淺談水質自動監測站的節能運行與管理

鄭凌云

(廣東省梅州市大埔縣環境保護監測站 廣東梅州 514299)

淺談水質自動監測站的節能運行與管理

鄭凌云

(廣東省梅州市大埔縣環境保護監測站 廣東梅州 514299)

在主要水系的重要河段建立水質自動監測站是當今中國水環境監測的發展趨勢，由于水質自動監測站結構復雜，其運行維護是一項長期而鎖碎的工作。本文簡要介紹大埔水質自動監測站建站幾年來的節能運行維護、制度建設和質量管理情況，對日常維護工作中常見故障進行歸納分析，并提出相應對策。

水質自動監測站；節能運行；質量管理；常見故障及對策

1 水質自動監測站的系統概述

環境水質自動監測是以在線水質分析儀器為核心，運用自動測量技術、現代傳感器技術、計算機應用技術、自動控制技術以及相關的專用分析軟件和通訊網絡所組成的一個綜合性的在線自動監測系統。目前大埔水質自動監測系統由采樣系統、過濾系統、輸送系統、純水系統、清洗系統、精濾系統、儀表系統、控制系統、軟件系統等幾部分組成，控制系統是整個系統的中心，由PLC控制整個系統的每個動作和過程，包括系統及儀器設備的啟停、報警控制、數據采集等。

其中水質監測分析系統引進了一些國外較先進的自動監測儀器和采用國內較成熟的儀器設備，主要有日本島津的總磷、總氮儀表，德國WTW的氨氮儀表，美國哈希的五參數探頭、法國SERES的高錳酸鹽指數儀表、湖南力合的重金屬（銅、鋅、鉛、鎘）、六價鉻、氰化物儀表等。

2 水質自動監測站的運行維護

水質自動監測系統結構復雜，為了確保儀器設備能夠長效穩定運行，保證儀器監測數據準確性、及時性、可靠性，發揮其實時監控和預警監視作用，必須建立一個較完備的儀器設備維護管理體系。

2.1 建立專業的運行維護隊伍

水質自動監測站是集電子技術、自動化、化學、計算機技術、程序控制技術為一體的綜合監測系統[2]。承擔水質自動監測站日常運行維護人員必須具有較高的綜合素質，應具備化學、電子以及機械方面的專業知識，并熟練掌握儀器設備的工作原理、常見故障及其解決方法，這樣才能及時、快速、準確地對儀器設備進行維護。

2.2 建立完善的運行管理機制

完善的運行管理機制是水質自動監測站長效穩定運行的基本保障。目前大埔水質自動監測站根據《廣東省地表水水質自動監測系統管理辦法》[3]要求，制定了《大埔水質自動監測系統運行管理制度》、《大埔水質自動監測系統質量保證和質量控制技術規定》等運行管理制度，確保水質自動監測站的運行維護工作按照管理制度的要求有序開展。

2.3 做好日常維護工作

每周巡查水質自動監測站1-2次，每周定期維護空壓機、發電機、純水器，檢查測試電源穩壓器等輔助設備；保證取水設備與水體接觸部分清潔無雜物纏繞；定期測試取樣水泵，保證水樣抽取正常。保證管理清潔暢通；保持預處理部分的清潔與處理效果正常。定期更換預處理易損備件，保證運作正常；定期配制并更換試劑。定期更換易損備件和電極的電解液、膜。清洗儀表電極、管道、測量室、閥門及其他與水樣、試劑接觸的零件；定期對儀表進行校準、核查、比對、性能測試。保持站房的整潔衛生，做好防火、防雷擊及防止其他人為破壞事故的發生。

2.4 重視質量管理工作

為保證水質自動監測系統能夠正常運行和得到有效的規范化管理，提高設備使用率，及時獲取準確、有效的監測數據，大埔水質自動監測站按照《廣東省環境質量自動監測質量保證管理辦法》[4]的文件要求，制定了《大埔水質自動監測系統質量保證和質量控制技術規定》，按照此技術規定開展水質自動監測的質量管理工作。

3 水質自動監測站運行中常見故障及對策

隨著時間的推移，儀表器械受到各種因素的影響，會造成一定的故障，這就要求管理者對儀表熟悉掌握，對運行中常見故障的正確判斷和合理排除，及時恢復系統的運行。

3.1 系統故障及對策

（1）系統停止后再次開機，系統無反應：清洗水箱內無水、系統開關沒有打到自動運行、24V電源無輸出（對策：24V電源斷電再送電）或PLC死機（PLC斷電后再送電）。（2）單個溢流杯缺水：過濾蕊堵塞、三通閥彈簧壞、壓水器不工作、壓水氣漏水、儀表進樣閥關閉。（3）數據庫無記錄：計算機死機、組態王運行系統沒啟動、SQLSERVER服務代理沒啟動。（4）整個系統無水：采樣泵不工作、傳輸泵不工作、輸送管路斷開、空壓機不工作。（5）采樣泵啟動后不上水，反復重啟動系統后仍不上水：采樣泵入口處漏氣、浮桶與軟管連接處漏氣、浮桶堵塞。（6）系統測量水量不足：五參數管路閥門太大、浮桶堵塞、水樣排放閥開度太大。（7）儀表數據偏差大：沉沙分離器長久沒清洗、過濾蕊長久沒有清洗、儀表長久沒有標定、無試劑、試劑配制錯誤。（8）電磁閥噴水：空壓機沒放水、三通閥墊圈磨損嚴重、壓水器漏水。

3.2 水泵故障及對策

（1）運行狀態下不上水：水泵壞（更換水泵），自吸泵的儲水槽中的水量不足（補充水后重新啟動水泵），采水管路堵塞（需拆卸管路后清除雜物）。（2）水泵不能啟動：無電源（檢查電源），控制線接線錯誤（檢查輸入線路修正接法），電機軸被卡住（清除障礙），機械密封面相互粘連（轉動軸體使其分離），電機或軸承損壞（修理或更換電機、軸承），水泵電容損壞（更換電容）。（3）泵不能抽水或流量不足：電壓下降（檢查電源），沒有引水（向自吸泵體灌水），管理系統阻力大（檢查管路系統），自吸泵進水口管路漏氣（檢查修理進水管路），自吸泵吸程過高（重新安裝）。（4）量程不足：葉輪磨蝕嚴重（更換葉輪）。

3.3 五參數探頭的常見故障及對策

（1）pH探頭測量值異常：長時間無校正（對pH探頭進行校正），pH探頭老化（更換pH探頭），探頭長期浸泡于水中，受潮所致（檢查內部線路）。（2）濁度探頭數值異常：探頭測試面受污染（清洗探頭，進行校正），探頭測試面有氣泡（檢查探頭的安裝位置，必要時采用調整功能進行修正補償）。（3）電導率數值異常：探頭受污染（清洗探頭），電導電極周邊不夠空曠（電極周邊5cm內必須保持空曠）。

3.4 在線氨氮分析儀的常見故障及對策

（1）進樣管堵塞：連接導管內呈反向壓，無法傳送試劑（檢查導管是否有被紐絞或其它物體壓住，或更換導管）。（2）校正失敗：無法得到穩定的測試值、電極斜率超出其許可范圍（補充電解液或更換薄膜）。（3）排放阻塞：排放口處壓力過大，導致蠕動泵無法將系統中的樣品及化學品抽出（更換導管）。

3.5 在線重金屬分析儀的常見故障及對策

（1）開機無顯示：電源未接通（檢查電源連接正常與否或檢查儀器電源保險）。（2）試劑報警或液位故障：缺水樣或試劑（補充或更換試劑），管路氣密性差或液位檢測器發生故障（檢查管路氣密性）。（3）電機故障：柱塞泵電機極限失靈或驅動器損壞以及電機轉不動或掉步（檢查電機驅動器是否正常，檢查管路是否出現堵塞）。（4）采樣管路堵塞故障：樣品過于混濁、大顆粒物較多（用清水清洗管路或更換樣品管）。（5）測試質控樣或標樣濃度偏低或偏高：試劑不正確、加標系統不正常或尋峰范圍設置不合適（適當更改富集時間、加大或減小加標濃度、尋峰范圍設置不正確），測試濃度超出儀器范圍（檢查測試濃度是否在規定值）。（6）數據不穩定：加標系統不正常或尋峰范圍設置不合適（檢查參比電極中是否有氣泡、參比電極帽是否取下、檢測池中是否有氣泡、管路氣密性是否良好、管路和檢測池是否被污染，重新設置尋峰范圍）。（7）曲線基線不穩或有波紋狀：工作電極需要打磨或參比電極有問題（檢查工作電極表面是否被污染、工作電極汞膜是否脫落或受損、參比電極填充液是否正常或電極是否損壞。（8）曲線的縱坐標均為零：曲線亂，電極系統或電路異常（檢查工作電極和參比電極以及連接是否正常、鍍膜液是否正常、電路是否正常）。（9）峰高過小或者峰高不完整出現倒峰：參數設置需要更改（峰高過小時將靈敏度調小、峰高不完整時將靈敏度調大）。

4 結語

水質自動監測站的維護和管理是一項長期而瑣碎的工作，維護人員需具備不同學科知識，包括水、電、通訊、計算機、化學等知識，需要充分掌握儀器設備的脾性，在實踐工作中認真觀察、勤于思考、善于總結、摸索規律，注重儀器設備的日常維護，掌握常見故障的判斷方法及對策，以保證水質自動監測站的連續有效的運行和監測數據的準確性。

[1]翟崇治主編．地表水水質自動監測系統概論[M]．重慶：西南師范大學出版社，2006．

[2]楊旭光，夏凡，左濤.水質自動監測站建設與運行管理若干問題探討[J].人民長江．2012年，12（43）：99-102.

[3]廣東省財政廳，廣東省環境保護局．廣東省地表水水質自動監測系統管理辦法[z]．粵環[2004]184號．