养猪场废水在线监测系统包含哪些设备

养猪场废水因含高浓度有机物、氨氮、总磷等污染物，其在线监测需覆盖多项核心指标。以下从设备组成、技术原理、应用场景三方面解析完整监测系统配置。

一、核心监测设备清单

水质分析仪

COD在线分析仪（如CODcr-1400）：采用紫外吸收法（254nm波长），结合双波长校正（546nm）消除浊度干扰，精准测量化学需氧量，反映有机物污染程度。

氨氮在线分析仪（如NH3-N-1400）：基于离子选择电极法，通过电位变化计算氨氮浓度，响应时间≤5分钟，适用于连续排放监测。

总磷/总氮在线分析仪（TPA-1400/TNA-1400）：采用钼酸铵分光光度法（总磷）和过硫酸盐氧化法（总氮），测量范围覆盖0-100mg/L，满足《畜禽养殖业污染物排放标准》要求。

流量与液位监测设备

明渠流量计（如KRD-MQ-10超声波式）：非接触式测量，适应养猪场明渠排放场景，测量精度±1%，支持4-20mA信号输出。

液位计：超声波或雷达式液位计，监测废水收集池液位，联动泵站控制防止溢流。

pH与溶解氧监测pH在线分析仪（如pH-8500A）：采用玻璃电极法，测量范围0-14pH，分辨率0.01，温度补偿范围0-60℃。

溶解氧监测仪：荧光法传感器，无耗材、免维护，测量范围0-20mg/L，适用于好氧处理工艺监控。

数据采集与传输单元数据采集传输仪（如MFC-1400）：支持Modbus RTU/TCP协议，集成4G/以太网接口，实现多参数数据聚合与云平台对接。

工业智能网关：支持PLC协议解析，实现污水处理设备（如曝气机、污泥泵）远程控制与状态监测。

辅助设备水质自动采样器（如DR-803K）：定时/定量采集水样，支持冷藏保存，满足《地表水环境质量监测技术规范》要求。

预处理系统：包括自清洗过滤器、沉淀池、油水分离器，去除悬浮物、油脂等干扰物，延长传感器寿命。

防雷与防护设施：信号防雷器、UPS电源、IP65防护机箱，确保设备在恶劣环境（如猪舍附近高湿、腐蚀性气体）下稳定运行。

二、系统技术架构与功能

三层架构设计现场层：传感器、分析仪、流量计等设备采集数据，通过RS485/模拟信号传输至采集仪。传输层：数据采集仪/工业网关将数据加密后，经4G/5G网络上传至云平台，支持MQTT、HTTP等协议。平台层：部署于阿里云/华为云的监测系统，实现数据存储、分析、报警、报表生成等功能。

核心功能模块实时监测：COD、氨氮、pH等参数每5秒刷新一次，流量数据每分钟上传。超标报警：预设阈值（如COD>400mg/L），通过短信、邮件、APP推送至管理人员。数据分析：生成时/日/月报表，支持排放总量统计、处理效率评估（如COD去除率计算）。远程控制：通过PLC联动调节曝气量、药剂投加量，优化处理工艺。

三、典型应用场景与案例

规模化猪场排放监测

案例：河北省保定市定兴生猪屠宰厂配置COD、氨氮、总磷、总氮、pH、流量计等设备，数据通过MFC-1400上传至环保局平台，实现24小时监管。成效：2023年因及时预警氨氮超标（15.2mg/L→12.8mg/L），避免环保处罚。

沼液还田利用监控

场景：山东某生态猪场在沼液储存池部署液位计、流量计，监测还田量（≤300m³/亩·年），防止土壤盐碱化。事故应急响应案例：浙江某猪场偷排事件通过历史数据回放（如液位骤降、流量激增），锁定偷排时间点，结合视频监控取证。

四、选型与运维建议

设备选型原则抗干扰性：优先选择具备自清洗功能的传感器（如氨氮电极带刮刷），适应高悬浮物废水。维护周期：COD分析仪建议每月校准一次，氨氮电极每3个月更换敏感膜。合规性：设备需通过中国环境保护产品认证（CCEP），数据接口符合HJ 212-2017协议。

运维要点定期巡检：检查采样管路是否堵塞，预处理系统是否正常运行。数据备份：云平台数据保留至少3年，满足环保核查要求。应急预案：配备便携式多参数分析仪（如HACH HQ440d），用于现场比对校准。

养猪场废水在线监测系统通过“监测-预警-控制-优化”闭环管理，不仅助力环保合规，还可通过数据分析提升处理效率，降低药剂消耗，实现经济与环境效益双赢。