COD在线自动监测系统在矿山企业中的应用

来源：/ 编辑：余氯检测仪时间：2019-07-31

　　摘要：矿山企业利用COD在线自动监测系统对其废水排放中的COD浓度进行实时监测，COD在线自动监测系统对废水采取自动采样，自动监测，自动传输数据，因其有着长期无人坚守和可远程操控的特点在矿山企业应用中节约了企业成本，简约了矿山企业的环保管理工作。

　　关键词：应用;在线;自动;系统;矿山

　　随着社会的进步，我国市场经济的快速发展，大家所处的环境日趋恶劣。“拯救环境，保护地球”现在不仅仅只是一种口号，2015年刚出台的新的环保法是历史上最严的环保法，所有的企业必须加强自身的环保管理力度，实现污染物达标排放。矿山企业要加强环保管理力度首先必须加强环境监测力度，因为只有环境监测数据才可以真实地反映环境污染情况。

　　矿山企业是耗水大户，也是废水排放大户。对于废水排放大户，控制废水中污染物的排放浓度和排放总量是非常有必要的，并且也是控制环保指标中的一项非常重要的任务。随着科技的进步，现代企业的设备朝着系统化、自动化、技术密集化方向发展，设备的构成更加复杂，功能更加强大，设备的使用与管理环境也发生了很大的变化[1]。各矿山企业很早就开始围绕“设备”这一主线展开了企业环保管理工作。目前，矿山企业安装运行COD在线自动监测系统是其在环保管理中一项系统化、自动化、技术密集化的新型环保管理工作。

　　1 矿山企业生产运行中污染源COD的排放需实时监控

　　矿山企业的选矿工艺为矿石从采场采矿后送至选矿厂选矿，矿石经三段一闭路破碎流程后进行二段闭路连续磨矿(开始加水)，磨矿溢流矿浆经弱磁―强磁―浮选流程选别后，最终产生精矿浆及尾矿浆，选别过程产生的中矿浆、精矿浆、尾矿浆经浓缩池浓缩，溢流水进入循环系统循环利用，尾矿浓缩池底流作为尾矿浆输送至尾矿库集中，尾矿浆作为选矿废水在尾矿库经自然沉降处理后，澄清的溢流水从溢洪井外排。选矿工艺从原矿石的破碎、筛分、磨选以及浮选多为物理选矿，废水中COD的产生主要来自于尾矿浆，尾矿浆在尾矿库中纯属自然沉降处理，对COD的去除率不是很高，所以废水排放中COD的排放浓度是需要实时监控的，以免造成对大自然环境的危害。

　　2 COD在线自动监测系统在矿山企业中的应用

　　矿山企业废水排放口安装运行COD在线自动监测系统简约了其在环保管理方面的工作，特别针对国控企业以及上市企业，废水是否达标排放是考核一个企业一票否决的事情，所以矿山企业安装运行污染源在线自动监测系统不仅可以实时监测废水中的污染指标，及时掌握废水的排放情况，这还为企业做好其自身环保管理工作起到积极的作用。COD在线自动监测系统主要利用CODcr水质在线自动监测仪自动采样，自动分析，自动传输数据，实行远程服务。

　　2.1 矿山企业利用CODcr水质在线自动监测仪监测污染源COD的运行机制

　　CODcr水质在线自动监测仪的结构主要由混合阀、蠕动泵、进样阀岛、排空阀、消解阀、高压阀、定量系统和反应系统组成。其工作原理为在强酸溶液中，定量的重铬酸钾氧化水中的还原性物质，在一定的消解温度下，六价铬被水中还原性物质还原为三价铬，在一定波长下，用光度法测定三价铬的吸光度，通过吸光度与水样COD值的线性关系进行定量分析测定。

　　反应方程式如下：

　　Cr2O72-+14H++6e=2 Cr3++7H2O

　　2.2 矿山企业利用CODcr水质在线自动监测仪对废水排放中污染源COD进行实时监测

　　CODcr水质在线自动监测仪每天24小时均可对废水排放中污染源COD进行实时监测，仪器设置每1小时监测输出一组数据，实时反馈废水排放中COD的排放情况。如果监测数据出现异常或者出现持续偏高现象，企业环保管理人员可以通过远程在线监测数据平台及时发现并第一时间采取应急处理措施，确保COD浓度达标排放。

　　利用CODcr水质在线自动监测仪对矿山企业废水总排放口中COD浓度进行实验性自动监测，实验得出时间与COD排放浓度的关系，并对监测曲线进行分析，了解COD排放浓度随着时间的变化关系以掌握废水排放中COD浓度的变化情况。

　　2.2.1 实验装置与方法(图1)

　　源][硫酸][铬试剂][汞试剂][废液][水样][定量管][多通道进样阀岛][蠕动泵][消解比色][数据处理][稀释系统]

　　实验前CODcr水质在线自动监测仪自动抽取新鲜的样品清洗进样管道、测量试管和消解试管，确保样品具有代表性。分析仪使用蠕动泵进样，蠕动泵管并不与样品、试剂直接接触，进样的体积由一可视测量系统控制，与进样品相同，试剂(硫酸、铬试剂、汞试剂)也通过蠕动泵负压吸入，也由可视测量系统控制吸入的体积，通过吹气传统的方式混合样品和试剂，关闭消解试管两端的阀门后，由加热电阻丝将样品和试剂的混合溶液迅速地加热至指定消解温度175摄氏度进行消解，系统通过重铬酸钾分光光度法测定COD浓度。每当系统自动完成一次监测其都会在仪器屏幕上显示该组监测数据。　　2.2.2 结果与讨论

　　以一天24小时对废水排放中COD浓度进行实验性监测，得出监测结果如图2所示，从图2中可以看出废水排放中COD排放浓度不是一成不变的，其COD的排放浓度是随时间变化而变动的，因此企业为了不违反环保法，安装运行污染源在线自动监测设备进行加强对污染源的监测是非常有必要的。

　　3 COD在线自动监测系统的数据传输平台

　　COD在线自动监测系统除了能够自行监测外，其最大的优点就是可以远程操控。CODcr水质在线自动监测仪内置多种通讯接口，测量值的传输方式采用的是模拟量信号，但是在测量单元和自控系统中，信息的传输和处理都是数字量的形式进行的，数字量形式的数据传递都被网络和现场总线支撑。MODBUS通讯协议固化在监测仪的程序App里，其内部的MODBUS通讯协议采用的是RTU工作模式，现场网络采用标准的MODBUS通讯协议的RTU工作模式，监测仪只需要加一个网卡，便可以轻易地与现场总线进行衔接，进行通讯和控制，其可以通过一组输送电缆直接连接到现场总线的公共接点上，如果需要远程传输服务，系统必须连接数据采集传输仪，其采集的监测数据通过GPRS/CDMA无线网络或有线网络将数据传输到环保监控平台上，从环保监控平台上直接可以查看现场废水中COD排放浓度的实时监测数据。

　　4 COD在线自动监测相对手工监测其有着现代化、自动化、系统化的特点

　　矿山企业废水排放集中所在的尾矿库一般都比较偏远，例如海南矿业股份有限企业的尾矿库位于其贫矿选厂西北约4.5km处，尾矿库建在山间凹地沟槽，属山谷型上游式尾矿库[2]。尾矿库的偏远对于矿山企业环保管理工作来说并不是一件容易的事，要对尾矿库的废水排放进行实时性的监控那更是一件难上加难得事。传统的手工监测必须到尾矿库进行采样后回来化验，因路程遥远，都不能实行每天监测一次，更别谈要实时监测了。而在企业废水排放口安装污染源在线自动监测系统，通过无线数据传输，远程服务，不仅可以在办公室随时查看废水排放的实时监测数据，对环保管理工编辑来说随时掌握废水排放的监测情况，针对废水排放的波动性，第一时间可以做出准确的和及时性的污染防范措施，确保废水达标排放。

　　5 COD在线自动监测系统在矿山企业应用中的不足之处

　　在矿山企业中COD在线自动监测系统一般都安装在偏远的尾矿库废水排放口边上，那里属于荒山野岭，条件比较恶劣，如有雷雨天气，开关容易跳闸，仪器会有断电短路的危险，因COD在线监测系统属于远程服务可长期无人坚守，对于仪器的养护和维修比较困难;因CODcr水质在线自动分析仪在自动采水样时，进样管比较小，假如废水中含有的杂质比较多时，进样管就比较容易堵塞，造成仪器监测数据出现异常或超标，出现这样的情况便不能真实反映实时监测情况，如果该矿山企业是国控企业，由仪器异常造成监测数据超标传输到当地环保管理平台上会对企业造成非常严重的后果。

　　综上所述，COD在线自动监测系统在矿山企业应用中会有着不可替代的作用。矿山企业尾矿库一般规模都比较大，而且落座在比较偏远的山区里，尾矿库外排口作为矿山企业总的废水排放口，安装COD在线自动监测系统不仅可以随时监控废水排放中COD浓度的排放情况，确保废水达标排放，还因无人坚守，远程操控，节约了企业成本，简约了矿山企业的环保管理工作。

　　参考文献：

　　[1]单亚军，范存岭.设备在线监测/离线点巡检/EAM/ERP/HS E综合解决方案[J].中国设备工程，2011(10).

　　[2]孙运洪，赵利国.海南矿业股份有限企业昌江石碌铁矿深部开采项目环境影响评价报告[R].中冶北方工程技术有限企业，2014(04).

　　[3]彭杨.简述COD在线监测[J].大众标准化，2011(S1).

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