HACH在线水质分析监测技术在冶金行业节水减排应用研讨

1、 哈希（中国）重庆办事处 付伟业中国仪器仪表学会HACH在线水质分析监测技术在冶金行业节水减排应用研讨 2009/09/23昆明1议程 Hach 公司简介12 Hach 产品与冶金行业节水减排3 Hach 产品中国冶金行业业绩44 Hach 产品概述 42HACH 公司 Hach 公司提供用于水质测量的最先进的分析系统和技术支持。 提供全方位的水质分析方案的业内领导者 美国环保局(EPA)长期的水质监测检测设备和试剂的供应商之一3HACH 公司哈希水质分析仪器的世界领导者水工业市场的重要成员 -全世界生产水质分析仪器的厂家超过2000家 2006年全球水质分析仪器的市场总额约为40亿美元 哈希

2、公司2006年的销售额占全球销售额的204独特的垂直市场分工 饮用水/输送管网市政污水水利、水文工业用水与废水工业污染源监测消费、教育、医疗5 HACH中国公司用户 水资源 水厂及输配管网 工业过程水处理 工业污水处理 市政污水及中水回用 行业监管部门(污染源监测) 行业监管部门（环境监测及饮用水监测） 教育科研 哈希中国事业组 水利水文HACHEnvironment 饮用水DW 工业组IWU 工业组 IWU 市政污水组 MWW 污染源组WWD 实验室组 Lab 实验室组Lab -以用户为目标的专业垂直市场服务方式6Hach 中国公司 80年代初期,HACH代理已经在中国进行品牌和产品推广HA

3、CH办事处成立于 2002 200多名员工在 China近一半是服务工程师已经拥有20多个办事处: 北京, 上海, 重庆，济南, 广州,天津, 武汉, 沈阳, 西安 福州,南京,深圳,郑州,成都、乌鲁木齐,合肥,杭州, 太原，昆明，柳州，南昌，长沙Hach 中国公司发展里程7我们的目标为客户创造价值：HACH更了解客户在水处理过程中水质分析的问题;HACH能够针对这些问题提供专业的产品和服务；HACH通过水质分析仪器和技术服务帮助客户寻找解决水处理工艺问题的途径和方法 Hach 中国公司8水质分析模式实验室常规分析移动现场分析在线实时分析9Hach 工业用户主要产品系列介绍实验室用分析仪器工业

4、在线分析仪器10实验室及便携式水质分析仪器：紫外可见光分光光度计便携式水质分析试验室多参数水质分析仪浊度仪/pH/溶解氧/电导率微生物检测自动采样器明渠流量计 COD/BOD生物毒性分析仪Hach 的主要产品-实验室产品试剂Lab 分光光度计BOD浊度计11Hach 的主要产品-工业在线产品工业在线水质分析仪器：10大类 66种浊度/颗粒计数/悬浮物/污泥浓度分析消毒剂在线分析仪余氯/总氯/氯胺/臭氧/二氧化氯有机污染物CODcr/CODmn/TOC/UVsc/水中油营养盐氨氮/硝氮/正磷酸盐/总磷溶解氧/除氧剂在线分析溶解氧（荧光/极谱/微量）联氨PH/ORP/电导率/酸碱浓度在线分析无机离

5、子在线分析仪硬度/碱度/铜/硅/钠/六价铬/氟化物/氰化物控制器自动监测系统其他：流量计/液位/污泥界面/多参数 自动采样器/水面油膜余氯/总氯CODcr在线分析仪酸碱浓度计铜分析仪12水质在线分析的好处及时发现水处理流程中的问题节省分析时间无需人工取样,减少误差同实验室分析比较可以节省费用可以快速处理,储存,分析大量的水质参数数据，建立动态曲线,有利于技术人员分析，提高生产管理水平可以用于工艺过程控制(如循环水自动加药,泵,阀门的远程控制设定;自动排污等)13冶金行业的节水减排目标和措施节水减排-冶金行业应用建立工序内部、厂内、厂际串级用水的闭路循环思想采用高效、安全可靠的先进水处理技术和工

6、艺，改进水质稳定措施，提高水的循环利用率，进一步降低吨产品耗新水量采用先进工艺对循环水系统的排污水及其他生产、生活污水、雨水进行收集、有效处理，使工业废水资源化，实现工业废水“零”排放，实现循环经济14冶金行业水处理系统面临的问题节水减排-冶金行业应用水处理系统的水质分析多以实验室手工化验为主，不能实时反映水处理工艺的运行状况，大量的水质指标还必须通过水质化验中心由人工进行采样和分析，劳动量大，耗时长，效率低，时间滞后，往往不能及时指导供水生产工艺，发现水质超标的时候，已经严重影响到了炼钢、炼铁、发电等生产过程的供水安全，并且不能有效的控制浓缩倍率导致废水排放量的增加、新鲜水补充量过大。锅炉水

7、、循环水系统的自控化程度低，工艺控制多以手动调节和控制为主，无法根据来水的实际水质状况和工艺条件进行自动控制，发现问题后通常要采取现场人工启闭阀门、调节加药泵、排泥等手段来进行应急处理，具有不可预知性和不可控性，措施往往滞后而影响到供水水量和水质。冶金工业废水相比市政污水，有水量大、种类多、水质复杂多变、重金属离子高的特点，难于处理，随着我国冶金行业废水排放标准要求的提高，需要提高监测和处理水平；另外，冶金废水回用难度大，需要进行除油和深度处理。15水质在线分析仪器在冶金行业节水减排中的应用节水减排-冶金行业应用锅炉水：核心是精确控制水质，保证对设备运行的安全，如硬度，腐蚀，钠/硅沉积对轮机造

8、成的危害等，水质分析是运行安全的实时监测和保证。循环水：核心是保证水质，提高浓缩倍数，多增加再次使用的频率，以达到节水的目的。水质监测是对水质是否可用做分析保证，以利于判断是否需要排污和补充新鲜水；同时还可以利用在线监测的实时性对加药进行自动控制，降低能耗和药耗。污水： 核心是保证处理过程的有效性，以及排放水质达标是否合乎环保标准。或者判断深度处理后水质是否达到回用标准，减少废水排放量。16建立闭路水循环系统水处理的目的不是为了排放，而是回用工业用水和废水处理-冶金行业应用 新鲜水 软化水/脱盐水 循环冷却水 锅炉水工业废水处理和中水回用17冶金水工艺常用的水质监测参数和仪器新鲜水处理浊度分析

9、仪PH分析仪余氯分析仪软化及除盐水处理硬度分析仪电导率分析仪PH值分析仪二氧化硅分析仪钠离子分析仪溶解氧分析仪循环冷却水处理总磷分析仪电导率分析仪浊度/悬浮物分析仪余氯（二氧化氯）分析仪ORP分析仪锅炉水浊度分析仪pH分析仪硬度分析仪溶解氧分析仪TDS分析仪水中油分析仪磷酸根分析仪碱度分析仪工业废水处理及中水回用PH/ORP分析仪溶解氧分析仪污泥浓度分析仪COD分析仪 污泥界面分析仪水中油分析仪工业废水排放监测pH分析仪COD分析仪悬浮物分析仪水中油分析仪氰化物分析仪六价铬分析仪18冶金水工艺常用的水质监测参数和仪器新鲜水处理浊度监测PH监测余氯监测1720E浊度是净水水质评价中 最重要的综合

10、指标阻碍有害微生物的生长 增强化学消毒的效力； 对水处理过程参数(如混凝剂,过滤效果)进行综合评价; 通讯-有模拟和数字输出;控制器中文显示;电源设计有质的飞跃;两路传感器的控制器；传感器即插即用;可以连接不同种类的探头.测量范围：0-100NTU;检测精度：0.0001NTU19冶金水工艺常用的水质监测参数和仪器新鲜水处理浊度监测PH监测余氯监测CL17余氯分析仪利用CL17余氯分析仪进行加氯实时优化控制加氯可以 杀菌，防止微生物滋生，净化水质过量的氯会加快管道腐蚀 ，引起安全隐患，增加换管成本 过量的氯还会增加加氯成本和加药泵的负荷实时监测水中余氯，并反馈控制加氯量，在保证氯杀菌效果的同时

11、，可以达到节省加药费用的目的。测量范围：0-5mg/L;检测下限：0.035 mg/L 精 度： 5% 或 0.05 mg/L响应时间：150s20冶金水工艺常用的水质监测参数和仪器软化及除盐水处理硬度监测电导率监测PH值监测二氧化硅监测钠离子监测溶解氧监测40%-60%的新鲜水用于软化水和除盐水的制备; 除盐水供发生蒸汽和工业用水硬度监测和控制的意义:为了防止锅炉和给水系统生成钙、镁水垢;以及避免增加锅内磷酸盐处理的用药量和使锅炉水中产生过多的水渣而增大排污量，需要实时在线监测给水硬度硬度监测仪常常用在软化器出水口，用于监控软水硬度，并实现软化器再生的自动控制 低量程：0.05-10mg/L

12、 as CaCO3 高量程：10-1000 mg/L as CaCO3APA6000硬度仪21冶金水工艺常用的水质监测参数和仪器软化及除盐水处理硬度监测电导率监测PH值监测二氧化硅监测钠离子监测溶解氧监测40%-60%的新鲜水用于软化水和除盐水的制备; 除盐水供发生蒸汽和工业用水硅离子含量监测的意义： 蒸汽中的硅酸会沉积在汽轮机内，形成难溶于水的二氧化硅附着物，它对汽轮机运行的安全性与经济性常有较大影响。因此含硅量也是蒸汽品质指标之一，应该实时在线监测，以保证锅炉安全运行。硅监测主要应用于除盐水阴床和混床出水监测，一般要求15ppb 测量范围：0-5000ppb;检测下限：0.5ppb 精 度

13、： 5% 或 1ppb响应时间：8分钟5000硅表22冶金水工艺常用的水质监测参数和仪器软化及除盐水处理硬度监测电导率监测PH值监测二氧化硅监测钠离子监测溶解氧监测PH值监测意义锅炉水的PH值应不低于9，原因如下： a）PH值低时，水对锅炉钢材的腐蚀性增强； b）锅炉水中磷酸根与钙离子的反应，只有在PH值足够高的条件下，才能生成容易排除的水渣。 抑制锅炉水中的硅酸盐类的水解，减少硅酸在蒸汽中的溶解携带量。 但是，锅炉水的PH值也不能太高（例如对高压及高压以上锅炉，PH值不应大于11），因为当锅炉水PH值很高，就表明锅炉水中游离氢氧化钠较多，容易引起碱性腐蚀溶解氧数值监测意义： 为了防止给水系统

14、和锅炉省煤器等发生氧腐蚀，同时为了监督除氧器效果，所以应监督给水中的溶解氧。23冶金水工艺常用的水质监测参数和仪器软化及除盐水处理硬度监测电导率监测PH值监测二氧化硅监测钠离子监测溶解氧监测HACH硬度仪在现场的应用和经济益处 鞍钢锅炉节能示范工程软化器硬度在线控制技术利用水质硬度在线监控技术，在水处理运行过程中进行硬度实时监控；以硬度设定取代原流量设定控制，解决固定流量再生所引起的漏硬或水源浪费 表3.4 锅炉使用水处理节水控制技术的前后对比24冶金水工艺常用的水质监测参数和仪器软化及除盐水处理硬度监测电导率监测PH值监测二氧化硅监测钠离子监测溶解氧监测HACH5000硅表在现场的应用和经济

15、益处 某钢厂除盐水阴床出水监测为保证除盐水水质;利用5000硅表和电导率对阴床反冲洗泵、阀门进行监测控制; 当塔内Si含量超过设定值时;反冲洗泵和阀门开启;反冲洗工序开始；达到设定值后，反冲洗泵、阀门关闭。 25冶金水工艺常用的水质监测参数和仪器锅炉水浊度监测pH监测硬度监测溶解氧监测TDS监测水中油监测磷酸根监测碱度监测额定蒸汽压力，MPaP1.01.0 P1.61.6 P2.5补给水类型软化水除盐水软化水除盐水软化水除盐水给水浊度，FTU5.02.05.02.05.02.0硬度，mmol/L1）0.030pH（25） 7.09.5溶解氧，mg/L2） 0.10 0.10 0.050含油量，

16、mg/L2.0总铁，mg/L0.300.300.100.300.10电导率（25），S/cm5.0102锅水全碱度(pH4.2) 3）mmol/L无过热器6.026.010.06.024.08.06.016.06.0有过热器14.05.012.03.0酚酞碱度(pH8.3)mmol/L无过热器4.018.06.04.016.05.04.012.04.0有过热器10.04.08.02.0pH（25）10.012.0溶解固形物，mg/L4）无过热器4.01033.51033.0103有过热器3.01032.5103磷酸根，mg/L5）10.050.05.030.010.050.05.030.0亚硫

17、酸根，mg/L6）10.050.010.030.0相对碱度7)0.2026冶金水工艺常用的水质监测参数和仪器锅炉水浊度监测pH监测硬度监测溶解氧监测TDS监测水中油监测磷酸根监测碱度监测量程：0-2000ppb精 度： 0.5ppb响应时间：90s9210氧表Enviroflu水中油分析仪PHosphax sc磷表量程：0-150mg/L精 度： 0.04mg/L响应时间：60s量程：0-150mg/L精 度： 0.04mg/L响应时间：60s27冶金水工艺常用的水质监测参数和仪器循环水补充水用新鲜水占总新鲜水水量30%-40%; 是工业节约用水的一个重要方面;循环冷却水损失率为1%-3%循环

18、水系统最容易生成的碳酸钙垢。所以，当谈到水垢控制时，主要是防止碳酸盐水垢的析出。常用的方法是投加聚磷酸盐等阻垢剂，通过破坏碳酸钙的结晶，达到防止碳酸钙结垢。 pH值监控:磷系配方中，pH是一个极为重要的项目，必须严格按设计的指标加以控制，这有助于聚磷酸盐膜的声称和维持。pH值控制过高，容易结垢；pH值偏低，对膜有破坏作用，且使腐蚀倾向增加浊度监控: 浊度高是冷却水系统形成沉积的主要原因，浊度的变化直接反映了冷却水水质的变化，菌藻繁殖和补充水的水质都会影响浊度;因此要求浊度越低越好 浓缩倍数 浓缩倍数对循环冷却水系统是非常重要的参数，提高循环冷却水的浓缩倍率，可以减低补充水的用量 降低排污水量,

19、节约水处理剂的消耗量。但过高的浓缩倍率也会使水的结垢倾向增大，从而使结垢控制的难度增大;通过对电导率的监测来反映出浓缩倍数的大小 循环冷却水处理总磷监测电导率监测浊度/悬浮物监测余氯（二氧化氯）PH/ORP监测28冶金水工艺常用的水质监测参数和仪器循环水补充水用新鲜水占总新鲜水水量30%-40%; 是工业节约用水的一个重要方面;循环冷却水损失率为1%-3%PHOSPHAX sigma总磷分析仪 专为循环冷却水设计制造的 取代人工分析，实时监测循环水中的总磷和正磷酸盐含量;所有磷(包括聚磷酸盐和有机磷酸盐)同时可计算出有机磷输入对应的换算因子，可直接显示特定的含磷缓蚀剂的浓度。在循环冷却水回路中

20、，控制冷却水化学试剂添加工艺参数并实现自动化加药。反应迅速,计算准确 量程宽: (0.01-5mg/L)循环冷却水处理总磷监测电导率监测浊度/悬浮物监测余氯（二氧化氯）PH/ORP监测循环水系统中，总磷最佳含量2.0mg/L29冶金水工艺常用的水质监测参数和仪器工业废水排放监测pH监测COD监测悬浮物监测水中油监测氰化物监测六价铬监测完全满足环保国标要求的在线CODcr经典原理的全新应用专为中国用户设计制造监测污水处理出水的COD参数是否已经达到国家环保局排放标准 CODmax测试量程： 05,000mg/l 检测下限： 8.1 mg/l分辨率： 100mg/l时 10%读数 100mg/l:

21、 6mg/l 测试间隔： 可调 典型应用：工业污水排放监测、 市政污水处理厂进出水质监测 广泛认可: 2年内超过800台的应用30冶金水工艺常用的水质监测参数和仪器量程：0-150g/L精 度：3%读数响应时间：1sSolitax悬浮物分析仪CNBM-100氰化物分析仪CRM-2C六价铬分析仪量程：0-5mg/L精 度： 0.01mg/L响应时间：60s量程：0-1mg/L精 度： 5%响应时间：5分钟工业废水排放监测pH监测COD监测悬浮物监测水中油监测氰化物监测六价铬监测31冶金水工艺常用的水质监测参数和仪器功能强大、完善的控制器SC100/SC1000自动运算、统计、图形显示、趋势分析等

22、数据处理功能在通讯及数据传输方面，现场总线技术得到普遍采用具有远程操作及诊断功能以满足水处理工段无人职守自动运行及仪器无现场维护的要求可以同时携带多个水质参数探头的多参数控制器32哈希产品在中国冶金行业的业绩Hach在国内的部分冶金行业水处理项目业绩 -超过100家用户,1000多台各式仪表33冶金行业应用案例Hach在太钢集团水系统的应用4350高炉泵站循环水系统1800高炉泵站硬度分析仪2硬度报警仪2碱度分析仪1低量程浊度分析仪2硬度报警仪3自备电厂除盐水站低量程浊度仪3二氧化硅分析仪4热连轧循环冷却水系统低量程浊度分析仪7硬度分析仪4氨氮分析仪1总磷分析仪3硝氮分析仪1电导率分析仪3水中

23、油分析仪1悬浮物在线分析仪3TOC分析仪1生活污水厂紫外COD分析仪1明渠流量计1供水厂深度处理紫外COD分析仪2低量程浊度分析仪6pH分析仪1余氯分析仪1铬法COD分析仪1紫外COD分析仪134冶金行业应用案例Hach在太钢集团水系统的应用自备电厂600m3/d除盐水站35冶金行业应用案例Hach在太钢集团水系统的应用自备电厂600m3/d除盐水站全膜法工艺原水监测氨氮、硝氮、水中油、磷酸盐、COD、BOD：原水采用工业废水和生活污水处理厂的出水，当环境温度变化过大时容易出现水质恶化现象，氨氮、硝氮、水中油、磷酸盐、COD、BOD等含量较高时，容易引起反渗透系统污堵和微生物滋生，降低产水率，

24、增加膜的反洗频率、药剂消耗，同时增加排污量；微滤出水前后监测浊度：监测膜过滤效果，控制自动反冲洗过程；EDI入水监测TOC、ORP、电导率、pH：防止EDI设备的氧化和有机污堵EDI出水监测SiO2、电导率：监测EDI设备的除盐效果，防止汽轮机出现硅沉积和盐腐蚀，保障安全生产。36冶金行业应用案例Hach在太钢集团水系统的应用热连轧循环冷却水自动加药系统37冶金行业应用案例Hach在太钢集团水系统的应用热连轧循环冷却水自动加药系统监测pH、硬度、余氯、总磷并反馈控制缓蚀阻垢剂和杀生剂加药泵的加药量；pH：严格控制pH，有助于缓释阻垢的聚磷酸盐膜的生成和维持；总磷：通过监测总磷，自动控制磷系缓蚀阻垢剂加药量，年节省药剂费用约6万元；循环水系统提高了浓缩倍数，减少