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水质自动监测技术与在线自动监测仪器的发展现状

导读: 本文对水质自动监测系统技术构成和技术关键,以及线水质自动分析仪技术原理、发民现状和存问题进行了评述。重点讨论了常规五参数、化学需氧量(COD)、高锰酸盐指数、总有机碳(TOC)、氨氮、总磷和UV线自动分析仪。

  1前言

  水质线自动监测系统是一套以线自动分析仪器为核心,运用现代传感器技术、自动测量技术,自动控制技术、计算机应用技术以及相关专用分析软件和通讯网络所组成一个综合性线自动监测数据,统计、处理监测数据,可打印输出日、周、月、季、年平匀数据以及日、周、月、季、年最大值、最小值等各种监测、统计报告及图表(棒状图、曲线图多轨迹图、对比图等),并可输入中心数据库或上网。收集并可长期存储指定监测数据及各种运行资料、环境资料备检索。系统具有监测项目超标及子站状态信号显示、报警功能;自动运行、停电保护、来电自动恢复功能;维护检柞状态测试,便于例行维修和应急故障处理等功能。

  实施水质自动监测,可以实现水质实时连续监测和远程监控,达到及掌握主要流域重点断面水体水质状况、预警预报重大或流域性水质污染事故、解决跨行政区域水污染事故纠纷、监督总量控制制度落实情况、排放达标情况等目。

  2水质自动监测技术

  2.1水质自动监测系统构成

  水质自动监测系统网络中,中心站卫星和电话拨叼两种通讯方式实现对各子站实时监视、远程控制及数据传输功能, 托管站也可以电话拨号方式实现对所托管子站实时监视、远程控制及数据传输功能,其他经授权相关部门可电话拨号方式 产现对相关子站实时监视和数据传输或能。

  每个子站是一个独立完整水质自动监测系统,一般由6个主要子系统构成,包括:采样系统、预处理系统、监测仪器系统、PLC控制系统、数据采集、处理与传输子系统及远程数据管理中心、监测站房或监测小屋。目前,水质自动监测系统中子系统及远程数据管理中心、监测站房或监测小屋。目前,水质自动监测系统中子站构成方式大致有三种:

  (1)由一台或多台小型多参数水质自动分析仪(如:YS1公司和HYDROLAB公司常规五参数分析仪)组成子站(多台组合可用于测量不同水深水质)。其特点是仪器可直接放于水中测量,系统构成灵活方便。

  (2)固定式子站:为较传统系统组成方式。其特点是监测项目选择范围宽。

  (3)流动式子站:一种为固定式子站仪器设备全部装于一辆拖车(监测小屋)上,可需要迁移场所,也可认为是半固定式子站。其特点是组成成本较高。

  各单元水样输送管路系统、信号传输系统、压缩空气输送管路系统、纯水输送管路系统实现相互联系。

  一个可*性很高水质自动监测系统, 必须同时具备4个要素,即(1)高质量系统设备;(2)完备系统设计;(3)严格施工管理;(4)负责运行管理。

  2.2水质自动监测技术关键

  2.2.1采水单元

  包括水泵、管路、供电及安装结构部分。设计上必须对各种气候、形、水位变化及水中泥沙等提出相应解决措施,能够自动连续与整个系统同步工作,向系统提供可*、有效水样。

  2.2.2配水单元

  包括水样预处理装置、自动清洗装置及辅助部分。配水单元直接向自动监测仪器供水,具有线除泥沙和线过滤,手动和自动管道反冲洗和除藻装置;其水质、水压和水量应满足自动监测仪器需要。

  2.2.3分析单元

  由一系列水质自动分析和测量仪器组成, 包括:水温、PH、溶解氧(DO)、电导率、浊度、氨氮、化学需氧量、高锰酸盐指数、总有机碳(TOC)、总氮、总磷、硝酸盐、磷酸盐、氰化物、氟化物、氯化物、酚类、油类、金属离子、水位计、流量/流量/流向计及自动采样器等组成。各主要线自动分析仪器发展现状将第3节详述。

  2.2.4控制单元

  包括:(1)系统控制柜和系统控制软件;(2)数据采集、处理与存储及其应用软件;(3)有线通讯和卫星通讯设备。

  2.2.5子站站房及配套设施

  包括:(1)站房主体;(2)配套设施

 

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