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【摘要】 化學需氧量(COD)是表示水中有機物含量的重要指標,反映了水質污染情況。ELOX100型在線COD儀是動力部用來監(jiān)測污水處理情況中COD含量的主要儀器,在日常運轉中常出現(xiàn)一些問題,嚴重影響了儀器數據的準確性和穩(wěn)定性。本文介紹ELOX 100型在線COD的原理,以及在使用中經常遇到的問題和一些解決方法。
【關鍵詞】在線COD儀表 故障 管路 措施
1 在線COD檢測系統(tǒng)工作原理和所需藥品藥劑
1.1 ELOX100工作原理
采用電化學測量方法,即在電壓條件下,電極將電解氧氣產生羥基。這一特殊現(xiàn)象在過氧化鉛層中亦可見到,羥基的氧化電位比其他氧化劑(如O3或KcrO4)高,因而可以氧化難以氧化的水中成分。待測溶液中的有機物消耗電極周圍的羥基,新羥基的形成將在電極系統(tǒng)中產生電流。由于氧化電極(工作電極)的電位保持恒定,則每秒電負荷與有機物濃度和他們在氧化電極的氧化劑消耗量有關。
1.2 藥品藥劑
此型號在線COD采用的實驗方法不用腐蝕性或其他危險物質,因此不需要使用處理清洗液等,操作安全性高。
主要藥劑為:
電解液:0.1mol/L的硫酸鈉溶液。 再生液:0.5mol/L的硫酸鈉溶液。校正標準液:用去離子水配置1g/L葡萄糖溶液。
2 在使用中遇到的問題
2.1 采水系統(tǒng)故障
2.1.1 采樣泵及管路方面
在線COD儀表監(jiān)測的幾個點位均采用20mm或40mmUPVC管進水,儀器安放點到監(jiān)測點位都有一些距離,采樣管路相應較長,如一區(qū)含鹽在線COD進水管路達到20米。管路采用UPVC管,直角彎頭較多,有時還要進行填埋保護如水凈化二區(qū)的放流管線。由于COD在線分析儀工作流程屬于間斷性工作,時間一長,上述原因使管路內積附污染嚴重,尤其是一車間高含鹽水結垢,導致管路經常堵塞,而管路清洗疏通需要停止裝置管線,給清理工作帶來較大困難。
2.1.2 樣品采集方面
EOLX 100型在線COD采用FlowSampler免過濾運行,樣品從中間逆流方向抽取,從而可以去除大顆粒物質,稍小的固體顆??梢员徊杉健5窃谶M水口條件惡劣時吸取效果不是很好,比如一區(qū)溶氣氣浮含油污水的COD,由于水中含有大量油污,經常污染堵塞管路,每做一次水樣都會污染儀器內部管路和溢流杯,從而減少電極使用壽命。并且使測量數據偏大。
2.2 配比系統(tǒng)主要問題
出現(xiàn)配比問題主要表現(xiàn)在:儀器自校準不過,所出數據不穩(wěn)定,與實驗室數據對比誤差較大,主要原因為:
(1)所用試劑要求的去離子水不能達到小于100us/cm,致使其他離子干擾嚴重。導致儀器性能不穩(wěn)定。
(2)電解液容器沒有被完全充滿,因為相對于完全除鹽水,鹽溶液有更高的敏感度,從而導致容器中出現(xiàn)分層現(xiàn)象。
(3)盛藥品的容器使用時間過長,會出現(xiàn)容器內生長綠苔現(xiàn)象,如果儀器吸取藥品時不慎將其吸入不但會造成數據不準確還會堵塞泵管。污染測量瓶。
(4)PH值沒有調節(jié)。當PH<6或>8時都會對數據產生影響,并且會腐蝕儀器內毛細管路。
2.3 分析儀器主要故障
2.3.1 儀器內管路泄露
主要表現(xiàn)為:
(1)在自動測量時,測量杯內液面高度不能達到溢流口位置,有時甚至不能沒過電極頭,導致數據出零,但更改為手動測量,每次填充管路后儀器又能恢復正常。主要原因為儀器內蒸餾水管路內外接頭長期磨損,會產生小的縫隙,致使小氣泡不斷滲入其管路中,當這種現(xiàn)象發(fā)生2-4小時后,會導致管路內蒸餾水出現(xiàn)空隙,如此時儀器通過蠕動泵吸取蒸餾水,會將空隙內空氣吸入測量杯中,造成杯內液面高度不夠。
(2)其他管路出現(xiàn)漏液或使用壽命較短現(xiàn)象,主要由于當將管路安裝在蠕動泵上時,泵的壓力太小或沒有壓準泵管,導致泵管被擠壓變形,甚至一段時間后出現(xiàn)泄露現(xiàn)象。
2.3.2 儀器內電極壽命較短
此臺在線COD監(jiān)測儀器需要三根電極分別為計數電極、參比電極和工作電極。按照正常耗損情況為計數電極每年一支,參比電極一個月一支,工作電極每三個月一支。但由于一些原因影響使電極壽命不能達到此要求,不但增加了成本而且對儀器數據的穩(wěn)定也造成了影響。這些原因主要為:
(1)由于電極長期浸泡在測量杯中池內,并且每兩小時會測一次水樣(儀器每兩小時做一次),如果清理不及時會使測量杯和電極上都會出現(xiàn)一層薄膜,影響測量池內各電極間離子交換。減少電極使用壽命。
(2)參比電極需要時時添加電極液,電極液內含有大量KCL,當電極使用時間較長時,會使參比電極內變徑頭里產生KCL白色結晶,當此白色晶體將電極頭填到2/3處,此電極活性降低不能再使用。
(3)人工維護方面首先是加電極液時,由于參比電極孔徑小電極液會經常溢出,即使立即擦除也會有部分液體留在縫隙處,當溢出液干涸后,會使電極和測量杯互相粘連,在拔插電極時,經常會損壞這些電極。
2.4 外部環(huán)境對儀器影響
由于在線監(jiān)測COD儀表安裝在防爆箱里,在夏天時如果儀器溫度過高,防爆箱內排風系統(tǒng)降溫效率非常差,當溫度達到35度以上時儀器內參比電極電解液溫度升高,影響其測量池內離子的交換,造成數據明顯偏高。如表1為當儀器內溫度高于35℃時,做50mg/L標準樣品時所出數據。烯烴在線檢測室設在露天煤場附近,每天的煤灰進入取樣桶中與水樣混合造成數據小范圍偏高。
3 異常情況原因分析及處理措施
3.1 采水系統(tǒng)故障
(1)根據實際情況將進樣管采用3米一個隔斷的方法,將整根管路分為若干個短管,逐個疏通,以便減少難度。
(2)通過這種現(xiàn)象在制定其巡檢規(guī)則中,加入每周清洗兩次測量杯。從而極大減小電極消耗和管路污染帶來數據的影響。
3.2 配比系統(tǒng)主要處理措施
每次使用時用實驗室PH計和電導率儀進行測量,保證儀器所用去離子水PH電極為6-8,電導率小于100us/cm,如果PH值較高時應加入0.001molH2SO4中和,較低時加入0.001mol的NaOH中和。如果所用去離子水電導率較高應用實驗室內超純水器在處理一遍。對盛裝藥品或蒸餾水的容器應該定時清理,一般為每次使用完成后用稀鹽酸洗液刷洗容器內部,然后依次用清水和去離子水各沖洗3遍。保證刷洗干凈且不引入其他離子干擾。
3.3 分析儀器主要故障處理措施
(1)定時更換蒸餾水管路插頭,約每半年更換一次。安裝泵管時必須將泵管梳理舒暢,并盡量保證蠕動泵內泵管靠前,泵外管路緊貼凹槽處,并用一只手固定,另一只手將泵管壓緊,然后在仔細檢查泵管與凹槽是否貼緊。
(2)首先,根據實際情況制定巡檢制度,每兩周進行一次電極和測量池的清洗,如PTA、PET等來水水質較差的在線COD需要每周 清洗一次,從而減少污染物對其影響。
其次,在巡檢時當發(fā)現(xiàn)若參比電極頭內白色沉淀達到1/3時,應將此電極取出更換新電極(新電極應浸泡在除鹽水中活化24h后方可使用),在進行一次儀器校正,然后將此電極放在在0.1mol/L稀鹽酸溶液中泡洗約8小時,使白色沉淀溶解,取出后用除鹽水沖洗干凈,然后浸入除鹽水中活化待用。
3.4 外部環(huán)境影響
給在線監(jiān)測儀表建造監(jiān)測室,監(jiān)測室內設有溫濕度計、空調、暖氣、排風扇,保證其溫度控制在5℃-35℃,濕度控制在45%左右,并且防止儀器在陽關下暴曬,這樣對在線檢測數據才能有保證。
4 儀器穩(wěn)定性運行可行探討
每日巡檢尤其要注意對所有儀器管路進行檢測,看泵管是否有堵塞現(xiàn)象,尤其是來水檢測,當水質比較惡劣時,經常會發(fā)生進樣管堵塞現(xiàn)象,還有就是看是否有橡膠管發(fā)粘或變形,由于所有儀器均采用蠕動泵擠壓泵管方式來吸取水樣和藥品,對泵管損傷較大,更換頻次基本為1-2次/月。如果水樣偏堿性或含鹽量較高時,經常會造成管路結垢等情況。并且水樣前處理出現(xiàn)問題導致儀器不穩(wěn)定的故障出現(xiàn)頻率較多,占2011年-2012年總故障率的60%以上,這就要求我們此方面的巡檢要加強,備件要充足。
日常巡檢也是必不可少的一環(huán),其藥品使用情況,進出水狀況,室內溫度濕度,當天儀器所有數值記錄,并對所有儀器管路進行檢測,看是否有橡膠管發(fā)粘或變形等都是巡檢的重要內容。并且每次更換管路必須要從新進行標定。從而保障儀器的穩(wěn)定性。
5 結束語
隨著技術人員的不斷摸索和總結,在線表檢測系統(tǒng)維護運轉越來越成熟,通過對儀器運行情況的總結,達到能夠預判儀器運行將要出現(xiàn)的問題,并進行相應的處理,從而極大的減少了在線檢測系統(tǒng)的維修次數,保證了儀器所出的數據穩(wěn)定準確。
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