在线连续自动监测系统.doc

在线连续自动监测系统一、自动监测系统1.水质在线自动监测系统是一套以在线自动分析仪器为核心，运用现在传感器技术、自动测量技术、自动控制技术、计算机应用技术以及相关的专用分析软件和通讯网络所组成的一个综合性的在线自动监测数据，统计、处理监测数据，可打印输出日、周、月、季、年平均数据以及日、周、月、季、年最大值、最小值等各种监测、统计报告及图表（棒状图、曲线图、多轨迹图、对比图等），并可输入中心数据库或上网。收集并可长期存储制定的监测数据及各种运行资料、环境资料以备检索。系统具有监测项目超标及子站状态信号显示、报警功能；自动运行、停电保护、来电自动恢复功能；远程故障诊断，便于例行维修和应急故障处理等功能。2. CEMS是英文Continous Emission Monitoring System的缩写，即烟气连续排放监测系统。该系统对固定污染源颗粒物浓度和气态污染物浓度以及污染物排放总量进行连续自动监测，并将监测数据和信息传送到环保主管部门，以确保排污企业污染物浓度和排放总量达标。同时，各种相关的环保设备如脱硫、脱硝等装置，也依靠CEMS的数据进行监控和管理，以提高环保设施的效率。二、连续监测系统的组成1、水质自动监测系统主要由如下几部分组成：采水单元 包括水泵、管路、供电及安装结构部分。配水单元 包括水样预处理装置、自动清洗装置及辅助部分。分析单元 由一系列水质自动分析和测量仪器组成，包括水温、Ph/溶解氧（DO）、电导率、浊度、氨氮、化学需氧量、高锰酸钾指数、总有机碳（TOC）、总氮、总磷、硝酸盐、磷酸盐、氰化物、氟化物、氯化物、酚类、油类、金属离子、水位计、流量/流速/流向计及自动采样器等组成。控制单元 包括系统控制柜和系统控制软件；数据采集、处理与存储及基站各单元的控制和状态的监控；有线通讯（ADSL）和无线通讯（GSM、GPRS和CDMA）设备。子站站房及配套设施 包括站房主体和配套设施。2、烟气排放连续监测系统（CEMS）的组成：颗粒物监测子系统 主要对烟气排放中的烟尘浓度进行测量。气态污染物监测子系统 主要对烟气排放中NOx、SO2、CO、CO2等气态方式存在的污染物进行监测。烟气排放参数监测子系统 主要对排放烟气的温度、压力、湿度、含氧量等参数进行监测，用以将污染物的浓度转换成标准干烟气状态和排放标准中规定的过剩空气系数下的浓度。数据处理子系统 主要完成测量数据的采集、存储、统计功能，并按相关标准要求的格式将数据传输到环保局。三、我公司的现状1、水质自动监测系统：表1在线监测设备厂家安装地点监测方法广州怡文科技有限公司焦化一厂重铬酸钾法焦化二厂浙江小桥流水环境科技有限公司焦化三厂分光光度法1.1重铬酸钾法原理水样以重铬酸钾为氧化剂，以硫酸银为催化剂，以硫酸汞为去干扰剂，在强硫酸介质中消解杯回流氧化后，以硫酸亚铁铵为滴定液，滴定水样中未被还原的过量的重铬酸钾，由消耗的硫酸亚铁铵的量换算成消耗氧的质量浓度。C(V1-V2)8000 CODcr (O,mg/L) = V0 式中： C硫酸亚铁铵标准溶液的浓度，mol/L； V1空白实验所消耗的硫酸亚铁铵标准溶液的体积，mL； V2试料实验所消耗的硫酸亚铁铵标准溶液的体积，mL； V0试料的体积，mL； 80001/4 O2的摩尔质量以mg/L为单位的换算值。根据以上原理，仪器的基本操作分为如下三个步骤：1.1.1 硫酸亚铁铵标定仪器在设定阶段要进行硫酸亚铁铵标定，即用已知浓度的重铬酸钾溶液标定硫酸亚铁铵滴定液，由仪器自动求解上式中的C，并将结果作为常数保存以备实际测定时使用。对硫酸亚铁铵滴定液的标定，仪器每天可自动执行一次，保证所用的浓度值正确。1.1.2 空白标定仪器在设定阶段进行空白标定。在重铬酸钾浓度一定的条件下，用蒸馏水代替水样进行测定，由仪器自动求解上式中的V1并将结果作为常数保存以备实际测定时使用。本仪器一经空白标定，无需每次测定时都进行标定，只在更换试剂或蒸馏水时需要重新标定。1.1.3 水样COD测定即求解V2并根据公式计算COD的过程。1.2光度比色法在强酸性介质中，水样中的还原性物质被重铬酸钾氧化后，根据朗伯-比尔定律进行比色分析。我公司焦化三厂所安装的水质在线监测仪是光度比色法中的程序式，其工作原理是：在微机的控制下，将水样与重铬酸钾溶液和浓硫酸混合，加入硫酸银作为催化剂，硫酸汞络合溶液中的氯离子。混合液在165条件下经过一定时间的回流，水中的还原性物质与氧化剂发生反应。氧化剂中的Cr6+被还原为Cr3+，这时混合液的颜色会发生变化。通过光电比色把Cr3+的增加量转换为电压变化量。通过测量变化了的电压量，并通过曲线查找计算得出COD值。2、烟气排放连续监测系统：表2在线监测设备厂家安装地点监测方法青岛佳明测控仪器有限公司焦化一厂直接抽取法北京牡丹联友电子工程有限公司焦化二厂直接测量法河北先河环保科技股份有限公司焦化三厂稀释抽取法热电一厂中科天融（北京）科技有限公司热电一厂直接抽取法2.1直接抽取法分析仪采用的分析原理，主要是红外光谱吸收原理和紫外光谱吸收原理，它利用污染物分子吸收特征波长的光，能够区分不同种类的污染物（例如：SO2吸收7.3m、NO吸收5.3m的红外光；SO2吸收280320nm，NO吸收195225 nm、350450 nm的紫外光）。2.2稀释抽取法是采用专用的探头采样，并用干燥、清洁的氮气或压缩空气对烟气进行稀释，稀释后的烟气经过不加热的传输管线输送到分析机柜，经过除尘等处理后进入分析仪进行分析检测，测量为湿烟气的浓度。为保证恒定的稀释比，采样探头使用音速小孔。当系统能够满足设定的最小真空度要求时，即音速小孔出口的绝对压力入口的绝对压力0.46倍，此时通过音速小孔的气体流量将是恒定的，但入口压力以及烟气温度和烟气分子量的变化将会影响稀释比，因而应尽可能用与烟气组分比例相同的标准气体校准仪器和补偿烟气温度和压力变化对测定的影响。稀释空气和零点校准气采用除尘、除水、除油，以及必要时除CO2和浓度过高的空气本底中的SO2和NOx的仪表空气，它应该是干燥的，露点为-30到-40，压力62068 kPa。稀释抽取式二氧化硫分析仪基本采用紫外荧光法，氮氧化物分析仪基本采用化学荧光法。2.3直接测量系统采用的分析原理主要是差分吸收光谱原理，对于不同波长的光吸收，分子在有些波长吸收能量，在有些波长不吸收能量。直接测量系统结构简单，安装方便，测量范围和精度可以保证，但由于仪表直接接触烟气，不易维护，容易腐蚀、堵塞，从而影响系统正常运行，由于温度、压力的变化会显著影响分子吸收能量的效率，因此测量数据需要随时进行温度压力的修正。四、在线连续监测系统的操作、常见故障及处理方法1、在线连续监测系统的操作在所有的在线连续监测系统的操作中，必须要注意的一点：操作之前应认真阅读一起的使用说明书，操作中遇到无法处理的问题时应及时与厂家的技术人员或者运营人员取得联系。2、在线连续监测系统常见故障及处理方法2.1广州怡文科技有限公司EST-2001A型CODCr在线监测仪的常见故障及处理方法：一、当遇有试剂用尽、器件损坏、或操作不当时，仪器运行会出现故障；中心处理器会通过仪器内部的传感器识别故障、并将故障信息显示在触摸屏上，或通过打印机打出故障信息。使用者可按照如下提示进行相应处理：2.1.1水样(Error 00)：显示器显示“无水样”。检查取样管路及取样口是否堵塞， 取样管是否破裂；外接系统是否有问题（采样泵烧坏或采不上水等）；蠕动管是否卷入蠕动泵内或蠕动管损坏；计量杯传感线接触不好或短路。2.1.2无纯水（Error 01)：显示器显示“无纯水”。检查注水管路及进水口；看蒸馏水桶中是否还有蒸馏水；蒸馏水管是否插入蒸馏水桶底部；蒸馏水泵的电机烧坏；蠕动管是否卷入蠕动泵内或蠕动管损坏；蒸馏水管道是否漏气。2.1.3重铬酸钾(Error 02)：显示器显示“无重铬酸钾”。检查试剂瓶中是否还有重铬酸钾溶液；试剂管是否插入试剂瓶底部；重铬酸钾管道是否漏气；重铬酸钾泵的电机烧坏；蠕动管是否卷入蠕动泵内或蠕动管损坏。2.1.4无硫酸亚铁铵或浓度异常(Error 03)：显示器显示“无亚铁铵或浓度异常”。查看试剂瓶中是否还有硫酸亚铁铵溶液；试剂管是否插入试剂瓶底部；试剂配制是否准确；铂金电极输出的两极电压是否为108mv，如果无电压输出，则：a、传感器已坏；b、传感器输入的扁平电缆线已坏；硫酸亚铁铵管道是否漏气；硫酸亚铁铵泵的电机烧坏；蠕动管是否卷入蠕动泵内或蠕动管损坏。2.1.5硫酸亚铁铵滴定异常(Error 04)：显示器显示“亚铁铵滴定异常”。查看传感器板的元器件和电极接触是否良好，试剂有问题（主要是硫酸亚铁铵浓度有问题）；换试剂时没有进行亚铁铵标定。 2.1.6排泄故障(Error 06)显示器显示“排泄故障”。排泄阀烧坏或堵住或排泄管浸泡在废液中。2.1.7非法参数设置(Error 07)显示器显示“非法参数”。查看各参数值。2.1.8试剂异常(Error08)显示器显示“试剂异常”。主要是硫酸有问题。2.1.9打印机输出的检测结果中有“”符号仪器运行正常。当分析结果大于或等于目前所用量程的90%时，打印机在打印输出时会在检测出的COD值前面加“”符号，表示水样的实际COD值已经接近目前所用量程的上限。若仪器打印输出经常出现“”符号，则说明选择的分析量程太低；应选择分析范围更大的量程。2.1.10打印机输出的检测结果中有“”符号仪器运行正常。当测量值小于5时，表示已超出仪器最小测量值。2.1.11仪器对故障的内部处理当仪器出现上述的故障信息时，发出“嘀，嘀”警告声，页面由原黄绿色转为桔红色，贮存和打印故障信息。延时10秒后，自动执行排泄残留液。2.1.12仪器掉电处理当仪器在消解或冷却、混合过程中掉电，来电后，仪器将继续执行未完动作。其他过程中，掉电，来电后，将进行“系统预处理”排放残留液后返回主页。二、其它可能发生的简单故障及处理办法1.打印机不能打印检查供电电源是否为+5V，输出连接线接触是否良好。打印机能否自检，不能自检则打印机出现故障。自检时，先关打印机电源，按住打印机面板上的“SEL”键，执行打印功能（即接通打印机的电源），松开“SEL”按键，打印机将进行自检。2. 仪器不工作或动作异常检查PLC的PROG/RUN转换开关是否在”RUN”位置。PLC的错误指示灯ERR是否闪动，重新上电，按复位键可解除系统故障状态。检查PLC的供电电压是否为+24V。检查驱动板的接线端子是否良好接触。3.仪器检测数据偏低检查消解杯器件是否正常；硫酸+硫酸银溶液是否用尽；滴定终点判定电极是否沾污；空白标定值是否正常。2.2浙江小桥流水环境科技有限公司FW-2004 CODCr 在线监测分析仪的常见故障及处理方法：故障现象原因判断解决方法屏幕蓝屏排线接触不良固定屏幕排线主板程序或主板故障调试主板或更换主板仪器无法开机电源盒内保险摧毁更换保险电路短路检查全部电路蠕动泵采不到试剂或水样蠕动泵损坏更换蠕动泵蠕动泵内管被压扁打开蠕动泵修复或更换管路远程泵采不到水远程泵损坏更换远程泵管路漏气检查管路未加热加热片损坏更换加热片主板未调试好调试加热系统键盘不灵或无用键盘损坏更换键盘键盘排线松脱或损坏检查键盘排线 固定或更换电磁阀打不开电磁阀损坏更换电磁阀继电器板无输出电压更换继电器板COD上传为0数采仪未读取到COD传输数据数采仪检修COD485无输出485芯片故障应更换COD数据偏差大长时间未校准仪器校准仪器仪器部件故障检查部件管路不通畅或堵塞清理管路试剂问题重新配置试剂做标液准确水样不准确污水中氯离子含量高增加重