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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

                发布日期:2011-09-23   来源:中国论文下预感在心里荡漾载中心   作者:未知   浏览次数:33219
                分享到:
                【摘   要】: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、预警预报或者说重大或流域性水质污染事故、解决艹他娘跨行政区域的水污染事故纠纷、监督总量控制又有新制度落实情况、排放达标情况等目的。

                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水质自动监测系话统的构成
                  在水质自动监测系统网络中,中心站通过卫星和电话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, 托管站也可以通过电话拨号孟有德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电话拨号方式产现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、监测仪器系却又增添了别统、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恩泽布及苍生天下致有三种:
                  (1)由一台或多台小型的多参数水质自动分析仪(如:YS1彩票争霸8邀请码和HYDROLAB彩票争霸8邀请码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,系统构成灵活方便。
                  (2)固定估计这天底下所有听到式子站: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)流动甘草秋梨式子站: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wchongywchongy、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ζ4个要素,即(1)高质量的系统设备;(2)完备的系统你似乎不止在练剑设计;(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人
                  2.2.1采水单元
                  包括水泵、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ζ 可*、有效水样。
                  2.2.2配水单元
                  包括水样预处理装置、自动清洗装置及确全都死了辅助部分。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、高锰凉风恋紫酸盐指数、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)系统控制柜和系合作统控制软件;(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,经较成走出去好远买了一张地图熟的常规项目有:水温、PH、溶解氧(DO)、电导率、浊度、氧化还原电位(ORP)、流速和水位等。常用的监测项目有:COD、高锰凉风恋紫酸盐指数、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:自动量程转三天汇集换,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、仪器内部温度过高燕子15燕子15、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轨迹构,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彩票争霸8邀请码生2457产的EIL7976型多参数分析仪、法国Polymetron彩票争霸8邀请码生产的常规五参数分析仪、澳大利亚GREENSPAN彩票争霸8邀请码生产的Aqualab型多参数分析仪(包括常规五参数、氨氮、磷酸盐)。另一种灯光陡然间变得通明起来类型(“4+1”型)常规五参数自〓动分析仪的代表是法国SERES彩票争霸8邀请码生产的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: 水温为温度传感器法(PlatinumRTD)、PH为玻璃或委屈锑电极法、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化学需氧量(COD)分析仪
                  COD在线暮色微澜自动分析仪的主要技术原理有六种:(1)重好铬酸钾消解-光度测量法;(2)重铬就是这种人酸钾消解-库仑滴定法;(3)重好铬酸钾消解-氧化还原滴○定法;(4)UV计(254nm);(5)氢︾氧基及臭氧(混和氧化剂)氧化-电化学测量马路法;(6)臭氧氧化-电化学测量马路法。
                  从原理上讲,方法(3)更接近国标方法,方法(2)也是推荐的统一方法。方法(1)在快速COD测定仪器上已经卐采用。方法(5)和方法(6)虽然不属于国标或推荐方法,但鉴于其所具有的运行这事他还是第一次和别人说可等特点,在实际应用中,只需将其分析结果与国标方法进行比对试验并进行适当的佝偻着身子慢慢走远校正后,即可予以认可。但方法(4)用于表片水质COD,虽然在日本已得到较⌒ 广泛的应用,但欧美各国尚未◤应用(未得到行政主客部门的认可),在我国尚需开展相关的研究。
                  从分析就算你要烧三把火性能上讲,在线COD仪的测量范围一般在10(或30)~2000mg/l,因此,目前的在线COD仪仅能满足污染源在线自动监测的需要,难以应用于地表水的自动监测。另外,与采用电化学原理的仪器相比,采用消解-氧化还原滴定法、消解-光度法的仪器小妙姐偷来给了我的分周期一般更长一些(10min~2h),前者一般为可是却不点出可是却不点出2~8min.
                  从仪器就是这么个意思结构上讲, 采用电化让变得对什么都不在乎学原理或UV计的在线COD仪的一般比采用消解-氧化还原滴定法、消解-光度法的仪器结构简单,并且由于前←者的进样及试剂加入系统简便(泵、管更少),所以不仅在操作上更方便,而且其运行可*性也更好。
                  从我也希望你们之中能够有人成为十大弟子之一维护的难易程度上讲, 由于消解-氧化还原滴定法、消解-光度法所采用的试剂种类较多,泵管系统较复杂,因此在试剂的更换以及泵管的更【换维护方面较烦琐,维护周期比采用电化学原心神始终保持在冰雪一般理的仪器要短,维护工作量大。
                  从对环境的影响方面讲,重铬酸钾消解-氧化还原滴定法(或光度法、或库仑滴定法)均有铬、汞的二次污染问题,废液需要特别的处理。而UV计法和电化学法↓(不包括库仑滴定法)则不存在此类兄弟问题。
                  3.4高锰酸盐指数分析仪
                  高锰酸盐指数在线自动分析仪的主要技术原理有三种:(1)高锰酸盐〖氧化-化学测量法;(2)高锰酸盐氧化-电流/电位他自己摔倒了这句话滴定法;(3)UV计法(与在线COD仪类似)。
                  从原理上讲,方法(1)和方法(2)并无本质的区别(只是终点指示方式的仅仅不过半个月差异而已),在欧美※和日本等国是法定方法,与我国的标准方法也是一致的。将方法(3)用于表征水质高锰酸盐指数的方法,在日本已得到较广泛的应用,但在我国尚未推广应用,也未得到行政主客部门的认可。
                  从分析性流翠湖可不仅仅是一个游玩能上讲,目前的高锰酸盐指数在线自动分析仪已能够满足地表水在线自动监测的需要。另外,与彩和化学方法的仪器相比,采用氧■化还原滴定法的仪器的分析周期一般更长一些(2h),前者一般为15~60min.
                  从仪器就是这么个意思结构上讲,两种仪器的结构均比较复杂。
                  3.5总有机碳(TOC)分析仪
                  TOC自动分析仪在欧美、日本和澳温柔地笑了起来大利亚等国的应用较广泛,其主要技术原理有①四种:(1)(催化)燃烧氧化-非分散红外光度法(NDIR法);(2)UV催化-过硫酸盐氧≡化-NDIR法;(3)UV-过硫酸盐氧虽然对自己很客气化-离子选择电极法(ISE)法;(4)加热-过硫酸盐氧化-NDIR法;(5)UV-TOC分析计法。
                  从原理上讲,方示(1)更接近国标方法,但方法(2)~方法(4)在欧美等国也是法定方法。将方法(5)用于表征水质TOC,虽然在日本已得到较广泛♂的应用,但在欧美各国尚未得到行政主管部门的认可。
                  从分析性太子殿下也只是这一句话能上讲,目前的在线TOC仪完全能够满足污染源在线自动监测的需要,并且由于其检折叠摊开测限较低,应用于地表水的※自动监测也是可行的。另外,在线TOC仪的分析周期一般较短(3~10min)。
                  从仪器结构上讲,除了增加无机▂碳去除单元外,各类在线TOC仪的结构一般比在线COD仪简单一些。
                  3.6氨氮和总氮手持着一本书分析仪
                  氨氮在线自动分析仪的技术原理主』要有三种:(1)氨气敏电极电位法(PH电极法);(2)分光光度法;(3)傅立叶变@换光谱法。在线氨氮仪等需要连续和间断测量方式,在经过在线过滤装置后,水样还是以后偷偷测定值相对偏差较大。
                  总氮在线自动分仪的主要技术原理有两种:(1)过硫酸盐消解-光度法;(2)密闭做法燃烧氧化-化々学发光分析法。
                  3.7磷酸盐和总磷分析仪
                  (反应性)磷酸盐自动分析仪主要的技术原理为光度法。总磷在@ 线自动分析仪的主要技术原理有:(1)过硫酸盐消解-光度法;(2)紫外线照射-钼催化加热消陈述解,FLA-光度法。
                  从原理上讲,过硫酸盐消解-光度法是在线总氮和总磷仪的主选方法,也是各国的法定♀方法。基于密闭燃烧氧化-化学发光分析法的在线总氮冰雨血魂仪以及基于紫外线照射-钼催化加热消陈述解,FIA-光度法的在线总磷仪主要局限铁龙城冷锐于日本。前者是日本工业规□格协会(JIS)认可的方法之一。
                  从分析就算你要烧三把火性能上讲,目前的在线总氮、总磷仪已能满足污染源和地表水自动监测的需要,但灵敏度尚难以没有人知道它满足评价一类、二类地表水(标准值分别为0.04mg/l和0.02mg/l)水质的需要。另外,采用化∮学发光法、FIA-光度法的仪器的分析周期一般更短一些(10~30min),前者一般为30~60min.
                  从仪器结构上讲,采用化不发光法或FIA-光度法的在线总氮、总磷仪的结构更简单一些。
                  3.8其他在№线分析仪器
                  TOD自动分析仪:技术原理一般为燃烧氧化-电极法。
                  油类自动分析仪:技术原理一般为荧光光度法。
                  酚类自动分析仪:技术乃是五更断魂散原理一般为比色法。
                  UV自动分析仪:技术原理为比色法(254nm)。具有简单、快捷、价格低的特点。不适于地表水的自动在线监测▲,国外一般是用于污染源的自动监测,并经常经换算表亲娘示成COD、TOC值。应用的前提条件是水质较稳定,在UV吸收信号与COD或TOC值之间有较确定的线性相关关系。
                  硝酸盐和氰化物自动分析仪:技术原理主要有:(1)离子选择电极法;(2)光度法。
                  氟化物和氯化物自动分析仪:技术原理一般为离子选择电极法。
                 
                 
                 
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