UV法TOC在污水装置中的应用与日常维护

李继超

(内蒙古中煤蒙大新能源化工有限公司)

UV法TOC在污水装置中的应用与日常维护

李继超

(内蒙古中煤蒙大新能源化工有限公司)

介绍UV法TOC(总有机碳)分析仪的工作原理。根据运行期间存在的问题，改造了仪表的预处理系统，完善了日常维护制度。改造后，仪表稳定性得到了提高，污水装置能够安全平稳运行。

UV法TOC分析仪 污水处理 改造措施 日常维护

随着社会的不断发展，低碳和环保已经成为衡量企业发展能力的重要指标，因此现代企业在追求经济效益的同时，对三废(废水、废气和废渣)的排放也进行了严格控制。

污水装置主要处理来自烯烃装置、动力站和生活区的污水，处理后的合格污水送到回用水装置，处理后作为循环水补水和锅炉补充水。污水的工艺处理过程主要包括均质调节、隔油、中和、一级气浮、二级气浮、纯氧曝气、沉淀和LINPROR氧化池。

为了防止来自各装置的污水TOC(总有机碳)含量超标，造成后续单元负荷过大，无法正常运行，需要在均质调节罐入口管线上监测污水中的TOC含量。目前，通常使用UV法TOC分析仪测量污水中的TOC含量，但由于污水样品淤泥、废油、机械杂质较多，仪表运行过程中易出现样品管线堵塞、仪表光窗被污染等问题，造成仪表无法正常投用，影响装置的平稳运行。

通过对工艺样品状况的研究，笔者对样品预处理系统进行了改造，并摸索出了一套可行的日常维护方案，以确保仪表正常稳定运行。

1 UV法TOC的工作原理

UV法TOC是基于紫外线吸光度原理工作的，如图1所示，其中λmeβ为测量光波长，λref为参考光波长。

溶解在水中的有机物能够吸收254nm波长的紫外线，所以可以用对254nm波长紫外线的吸收量来标度有机污染物的含量。探头中光源发出的光线穿过狭缝，其中一部分光线被狭缝中流动的样品吸收，其余光线透过样品到达探头另一侧的分光器并一分为二，其中50%的光线由样品检测器检测，另50%的光线由参比检测器检测。仪器通过比较两个检测器的信号可得到特别吸光系数，由此换算成需要的TOC、化学需氧量或生化需氧量。另外,探头采用550nm波长的紫外光作为参考波长，用于消除浊度对测量结果的影响。

图1 UV法TOC的工作原理

2 存在的问题

为了便于日常维护，将UV法TOC分析仪安装在分析小屋内，样品由1/2″管线引入分析小屋进行测量，测量探头安装在流通罐内，如图2所示。运行过程中发现，由于样品较脏，经常出现仪表管线和流通池排放管线堵塞的问题，造成分析仪表示值波动较大，在线仪表与中化离线分析结果不符，无法为工艺提供正常的操作数据。

图2 预处理过程

3 改造措施

3.1 取样点移位

样品管线经常堵塞与取样点位置选取不合理有很大关系。由于该仪表取样点位置在工艺管线底部，导致底部沉积的大量淤泥和杂质进入仪表管线。为了防止样品管线堵塞，将取样点位置移至工艺管线中部，减少样品中淤泥等杂质的含量，减少样品管线堵塞的几率。

3.2 增加自来水清洗系统

样品管线堵塞后，使用自来水进行疏通清洗，然而每次清洗时都需要拆卸管线，费时费力。因此，为了便于日常维护，笔者对分析小屋自来水管线进行了改造(图3)。清洗时打开自来水阀门，关闭工艺头道阀和仪表预处理进样阀，打开现场排污阀，利用自来水将管线中的脏物冲洗干净，然后关闭现场排污阀，打开预处理进样阀，对仪表样品排放管线和流通罐进行清洗。改造后，极大地提高了管线清洗工作效率。

图3 改造后的预处理过程

4 日常维护

4.1 每天维护内容

将每天的测量数据与中化离线分析数据进行对比，根据取样时间，在DCS上查看同一时间点的分析结果。如果两者偏差较大，则需在征得工艺同意后进行修正，并与中化分析数据进行趋势对比，确保分析结果的准确性。

4.2 每周维护内容

在日常维护中发现，样品管线在清洗4～6天后会出现堵塞现象。为此要求每周使用自来水对样品管线和排放管线进行两次清洗。

4.3 每月维护内容

由于UV法TOC分析仪采用的是光学法原理，在长期使用过程中会有样品脏物附着在光窗上，从而造成测量误差。为了减少由光窗污染造成的测量误差，每个月使用稀盐酸对仪表探头和光窗进行清洗。具体操作步骤如下：

a. 将测量探头放在配置好的5%稀盐酸内，在仪表控制器上进入菜单-测量元件设置-配置，把测量间隔时间改到最小(15s)，返回主菜单观察分析结果的变化过程，发现有脏物从探头狭缝中析出，仪表测量结果下降。

b. 当分析结果小于10时，说明光窗已经清洗干净。如果探头在稀盐酸内浸泡一段时间后，分析结果一直在10以上并且变化很慢，说明光窗受污染比较严重，此时可以使用脱脂棉蘸上稀盐酸将光窗擦洗干净。

c. 将探头放在蒸馏水中，进行零点校正。

4.4 仪表参数设置

探头每测量一次，光源即发出一次紫外光。如果探头测量周期比较短，光源会频繁发射光线，导致光源快速老化，影响仪表的使用寿命。为了满足工艺要求，同时保证仪表的使用寿命，与工艺协商后，将仪表测量周期设置为15min。

该TOC分析仪设计有机械清洗装置，通过测量狭缝内擦拭器的转动来完成对光窗的自动清洗，以除去在光窗上可能附着的水中悬浮物或胶体，保证测量结果不受影响。为了保证擦拭器和电机的使用寿命，将擦拭器的动作周期设置为与仪表测量周期一致。

5 结束语

笔者根据运行期间出现的问题，对UV法TOC仪表系统进行了改造，并提出了一系列日常维护制度。改造后，UV法TOC分析仪的稳定性与准确性均得到了提高，能够为工艺人员提供准确的操作参数，保证装置的长周期安全平稳运行。

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1000-3932(2017)07-0709-02

2017-01-23，

2017-05-24)

李继超(1983-)，工程师，从事在线分析仪表的管理工作，Lijichao@zmmengda.com。