工业在线型计

简介一家大型装瓶厂在提高产量之后，其废水处理系统受到高浓度有机物和固体颗粒的干扰。进水的流量、含糖量、固体颗粒浓度大幅波动，打乱了系统运行的连续性。此类问题经常导致排放到当地公共污水处理厂（POTW，Publicly Owned Treatment Works）的废水超出许可限值，也会阻碍当地法规所要求的连续化学需氧量（COD）的去除率。手动测试COD时，需要3个多小时才能得到结果，而得到的结果数值不足以用于工艺调整。装瓶厂还考虑过扩建废水处理车间，但受到空间有限和来自生产车间的进水状况波动的限制。解决方法威立雅（Veolia）公司制定了废水处理车间初期改造方案，以导流和储存浓缩的有机物和高COD废水。在收集浓缩废水后，在水流的浓度较低的期间，将其慢慢计量流回工艺中。工作的首要目标是使出水“干净”、系统体积小，因此决定增加薄膜生物反应器（MBR）系统。膜系统采用碳负荷在线分析技术，使健康的生物物质通过优化营养比例来消耗“糖”。在污水处理设施中安装了Sievers® InnovOx在线型TOC分析仪（见图1）。图 1：Sievers InnovOx在线型TOC分析仪InnovOx技术为装瓶厂提供了最好的大范围有机物监测系统，包括无与伦比的氧化稳固性，0.05-50,000 ppm动态线性工作范围，以及6个月校准曲线稳定性。此技术还提供用户可配置的警报和输出，以及直观的触摸屏显示器。此技术很容易设置、操作、维护，而且价格低廉。在通常情况下，仪器可以运行30天而无需更换试剂。InnovOx在线型分析仪具有极佳的多用性，其多样品流功能使用户能够用一台仪器来测量多达5个样品流。为了提供健康的生物物质，装瓶厂的应用要求采用100:5:1（碳/氮/磷）的比例。由于成分具有极高的可变性，和迄今为止最高的浓度，装瓶厂决定连续监测有机碳浓度，并向均质池中添加氨，以维持正确的碳/氮比例。TOC分析仪，编程输出负荷数据，并转化为相关性的COD值。当COD变化时，用于计算工艺控制氨剂量的投入。基本的水流性质就能满足对磷的需要。图2是装瓶厂的新废水处理系统示意图。图 2：装瓶厂的新废水处理系统示意图结果 系统稳定之后，体现了MBR的各种优点，其中包含：出水中的总悬浮固体（TSS）大幅减少。COD去除率大幅提高。使用在线型TOC分析仪，并将数值同COD测试相联系，使操作人员能够调整碳/氮/磷的比例。将InnovOx在线型TOC分析仪与MBR系统一起使用，解决了瓶装厂的废水处理车间遇到的许多水质问题。整个解决方案每年为瓶装厂节省数十万美元，包括昂贵的化学品开支、废水运输费用、违规罚款等。系统也更加容易操作，污染事故不再会造成违反允许要求的情况。具有可靠的在线分析性能的MBR系统所能提供的结果远非传统系统可比，这就是为什么近年来MBR的名声大噪。2000年时工业型MBR的安装量占全部商用MBR安装量的约27%。1参考文献1. Brindle, K., Jefferson, B., Judd, S., 和Stephenson, T., 污水应用的膜生物反应器◆ ◆ ◆联系我们，了解更多！

案例背景近来在美国德克萨斯州，一家大型炼油厂的锅炉发生蒸汽冷凝水污染和严重结垢，导致意外停产。锅炉受损、非常规维修、停产等带来的经济损失，迫使炼油厂开始评估现行的冷凝水监测技术。评估小组得出的结论是，现行的有机污染物浓度测量方法经常报数偏低，而且定期吸样的取样方法不足以实现立即警报操作人员发生污染事件。评估小组确定了以下两点：在改进冷凝水监测方法时，应改进取样方法，提供更具代表性的油污染冷凝水样品，从而更好地保护资产设备、延长生产运行时间；应采取更加频繁的、连续的、实时的有机物监测方法，使其能够立即对操作人员发出污染警报。炼油厂还要求，他们在在线型监测技术上的投资必须从实实在在的生产延长时间中得到补偿。挑战以前，工厂蒸汽冷凝水的监测，是通过收集吸取的样品，并送到现场实验室，进行有机碳分析。实验室测定结果通常报告结果是，碳含量低于1 ppm。调查显示，吸取样品的方法无法为分析提供具有代表性的样品。在运送样品和等待分析的过程中，样品会冷却；在取样过程中，结垢的主要成分烃类会通过挥发与分相丢失。解决方法炼油厂的评估小组评估了能够以冷凝水应用中常见的温度来采集和分析样品，以证明在碳分析中充分反映了实际烃污染的方法。他们还评估了用在线型分析仪来达到上述目的，从而为生产提供不间断保护的方法。在线型仪器的生产厂家通常为了保护仪器部件而冷却要进入的样品，但炼油厂可以使用Sievers分析仪研发的在线型取样器，该取样器能够处理温度高达 85℃（185° F）的冷凝水样品。炼油厂和Sievers® 分析仪联合验证了连续的在线型有机物分析技术方案完全能达到预期目标，因此决定采取此技术方案。评估小组采集并评估了两个月时段的数据（见图1）。数据显示，有机碳的典型浓度约为2 ppm，时而发生的污染事故时浓度达20-40ppm。连续监测还就一次严重的有机物污染事件向操作人员发出警报，当时碳浓度飙升到400 ppm以上。此类监测就无法在实验室分析中完成，这是因为污染事件的偶然性，以及吸取的样品冷却后，基体发生变化。图一：两个月时段的有机物数据炼油厂的维修人员通过数据确定了主要泄漏源，并进行维修。在线数据确认了维修成功，有机物平均浓度降到了2 ppm碳。持续的监测确认了偶尔发生的来源不明的有机物污染。炼油厂决定，将冷凝水流经颗粒活性炭（GAC，granulated active charcoal）床，以消除较小的偏差。操作人员将分析仪的配置改为双样品流模式，分别测量流进和流出GAC床的样品流。分析仪通过有机物百分比去除率计算来提供确定GAC床有效性的连续数据。重复利用来自工业过程的冷凝水，会带来有机物污染的风险。用在线型有机物监测系统来监测返回冷凝水质量，能够降低有机物污染的风险，减少因锅炉结垢而造成的经济损失。准确测量冷凝水质量，不但能降低结垢风险，而且能帮助用户做出再利用或者弃置冷凝水的正确决定。再利用冷凝水能降低工厂对补充水的需求量，从而降低生产成本，减少废水处理开支。技术选择此应用选择的分析仪采用了超临界水氧化（SCWO）技术，氧化样品中的有机物。SCWO技术是一种用高温高压来分解有机物的废水处理技术。有机物分析仪所采用的SCWO技术提供了强劲的氧化能力，能处理高浓度盐、油及其它物质，而此类物质曾对工业应用中的在线型分析仪的可靠性造成损害。当SCWO技术同高温取样系统一起使用时，就能可靠地、连续地分析含有高浓度烃污染的难以对付的两相样品。这就使炼油厂能够改进监测方案，即时收到冷凝水污染警报，从而保护设备资本，延长生产运行时间。◆ ◆ ◆联系我们，了解更多！

p 　　仪器信息网讯 2016年11月22，CIOAE 2016在国家会议中心开幕。会议为期两天，主办方为与会者呈现了精彩的大会报告及“石油化工在线分析”、“在线烟气分析”、“在线水质分析”、“VOCs排放监测技术与连续监测方法探讨”、“在线监测与分析标准规范”、“综合类”六个专题报告。 br/ /p p 　　技术当道，标准先行。在仪器技术快速发展的当下，用于分析监测的仪器设备品种繁多，而使用操作不尽相同。标准化工作亟待开展。CIOAE 2016“在线监测与分析标准规范”主题研讨会上，来自中国环境监测总站、重庆科技大学等多位专家就在线分析仪系统设计、标准体系、通用规范等方面进行了探讨。 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201611/insimg/3c3ecaf6-9246-425b-9451-16d7ad267d51.jpg" title=" 标准现场.jpg" / /p p style=" text-align: center " 会议现场 /p p 　　精彩报告。 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201611/insimg/3a5934df-8add-4b4f-9498-0ac2e04614c6.jpg" title=" 孙磊.jpg" / /p p style=" text-align: center " 报告人：中国石化工程建设公司 孙磊 /p p style=" text-align: center " 报告题目：石油化工在线分析仪系统设计规范 /p p 　　石油化工在线分析仪系统设计规范的编制原则包括建立系统设计的理念、在线分析仪选型、采样系统设计、环境保护、熟悉工艺、选择适当的防护形式六大方面。《规范》共涵盖八个章节：范围、规范性引用文件、术语和定义、一般规定、采用系统、常用在线分析仪、分析小屋、在线分析仪管理系统。 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201611/insimg/1527f139-31ef-4201-a4bc-6f6fde8d7041.jpg" title=" 左航.jpg" / /p p style=" text-align: center " 报告人：中国环境监测总站 左航 /p p style=" text-align: center " 报告题目：水污染源在线监测标准体系 /p p 　　报告从水污染源在线监测发展、标准体系、设备标准、系统标准四个方面开展。 /p p 　　国际上在线监测发展较早，已开发出水、气等多项在线监测系统。我国环境在线监控网的构建始于2004年。截至2015年，全国已实施自动监控的国家重点监控企业9040个，其中已实施自动监控的废水排放口6602个，废气排放口7435个。 /p p 　　水污染源在线监测标准体系涉及8项仪器技术要求和4项安装等技术规范。水污染源在线监测设备标准共19个，主要的考核指标包括漂移、准确度、精密度、长期稳定性和环境适用性。 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201611/insimg/12373b24-b02d-4bbb-99d0-3e1c40396c62.jpg" title=" 张国宁.jpg" / /p p style=" text-align: center " 报告人：环境保护部环境标准研究所 张国宁 /p p style=" text-align: center " 报告题目：我国VOCs排放标准管控方式与监测需求 /p p 　　VOCs排放标准管控的物质包括两大类：需要单独管控的物质和综合项目。需要单独管控的物质包括三类：第一，光化学反应活性强的物质，如三甲苯、二甲苯、醛类等；第二，健康毒性大的物质，如苯、甲醛、环氧乙烷等；第三，恶臭物质，如丙烯酸酯、硫醇等。综合项目可采用归总控制，提高效率，分析方法包括物质加和法和综合响应法。报告对两种方法的原理、典型方法、适用性以及优缺点进行了分析。 /p p 　　此外报告还从现行VOCs排放标准，VOCs控制指标体系，达标评定的要求，VOCs含量检测，检查工艺设计、设备、运行操作要求，有组织排放监测(排气筒)，无组织排放监测，核算方法，监测体制等方面分析了如可进行VOCs管控。 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201611/insimg/9a00efc1-ac23-4869-9abb-7f412f5a474a.jpg" title=" 李作进.jpg" / /p p style=" text-align: center " 报告人：重庆科技学院 李作进 /p p style=" text-align: center " 报告题目：编写国家标准《在线分析仪器系统通用规范》的几点体会 /p p 　　报告详述了《在线分析仪器系统通用规范》任务来源、编制经过、编写原则、主要内容及确定依据。《规范》中在线分析仪器系统包括样品前处理系统、在线分析仪器、数据管理系统以及辅助设施四大部分，样品前处理系统又包括样品提取、样品传输、样品处理、废流处置四个方面，辅助设备包括环境防护设施和公用工程设施两方面。 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201611/insimg/513f4a1a-a678-456b-b745-f914f325a3ba.jpg" title=" 周鑫.jpg" / /p p style=" text-align: center " 报告人：中国测试技术研究院化学所 周鑫 /p p style=" text-align: center " 报告题目：精密分析在气体标准物质研制中的作用 /p p 　　报告中介绍了气体标准物质与精密分析包括在线仪器及离线仪器的作用和关系。指出，与传统的分析仪器相比，在线分析仪器具有分析效率高、重现性好、应用广泛的特点，配合在线漂移补偿的方法使用在线仪器进行分析同样能够达到精密分析的要求。 /p p br/ /p