Honeywell 气体探测器在污水处理厂中的应用

一．行业简介：
从污染源排出的污( 废) 水，因含污染物总量或浓度较高，达不到排放标准要求或不适应环境容量要求，从而降低水环境质量和功能目标时，必需经过人工强化处理的场所，这个场所就是污水处理厂，又称污水处理站。

二．环境特点：
污水处理厂特有的地下管廊，占地极广且地形复杂，通风状况很差，故有毒气体和甲烷泄漏或氧气浓度过底，无人知晓，一旦工作人员进入，极意发生生命危险。尤其污水处理厂很多地下管廊，一旦有人在管廊里发生危险，但是没人及时发现，会照成死亡。泥区属于高危区，一般脱水泵房和干化间设备正常运行时，硫化氢浓度就高于50ppm。
因此，污水处理厂使用的气体探测器和气体报警控制系统应有如下特点：
※ 设备和系统的响应速度快，安全等级高
※ 设备工作稳定，使用寿命长，维护量小
※ 布点密集，覆盖面广
※ 需检测气体种类多

三．需要检测的气体：
在污水处理的不同过程中，在不同的厂区会产生大量的可燃气体，有毒气体。主要需要检测的气体有：
※ 硫化氢　 ※ 二氧化硫　 ※ 一氧化碳　 ※ 甲烷　 ※ 氨气　 ※ 氧气

四．探测器的布置：
在污水处理厂，探测器布点要考虑以下易于发生泄露的位置：
※ 格栅间 ※ 进水泵房 ※ 嚗气沉沙间 ※ 洗沙间 ※ 集泥井
※ 浓缩池 ※ 脱水机房 ※ 干化间 ※ 管廊
确定探测器的具体位置时，应注意某些探测器会对位置和气流敏感。根据泄漏气体的密度是否大于空气，并结合空气流动趋势来综合完成探测器布置。 根据所在场所的主导风方向、空气流可能的环流现象和上升趋势，以及地下管廊的空气自然流向的习惯通道等，并判断当发生大量泄漏时气体的泄漏方向，通常应将探测器安装在下风向。根据泄漏气体的密度是否大于空气，并结合空气流动趋势来综合完成探测器布置。对于怀疑泄漏气体种类重与空气的场所，探测器应布置在近于操作面的地方；对于轻于空气的场所，探测器探测头应布置在所保护的设备或区域的上方。同时，在条件允许的情况下，探测器应布置高于会改变空气流动方式的结构钢、管线和设备的地方。研究泄漏点的泄漏状态是微漏还是喷射状。如果是微漏，则设点的位置就要靠近泄漏点一些；如果是喷射状泄漏，则要稍远离泄漏点。对于要求区域覆盖的地点，应根据加热和通风系统以及潜在的释放气体特性，在相对于地板和操作面来布置探测器，探测器的*大间距为13~15m。对于室外面积较大的区域可采取重点泄漏点单独布设于均匀布设相结合的方式。在均匀布设时，各监测点之间的距离应为10~20m，其安装的密集度可以根据生产过程安全要求程度来适当增减。对于室内通风不流畅的管廊、地沟容易积聚气体的地方以及地下电缆沟、热力沟及有密封盖板的污水沟槽等经常性或在生产不正常情况下容易积聚气体的场所，通常应将探测器固定在那些可能存在泄漏气体的死角。

五．气体检测系统介绍：
下图是一个典型污水处理厂气体监控系统的简图及简介：

整套系统由气体监控系统以及视频系统组成，其中的气体监控系统组件全部由Honeywell 公司的产品组成。整套系统的作用是：当安装在不同区域的现场的氧气，硫化氢，一氧化碳，二氧化硫，甲烷气体探测器检测到相关的气体浓度超标，该探测器自身会通过外接的声光报警器产生一个报警，如果此时旁边有人则可以得到警示并及时撤离，同时报警信号上传到服务器，服务器会命令视频监控系统将主画面切换到报警区域，同时安装在该报警区域的扬声器会广播相关报警信息并提醒相关工作人员注意并采取相关措施。

另外，系统还配备一台监控计算机，通过组态软件，实时监控系统中每台探测器的检测值和工作状态，同时记录和存储所有的数据和状态，便于操作人员随时了解现场情况，或查询报警/ 故障记录。现场探测器选用XCD 型气体探测器。XCD 是Honeywell 公司研发的通用气体检测平台，配备有催化燃烧、电化学、红外吸收补偿3 种工作原理的各种传感器，可以检测包括以上各种气体在内的二十几种易燃易爆和有毒有害气体。
在污水行业，由于探测器安装的地点经常处于地下，如管廊等通风不佳的地方。因此，可燃性气体检测宜选用红外吸收补偿检测原理的探测器。
XCD 标准自带3 个继电器，能根据用户需要输出高报警(A1)、高高报警(A2) 和故障(Fault) 3 个继电器信号。继电器的触点容量高达5A@250VAC，足以驱动任何控制设备。
此外，XCD 具有独特的3 色背光显示：正常是，LCD 液晶屏绿色背光，发生故障时，LCD 液晶屏黄色背光，
发生报警时，LCD 液晶屏红色背光。这在光线少的地下特别便于检修人员远距离观察。

由于探测器采用同一种型号，因此用户将来的备件需求就变得简单，只需要选择几种备件，就可以应对大量的探测器维护需要。气体报警控制器选用System57型气体报警控制器。System57 型气体报警控制器采用独立板卡结构，各通道工作完全独立。根据用户需要，System57 型气体报警控制器针对现场每台探测器，都可以输出高报警(A1)、高高报警(A2) 和故障(Fault) 3 个继电器信号。为了组态成大型气体检测系统，System57 控制器还能输出RS-485 Modbus 信号，给上位系统，或者SCADA 监控计算机。作为一个重要的安全系统，系统本身的安全性也是要有保证的。整个系统现场所有探测器的供电都由气体报警控制柜集中提供。报警系统控制柜备有1套UPS 系统。当外部供电突然断电时，UPS 系统能支持系统再正常运行2 小时，同时向上位系统发出掉电报警。对于小型污水厂，1 套独立气体报警系统就能够满足使用了。对于大型污水厂，由于探测器分布广，点数多，一般以分厂为单元，分成若干个系统，再通过Modbus 通讯或SCADA 系统，将若干小系统整合成一个大型系统。除了气体检测和报警，数据的采集和记录也是一个非常重要的环节。采集和记录的数据越详尽，对于报警故障原因的分析就越有利。