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使用PH計量工具的測量來進行制藥廢水的處理

2011-05-25

                                        使用PH計量工具的測量來進行制藥廢水的處理

    制藥廢水因其成份復(fù)雜、污染性強甚至有毒性而必須經(jīng)過處理后進行排放;同時,也正因為其成份復(fù)雜,在處理時常會遇到許多難點,這其中包括對其ｐＨ值的測量。經(jīng)過在全國進行ｐＨ計的調(diào)查選型,經(jīng)過分析比較,選定化學工業(yè)部自動化研究所生產(chǎn)的ＨＺ3533型沉入式防爆工業(yè)ｐＨ計,一舉解決ｐＨ值的測量問題。

1、 工藝介紹及問題的提出

1.1　工藝介紹    
     某廠是以玉米為主要原料生產(chǎn)多種原料藥的大型制藥企業(yè), 在生產(chǎn)過程中排放大量廢水, 其中主要含有亞硫酸、檸檬酸及丙丁廢醪液等, ｐＨ值在3.0～3.5之間,屬有機酸性廢水, 如直接排放, 對河道水及地下水源將造成嚴重的污染, 因此必須進行處理后達標排放。
    因該廢水以有機物為主,處理過程中除進行其它輔助性處理外,主要以中溫厭氧消化工藝為主,借助厭氧污泥反應(yīng)器內(nèi)污泥床的生化作用,使廢水中80%～90%的有機物得到生化降解,轉(zhuǎn)化為沼氣能源和生物質(zhì),從而達到排放標準。
    在此過程中,廢水的ｐＨ值是影響厭氧消化微生物生命活動的重要因素,同時也是維持厭氧消化過程高效穩(wěn)定運行必不可少的條件。該過程所要求的更佳ｐＨ值在7.0～7.5之間,為達到這一工藝指標,在廢水處理中心的關(guān)鍵部分———厭氧反應(yīng)器之前加設(shè)調(diào)節(jié)池,對其進行中和處理,達到更佳值后再進入?yún)捬醴磻?yīng)器進行消化處理。

1.2　問題的提出在該廢水處理工藝中,有兩處需進行ｐＨ值的測量與控制。首先是調(diào)節(jié)池,此過程通過測量ｐＨ值,然后控制加入中和料的量進行對參數(shù)的調(diào)節(jié),而同時通過調(diào)節(jié)合格的廢水在進入反應(yīng)器內(nèi)生化過程中,因超負荷以及溫度下降等因素,又使得ｐＨ值下滑,會制約生化過程的進行,因此,在該反應(yīng)器內(nèi)必須準確隨機地監(jiān)測ｐＨ值,根據(jù)ｐＨ值的變化,及時調(diào)整有機負荷,定時加排料,使廢水總是控制在ｐＨ=7.0～7.5之間,從而保證工藝的正常運行?！?

該工藝ｐＨ值的測量具有以下難點：
  1)  檢測安裝有困難。因檢測點在低于地面4ｍ的調(diào)節(jié)池以及高于地面6ｍ的厭氧消化反應(yīng)器內(nèi),為保證測量參數(shù)的準確性,克服測量滯后,應(yīng)直接在池內(nèi)進行測量,并且電極安裝點要位于液面三分之二高度處。
  2)  防爆性能。因廢水中的有機物在厭氧消化過程中會產(chǎn)生沼氣等易燃、易爆性氣體,現(xiàn)場雖安裝有三相分離器將沼氣進行分離收集,但考慮到三相分離器有泄漏的可能性,因此儀表必須要求防爆。
  3)  抗污染性。制藥廢水中含有微小固體顆粒的粘稠丙丁廢醪,極易粘附于電極表面,影響測量的準確性,如果使用普通ｐＨ電極進行測量,需時常進行電極的清洗工作,但現(xiàn)場ｐＨ沉入型檢測器有2ｍ長,拆卸清洗極不方便,所以要求電極有一定的抗污染性。
  4)  減小酸誤差的影響。因廢水的ｐＨ值在3.0～3.5之間,呈酸性,測量時會帶來嚴重的酸誤差,影響測量的準確性,要求測量電極要有一定的抗酸誤差的能力。
  5)  儀表要求在線測量、現(xiàn)場變送、4～20ｍＡ標準信號輸出,以供控制之用,同時為便于現(xiàn)場使用、維護,要求在測量點附近有顯示。
2、測量儀表的選型及問題的解決
    我們在全國進行ｐＨ計的調(diào)查選型,經(jīng)過分析比較,選定化學工業(yè)部自動化研究所生產(chǎn)的ＨＺ3533型沉入式防爆工業(yè)ｐＨ計,一舉解決ｐＨ值的測量問題。
 
    該儀表的特點以及針對制藥廢水測量難點問題的解決辦法:
    1)直接使用沉入型檢測器,使用固定卡直接安裝于調(diào)節(jié)池及反應(yīng)器中,沉入深度為2ｍ,電極安裝于檢測器下端部,測量點位于液面具有參數(shù)代表性的三分之二處,確保了取樣參數(shù)的準確、可靠;儀表轉(zhuǎn)換器固定于檢測器上部,電極信號通過專用電纜傳送到轉(zhuǎn)換器。

    2)儀表為本質(zhì)安全型防爆,防爆級別達ｉａｌｌＣＴ5,兩線制結(jié)構(gòu),一舉解決測量現(xiàn)場的防爆問題。就近安裝有ｐＨ轉(zhuǎn)換器,并同時帶有數(shù)字顯示,使用維護非常方便。

    3)為了解決測量現(xiàn)場的電極污染問題,減少標定及維護量,我們在定購儀表時根據(jù)廠家推薦,選用進口原裝ＭＥＴＴＬＥＲ ＴＯＬＥＤＯ抗污染復(fù)合電極。該電極電解質(zhì)為不含銀的凝膠狀物質(zhì),經(jīng)預(yù)壓填充進入電極,因此在使用時不需要進行壓力補償,可省去為現(xiàn)場送壓力補償氣源的費用,同時這種電解質(zhì)還具有使用壽命長、防止硫化物中毒等特點,此外,該電極省去常用的陶瓷隔膜,而用小孔隔膜代替,可有效防止粘稠性介質(zhì)堵塞微孔陶瓷隔膜造成的污染,非常適合于對污染性介質(zhì)進行測量;另外,該電極的測量敏感玻璃膜是一種酸誤差很低的新型玻璃,能有效減小酸誤差的影響。

    4)儀表轉(zhuǎn)換器現(xiàn)場有數(shù)字顯示,4～20ｍＡ標準信號輸出,遠傳至控制室進行顯示、控制。

3、系統(tǒng)安裝及配接ＨＺ
    3533型沉入式防爆工業(yè)ｐＨ計適合于開口池安裝,沉入深度2ｍ,電極安裝于沉入桿下端部,直接沒入被測液中進行測量,儀表現(xiàn)場配有轉(zhuǎn)換器一臺,對電極信號進行放大、變送以及顯示,4～20ｍＡ標準信號遠傳,轉(zhuǎn)換器安裝于沉入桿上部,儀表結(jié)構(gòu)如圖3所示。由于儀表為本質(zhì)安全型防爆,因此在控制室安裝有一臺安全柵,從安全柵取出兩組信號,一路直接與可編程控制器連接進行控制,另一路接入儀表盤上的ｐＨ顯示儀,進行ｐＨ值顯示,以便于控制觀測。

4、 結(jié)束語
    制藥廢水處理一直是困擾我國制藥行業(yè)廢水達標排放的一個問題,通過我廠的探索與實踐,現(xiàn)已解決這個問題。尤其是廢水處理中ｐＨ值的成功測量,使得厭氧污泥反應(yīng)工藝能夠高效成功運行。
    目前,以厭氧污泥反應(yīng)為中心的這套制藥廢水處理裝置除沼氣回收部分還未上之外(現(xiàn)基本以沼氣燃燒為主),  整套系統(tǒng)運行情況一直比較規(guī)范,尤其是ｐＨ值的測量與控制,始終處于正常狀態(tài),給我廠廢水處理的達標排放起了積極的作用同時對生產(chǎn)的穩(wěn)定高效,以及環(huán)境保護的社會效益方面也有著深遠的意義。

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