Instalação de equipamento de monitoramento on-line GNST-SC1000 da estação de tratamento de águas residuais da fábrica de galvanização de Guangdong Meizhou

Antecedentes e perfil do projeto

1) Antecedentes do Projeto

A cidade de Meizhou, na província de Guangdong, como uma importante base de fabricação na região de Canton-Leste, a indústria de galvanização é uma das indústrias locais, envolvendo principalmente o tratamento de superfície de produtos como acessórios de hardware, componentes eletrônicos e outros. Composição de águas residuais de galvanização complexa, contendo cromo, níquel, cobre e outros íons de metais pesados e COD, pH e outros poluentes característicos, se o tratamento inadequado de emissões diretas, causará sérios danos ao corpo de água circundante e ao ambiente ecológico do solo. Para implementar rigorosamente os requisitos do "padrão de emissão de poluentes de galvanização" (GB 21900-2008) e reforçar o controle de todo o processo de tratamento de águas residuais, uma fábrica de galvanização em escala da cidade de Meizhou instalou um ponto de monitoramento na saída da oficina de galvanização, na saída integrada da unidade de pré-tratamento de águas residuais e na saída total, construiu uma estação de monitoramento padronizada e configurou um equipamento de monitoramento multi-parâmetro em linha GNST-SC1000. Este dispositivo tem forte resistência à corrosão ácida e alcalina, forte capacidade de interferência de metais pesados, alta precisão de detecção, equipado com módulo de transmissão dupla Ethernet + GPRS, que pode alcançar os indicadores principais de COD, pH, cromo total, cromo hexavalente, níquel total e outros 24 horas de monitoramento contínuo e transmissão remota de dados, adaptando-se às necessidades de monitoramento de alta flutuação da qualidade da água residual de galvanização e forte corrosão. Este trabalho de instalação e comissão é liderado pela equipe técnica da empresa Henan Zwezhen Environmental Protection Technology Co., Ltd., o departamento de operação e manutenção ambiental da fábrica de galvanização trabalha em conjunto para garantir que o equipamento esteja conectado com precisão ao processo de tratamento de águas residuais, garantindo que os dados de monitoramento sejam verdadeiros e eficazes, fornecendo suporte a dados para a produção de emissões padrão de águas residuais de galvanização e conformidade ambiental.

b) Objetivos principais

Nível teórico: permitir que os participantes compreendam o princípio de teste do instrumento GNST-SC1000, os principais indicadores técnicos e a base de padrões nacionais de vários projetos de teste, para esclarecer os cenários de aplicação de diferentes indicadores de qualidade da água.
Nível prático: assegurar que o pessoal de treinamento tenha conhecimento especializado da auto-inspeção de inicialização do instrumento, calibração de parâmetros, preparação e inspeção de amostras, armazenamento e exportação de dados e outras operações de todo o processo, para concluir independentemente o trabalho de inspeção de indicadores típicos de qualidade da água.
Nível de proteção: dominar os métodos comuns de resolução de problemas do instrumento e os pontos de manutenção diária, prolongar a vida útil do instrumento e garantir a estabilidade e confiabilidade a longo prazo dos dados de detecção.
Nível de aplicação: alcançar a integração profunda da teoria e da prática da pesquisa científica, melhorar a capacidade dos participantes de usar os instrumentos para resolver problemas reais de pesquisa científica e estabelecer as bases para o avanço suave dos projetos de pesquisa de monitoramento ambiental relevantes.
Especificação de instalação: concluir a instalação de estação em oficina do equipamento de monitoramento GNST-SC1000, sistema de amostragem dedicado, dispositivo de pré-tratamento de metais pesados, módulo de alimentação e transmissão dupla, para garantir que a instalação atenda às Especificações técnicas de instalação do sistema de monitoramento on-line de fontes de poluição de água (COD?Cr?, NH?-N, etc.) (HJ 353-2019) e aos requisitos de construção de estação de monitoramento de empresas de galvanização.
A depuração precisa: para a alta flutuação da concentração de metais pesados de água residual de galvanização, forte corrosão e propriedades complexas dos componentes, a calibração precisa e o teste de desempenho de indicadores principais como COD, pH, cromo total, cromo hexavalente e níquel total, para garantir que os erros de representação, repetibilidade e deriva de 24 horas sejam atingidos.
Conexão do sistema: assegurar a conexão estável do equipamento GNST-SC1000 com a plataforma de regulamentação da Agência Ecológica e Ambiental da cidade de Meizhou e a plataforma de controle inteligente ambiental da fábrica de galvanização, com base no seu protocolo de comunicação Modbus TCP para realizar o upload de dados de monitoramento em tempo real, a função de alerta precoce anormal responde normalmente e atende aos requisitos de regulamentação on-line das principais fontes de poluição.
Garantia de longa duração: Formação de um manual de instalação padronizado e manutenção do modelo GNST-SC1000 adaptado ao monitoramento de águas residuais galvanizadas, fornecendo suporte técnico para o funcionamento estável e a longo prazo do equipamento em ambientes corrosivos.

II. Preparação da formação

1) Estrutura organizacional

1. Unidade de apoio: Henan Suizen Environmental Protection Technology Co., Ltd.

Instrutor de treinamento: engenheiro técnico sênior do fornecedor (com ampla experiência em depuração e treinamento de instrumentos GNST-900S)

Formadores: 22 membros da equipe de pesquisa científica relacionada ao monitoramento ambiental do Instituto de Pesquisa e técnicos experimentais

2) Preparação antecipada

Preparação do local e do equipamento: selecione o laboratório de padronização do instituto como local de treinamento, organize a mesa de operação com antecedência para garantir que o local seja bem ventilado e a temperatura e a umidade atendam aos requisitos operacionais do instrumento (temperatura 5-40 ° C, umidade relativa ≤ 85% RH). Colocar o GNST-900S host, o resolvedor inteligente multifuncional, o tubo de teste de apoio, o reagente pré-preparado e outros equipamentos no local de acordo com a linha de movimento operacional, concluir a conexão de energia e a auto-inspeção de ligação para garantir que todos os equipamentos estejam em estado de funcionamento normal; Ao mesmo tempo, prepare materiais de consumo práticos como soluções de calibração, amostras de água simuladas, água deionizada e papel de limpeza.
Organização do local: de acordo com as especificações da construção padronizada da estação de monitoramento, com design anticorrosivo e explosivo, equipado com ar condicionado bidirecional e aquecido para garantir que a temperatura e a umidade sejam controláveis (temperatura 5-40 ° C, umidade relativa ≤ 85% RH); Instalação do equipamento plano da base, fazer o tratamento anticorrosivo do solo da estação; Coloque o tubo de proteção e o cabo anticorrosivo de acordo com o caminho projetado para garantir que o tubo e o cabo estejam longe da área de fluxo de resíduos ácidos e alcalinos.
Proteção de segurança: definir sinais de alerta de construção e cerca de proteção, equipado com luvas anti-ácido, máscaras de proteção, sapatos anti-deslizamento e outros produtos de proteção especiais; Verifique o isolamento e o desempenho anticorrosivo das ferramentas de construção, elabore um plano prévio de eliminação de emergência de vazamentos de ácidos e álcalis, equipe neutralizadores de emergência e equipamentos de incêndio no edifício da estação e fortaleça a proteção da segurança da construção em oficina.

Refinação do programa: a equipe técnica comunica-se com o chefe de operações e manutenção da fábrica de galvanização com antecedência, combinando o alto conteúdo de metais pesados de resíduos de galvanização, a alta corrosão e a qualidade da água com as características flutuantes das condições de produção, o programa de depuração de instalação de refinamento específico, concentrando-se no método de fixação anticorrosiva da máquina GNST-SC1000, a configuração de parâmetros do dispositivo de pré-tratamento de metais pesados, a seleção de tubos resistentes à corrosão, os parâmetros de acoplamento da plataforma de regulamentação da Agência Ecológica Municipal e do Meio Ambiente, etc., para garantir que o programa atenda às necessidades operacionais reais da fábrica

III. Instalação do processo de implementação

A implementação da instalação segue estritamente o padrão HJ 353-2019 e as especificações de instalação do equipamento, de acordo com o processo de "instalação do equipamento principal → conexão da linha de tubulação → depuração da integração do sistema", os passos específicos são os seguintes:

1) Instalação de equipamentos básicos

1. instalação do anfitrião: fixar o anfitrião GNST-SC1000 no suporte anticorrosivo específico dentro da sala da estação de monitoramento padronizada, o suporte é ligado com o material de aço inoxidável e o parafuso de expansão do solo para garantir que o corpo seja horizontal, bem ventilado, a distância direta da abertura da amostragem não exceda 5m (redução da perda do tubo); A interface do host está orientada para o lado interno, usando vedações de borracha fluorada para selagem, evitando que gases corrosivos dentro da estação afetem a operação do equipamento.

Instalação do sistema de amostragem: de acordo com a norma HJ 353-2019 e a norma de emissão de poluentes galvanizados (GB 21900-2008), a sonda de amostragem anticorrosiva específica deve ser instalada na área principal de todos os pontos de monitoramento para garantir que a sonda esteja imersa e evite os ângulos mortos do fluxo de água; O tubo de amostragem usa mangueira forte resistente a ácidos e álcalis de PTFE, a inclinação da colocação do tubo não é inferior a 1%, evitando a formação de curva de água acumulada; Instalar um dispositivo de pré-tratamento de filtragem de metais pesados dedicado na frente da tubulação de amostragem (diámetro de 5 μm), equipado com função de lavagem automática, configurar a lavagem diária 4 vezes, com um tempo de lavagem de 40 s, para resolver o problema de bloqueio de partículas de metais pesados e suspensões de água residual de galvanização.

3. instalação do sistema de abastecimento de energia: a utilização da linha de abastecimento de energia anticorrosiva industrial (AC 220V) da fábrica, instalação de uma fonte de energia de regulação de tensão especial e dispositivo de proteção contra vazamentos, linha de alimentação para usar um revestimento anticorrosivo à prova de explosão, fazer um bom tratamento de terra (resistência a terra ≤ 4Ω), garantir a estabilidade da tensão de abastecimento de energia, adaptar-se aos requisitos de segurança elétrica no ambiente corrosivo da oficina.
Instalação do módulo de transmissão: conecte o módulo de transmissão dupla Ethernet + GPRS à interface de dados do anfitrião GNST-SC1000 para fixar a área de bom sinal no prédio da estação; Acesso à Ethernet industrial da fábrica, ao mesmo tempo que o cartão SIM da IoT protege o canal de transmissão de reposição; A adaptação de rede dupla com a plataforma de controle inteligente ambiental da fábrica de galvanização e a plataforma regulatória da Agência Ecológica e Ambiental da cidade de Meizhou é concluída pelo protocolo TCP Modbus, configurando a frequência de upload de dados (1h / vez) e os parâmetros de comunicação, obtendo o número MN necessário para a conexão em rede e outras informações críticas.

b) Conexão de Tubos e Linhas

Conexão da tubulação: conectar a sonda de amostragem → dispositivo de pré-tratamento de metais pesados → entrada da amostra do anfitrião, a interface da tubulação usa selagem anticorrosiva do cartão, após a conexão para o teste de pressão (sem vazamento sob pressão de 0,1 MPa); Instalar tubulação de lavagem e tubulação de reciclagem de resíduos, a tubulação de lavagem conecta o anfitrião ao dispositivo de pré-tratamento para garantir o efeito de lavagem automática regular; Tubos de reciclagem de resíduos acessam o sistema de tratamento de águas residuais da planta de galvanização para evitar a poluição secundária de resíduos de metais pesados.

2. Conexão de linha: de acordo com as instruções do equipamento para conectar a linha do host com a bomba de amostragem, o dispositivo de pré-tratamento, o sistema de alimentação, o módulo de transmissão; Todas as linhas usam revestimentos anticorrosivos e explosivos, a interface do revestimento é bem selada, a linha vai para evitar tubulações ácidas e alcalinas e equipamentos de alta temperatura; Identificação em ambas as extremidades da linha para facilitar a manutenção subsequente.

Instalação do sistema auxiliar: instalação de equipamentos de vigilância de vídeo (câmeras de infravermelho de alta definição de 2 megapixels) no edifício da estação de monitoramento, respectivamente, o estado operacional do equipamento no edifício da estação e a área de amostragem da saída total; Instalar o sistema de controle de acesso, usando o modo de controle duplo de deslizamento + fechamento mecânico para garantir a segurança das instalações de monitoramento; A estação está equipada com barris de recolha de líquidos residuais e ácido-álcali para proteção de emergência.

IV. Linho central de depuração

O trabalho de comissionamento segue estritamente o padrão HJ 354-2019 e os requisitos do "padrão de emissão de poluentes de galvanização" (GB 21900-2008), em combinação com as características da qualidade das águas residuais de galvanização, o submódulo realiza a comissionamento dos indicadores principais para garantir o desempenho do equipamento:

Inicialização e depuração do sistema: iniciar o equipamento GNST-SC1000, concluir a auto-inspeção de inicialização, verificar o estado operacional do host, sistema de amostragem, dispositivo de pré-processamento, módulo de alimentação e transmissão; Configure os parâmetros básicos na interface de configuração do sistema, incluindo os indicadores de detecção, o ciclo de detecção (definido em 1h/vez), a frequência de carregamento de dados e o limiar de alarme (veja as configurações padrão da Tabela 2 das Normas de Emissão de Poluentes de Galvanização (GB 21900-2008)).

Calibração precisa: para as características de interferência de metais pesados de água residual galvanizada, o uso de métodos de calibração de três pontos para cada indicador principal é calibrado separadamente, depois de 3 vezes com a água deionizada para limpar o canal de detecção, adicione a solução em branco, a solução de calibração padrão de baixa concentração, a solução de calibração padrão de alta concentração, para manter os parâmetros de calibração após a leitura estável; Após a conclusão da calibração para a validação, usando a concentração média de teste de solução padrão, o erro de indicação deve atender aos requisitos de ≤ ± 10%. Entre eles, a calibração do cromo total e do níquel total precisa concluir com antecedência a depuração dos parâmetros do módulo de dissolução a alta temperatura (temperatura de dissolução de 165 ° C, tempo de dissolução de 30 minutos) para garantir a dissolução de íons de metais pesados; A calibração do cromo hexavalente requer a depuração sincronizada do módulo anti-interferência para evitar outros resultados de detecção de interferência iónica.

Teste de desempenho de depuração: realizar testes de operação contínua de 72h (de acordo com os requisitos de depuração de equipamentos de monitoramento on-line de fontes de poluição chave), monitoramento de três pontos de concentração em 20%, 50% e 80% da escala de detecção, deriva de 24h ≤ ± 5% F.S.; Repetir o teste 6 vezes por ponto de concentração, repetibilidade ≤ 5%; Teste comparativo de amostras reais de águas residuais da planta de galvanização, o valor de medição do equipamento e o erro relativo do valor de medição do método padrão de laboratório (espectrofotometria de absorção atômica, método de cromato de potássio) ≤ ± 15% para garantir a precisão dos dados.
4. depuração de ligação do sistema: teste de amostragem automática, pré-processamento, detecção, carregamento de dados e desempenho de ligação de todo o processo; Simular cromo hexavalente, níquel total exceder a concentração do cenário, verificar a resposta sincronizada do alarme local do equipamento (alarme sonoro e luminoso) e a função de alarme da plataforma, exigindo que a plataforma de controle inteligente de proteção ambiental da fábrica de galvanização dentro de 5 minutos e a plataforma de regulação da agência de ecologia e ambiente da cidade recebam informações de alarme; Teste a estabilidade do canal duplo de transmissão para garantir uma taxa de upload de dados de ≥99,5%.

Introdução técnica: o técnico do fornecedor realiza uma introdução técnica especializada no equipamento GNST-SC1000 para o pessoal de manutenção da fábrica de galvanização, concentrando-se nos pontos de manutenção diária do equipamento para as águas residuais de galvanização (como limpeza do dispositivo de pré-tratamento de metais pesados, substituição de tubulações resistentes à corrosão, formulação e substituição de reagentes especiais, medidas de manutenção do equipamento em ambientes corrosivos), interpretação de dados e métodos comuns de resolução de problemas para garantir que o pessoal de manutenção tenha capacidade operacional independente.

V. Recepção e Entrega

1. conteúdo de aceitação: pela fábrica de galvanização, fornecedores, órgãos de inspeção ambiental de terceiros juntos para formar uma equipe de aceitação, de acordo com o programa de instalação e depuração e os padrões relevantes, especificação de instalação do equipamento de aceitação, estabilidade de operação contínua de 72h, desempenho de detecção de indicadores principais (erro de valor, repetitividade, deriva), precisão de upload de dados e eficácia da função de alarme, sincronização de verificação do equipamento e da plataforma de supervisão da Agência Municipal de Ecologia e Meio Ambiente e monitoramento de vídeo, estado operacional do sistema de controle de acesso, para garantir a conformidade com os requisitos de aceitação de instalações de monitoramento automático de fontes de poluição principais.

Entrega de dados: após a aceitação qualificada, o fornecedor fornece à fábrica de galvanização um relatório de instalação e comissão, instruções do equipamento, registros de calibração, relatórios de teste de operação de 72 horas, documentos de garantia de qualidade e manuais operacionais de manutenção adaptados ao monitoramento de águas residuais de galvanização (incluindo pontos de manutenção específicos, métodos comuns de resolução de problemas) e outros conjuntos completos de informações, conforme solicitado, para concluir o registro de dados de aceitação.

Eficiência do Projeto

Estabilidade do funcionamento do equipamento: o equipamento de monitoramento GNST-SC1000 após a instalação e comissão, alcança uma operação estável sob condições de alta corrosão e grande flutuação da qualidade da água na planta de galvanização, a taxa de carregamento contínuo de dados de monitoramento de indicadores principais ≥99,5%, a taxa de falha do equipamento é inferior a 1%, adaptando-se às necessidades de monitoramento a longo prazo de águas residuais de galvanização.

Garantia de conformidade ambiental: o equipamento realiza o monitoramento contínuo de 24 horas dos indicadores principais de águas residuais de galvanização, os dados se conectam em tempo real com a plataforma de controle inteligente de proteção ambiental da fábrica de galvanização e a plataforma de regulação da Agência Ecológica e Ambiental da cidade de Meizhou, evitando efetivamente o risco de emissões excedentes de metais pesados; Através de alerta precoce anormal de dados, detecção antecipada e eliminação de 3 flutuações de emissões de águas residuais na oficina de galvanização, para garantir a estabilidade da qualidade da água de saída em conformidade com o padrão de emissão de poluentes de galvanização (GB 21900-2008) Tabela 2, para garantir a produção de conformidade ambiental das empresas.

Especificações de gerenciamento de operação: com base nas características do equipamento GNST-SC1000 e nas necessidades de monitoramento de águas residuais de galvanização, estabeleceu um sistema de registro de uso de instrumentos, calibração regular (1 vez por mês) e sistema de manutenção, definiu os requisitos de inspeção de equipamentos em ambientes corrosivos, o pessoal operacional tem uma clara compreensão da responsabilidade de gerenciamento de equipamentos, reduziu efetivamente a incidência de falhas de instrumentos e prolongou a vida útil do equipamento.

Apoio à otimização do processo: com base nos dados de monitoramento contínuo do equipamento, o departamento de proteção ambiental da fábrica de galvanização analisa os diferentes processos de galvanização e as mudanças na qualidade das águas residuais sob diferentes cargas de produção, fornece suporte a dados para ajustar os parâmetros do processo de tratamento de águas residuais (como a quantidade de floculante, o valor de regulamento do pH), para alcançar a remoção precisa de metais pesados e reduzir os custos de tratamento de águas residuais em cerca de 9%.

Resumo da experiência e perspectivas

a) Resumo da experiência

A adaptação anticorrosiva é a chave: esta instalação e comissão combinam plenamente as características de alta corrosividade das águas residuais de galvanização e alto teor de metais pesados, otimizando o programa de pré-tratamento de amostragem, medidas de proteção contra a corrosão do equipamento e seleção de acessórios resistentes à corrosão, usando módulos de detecção de metais pesados e tecnologia anti-interferência dedicados para garantir a adaptação precisa do equipamento e do cenário de tratamento de águas residuais da planta de galvanização, estabelecendo a base para a precisão dos dados.

A sinergia das empresas governamentais é a garantia: a sinergia eficiente das fábricas de galvanização e fornecedores de instrumentos garante que o programa de instalação e comissão se adapte às condições reais de produção da empresa, ao mesmo tempo que se ajusta estritamente aos requisitos regulamentares ambientais locais, garantindo o progresso suave do registro de rede de equipamentos; O estabelecimento de mecanismos de apoio técnico posterior fornece uma forte garantia para resolver problemas complexos durante a operação a longo prazo de equipamentos em ambientes corrosivos (como interferência na detecção de metais pesados, corrosão de tubulações).

2) Perspectivas futuras

A fábrica de galvanização posterior irá melhorar ainda mais a capacidade de monitoramento ambiental com base nos resultados desta instalação e comissão: em primeiro lugar, ampliar o escopo de instalação de equipamentos GNST-SC1000, adicionar pontos de monitoramento em cada segmentação de esgotamento de processo em cada oficina de galvanização para alcançar o monitoramento de qualidade da água de todo o processo de produção de águas residuais; Em segundo lugar, com base nas vantagens da transmissão de dados do equipamento, aprofundar a análise de dados de monitoramento e do processo de produção, combinando os requisitos da indústria de galvanização da cidade de Meizhou para melhorar e melhorar o nível de controle ambiental inteligente; Terceiro, aprofundar continuamente a cooperação com os fornecedores, acompanhar a dinâmica de atualização tecnológica do equipamento em tempo útil, combinar as novas regras de proteção ambiental e otimizar o programa de monitoramento para fornecer um apoio mais forte ao desenvolvimento sustentável verde das empresas.