（1974-），河北安国人，1998年毕业于河北科技大学电气工程与自动化专业。

现任保定天威互感器有限公司副总工程师，长期从事互感器设计开发工作。

王子凯（1975-），女，河北保定人，保定天威互感器有限公司工艺主管，工程师，长期从事互感器工艺技术工作。

（上接第86页）
（2）多次及时纠正了出水水质不达标的情况，及时责令运行单位调整工艺参数，以改进出水水质。

（3）系统投入运行以来共监测出水约4380万
t ，水质达标率达98%以上，达标率比实施该系统前增加了3个百分点。

（4）与传统的人工取样监测监管手段相比，本系统具有实时、准确的特点，重在事前监管，能及时责令运行单位改进运行方式，确保出水质量。

8 结论
建立污水处理厂水质水量在线监测及远程传输系统，利用自动化、信息化手段对污水处理厂出水水质水量实施事前管理，弥补了人工取样监测的传统事后管理模式的不足，大大提高了污水处理厂的排放达标率，杜绝了偷排漏排的现象发生。

该系统已成为我局对重点污染源实施实时监管的模式，是今后发展的方向。

目前，基于观澜污水处理厂在线监测及远程传输系统，我局已建立了全区180个重
点污染源环境管理监控中心，一期工程已竣工验收，近期内将逐渐对这些重点污染源实施在线远程监控管理，保证辖区内环境质量优良。

参考文献
[1] 胡文翔. 城市污水处理设施监测监控的实践与探索.
中国环境科学出版社, 2004.
[2] 鹿政理. 环境保护设备选用手册—监测仪器设备.
化学工业出版社, 2003.
[3] 关于印发深圳市污染源在线监测系统验收办法及技
术要求等规范的通知. 深圳市环保局文件.
作者简介
陈述蔚（1978-），男，本科学历，助理工程师，主要从事环保工程运营管理，负责石岩人工湿地及观澜污水处理厂等设施运营监管工作。

王小奇（1976-），男，本科学历，助理工程师，主要从事环保工程建设管理工作。

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