水质自动监测技术与在线自动监测仪器的发展现

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1、水质自动监测技术与在线自动监测仪器的发展现1、前言　　实施水质自动监测，可以实现水质的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的水质状况、预警预报重大或流域性水质污染事故、解决跨行政区域的水污染事故纠纷、监督总量控制制度落实情况、排放达标情况等目的。　　2、水质自动监测技术　　2.1水质自动监测系统的构成　　在水质自动监测系统网络中，中心站通过卫星和拨叼两种通讯方式实现对各子站的实时监视、远程控制及数据传输功能，　托管站也可以通过拨号方式实现对所托管子站的实时监视、远程控制及数据传输功能，其他经授权的相关部门可通过拨号方式产现

2、对相关子站的实时监视和数据传输或能。　　每个子站是一个独立完整的水质自动监测系统，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的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的子站的构成方式大致有三种：　　（1）由一台或多台小型的多参数水质自动分析仪（如：YS1公司和HYDROLAB公司的常规五参数分析仪）组成的子站（多台组合可用于测量不同水深的水质）。其特点是仪器可直接放于水中测量，系统

3、构成灵活方便。　　（2）固定式子站：为较传统的系统组成方式。其特点是监测项目的选择范围宽。　　（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，可根据需要迁移场所，也可认为是半固定式子站。其特点是组成成本较高。　　各单元通过水样输送管路系统、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*性很高的水质自动监测系统，　必须同时具备4个要素，即（1）高质量的系统设备；（2）完备的系统设计；（3）严格的施工管理；（4）负责的运行管理。　　2.2水质自动监测的技术关键　　2.2.1采水单元　　包

4、括水泵、管路、供电及安装结构部分。在设计上必须对各种气候、地形、水位变化及水中泥沙等提出相应解决措施，能够自动连续地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，具有在线除泥沙和在线过滤，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的需要。　　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

5、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。各主要在线自动分析仪器的发展现状将地第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　　3、在线自动分析仪器的发展　　3.1概述　　水质自动监测仪器仍在发展之中，欧、美、日本、澳大利亚等国均有一些专业厂商生产。目前，经较成熟的常规项目有：水温、PH、溶解氧（DO）、电导率、浊

6、度、氧化还原电位（ORP）、流速和水位等。常用的监测项目有：COD、高锰酸盐指数、TOC、氨氮、总氮、总磷。其他还有：氟化物、氯化物、硝酸盐、亚硝酸盐、氰化物、硫酸盐、磷酸盐、活性氯、TOD、BOD、UV、油类、酚、叶绿素、金属离子（如六价铬）等。　　目前的自动分析仪一般具有如下功能：自动量程转换，遥控、标准输出接口和数字显示，自动清洗（在清洗时具有数据锁定功能）、状态自检和报警功能（如：液体泄漏、管路堵塞、超出量程、仪器内部温度过高、试剂用尺、高/低浓度、断电等），干运转和断电保护，来电自动恢复，COD、氨氮、TOC、总磷、总氮等仪器具有

7、自动标定校正功能。　　3.2常规五参数分析仪　　常规五参数分析仪经常采用流通式多传感器测量池结构，无零点漂移，无需基线校正，具有一体化生物清洗及压缩空气清洗装置。如：英国ABB公司生产的EIL7976型多参数分析仪、法国Polymetron公司生产的常规五参数分析仪、澳大利亚GREENSPAN公司生产的Aqualab型多参数分析仪（包括常规五参数、氨氮、磷酸盐）。另一种类型（4+1型）常规五参数自动分析仪的代表是法国SERES公司生产的MP2000型多参数在线不质分析仪，其特点是仪器结构紧凑。　　常规五参数的测量原理分别为：　水温为温度传感

8、器法（PlatinumRTD）、PH为玻璃或锑电极法、DO为金-银膜电极法（Galvanic）、电导率为电极法（交流阻抗法）、浊度为光学法（透射原理或红外散射原理）。　　3.3化