在線監測系統在水廠水質管理工程中的應用

羅輝虎

（長沙供水有限公司洋湖水廠，湖南長沙 410000）

0 引言

進入新時代后，水廠將全新管理方法和運營理念引入到廠務管理工作之中，相關技術的進步十分明顯，尤其是全新檢測系統能夠隨時保持在線狀態，能夠及時地反饋相應的數據變化，并且將線上線下進行了結合，有效地提升了水質數據的反饋速度，也有效地提升了事故處理速度。它推動了水廠水質管理工程向著一個全新的階段邁步，為水廠生產、工藝調整、管理工作等提供了比較可靠、安全與合理的技術支撐。本文根據在線監測設備在水廠水質日常管理工作中的實際應用展開相應的探討和研究，希望能夠有所發現，有所發展。

1 在線水質監測系統管理模式舉例

在線水質自動檢測系統被許多城市認可并采用，有石家莊、烏魯木齊、上海、北京等諸多城市。例如，某水廠位于優質水源區附近，原本擁有著良好的環境以及優質的水源，然而，在氣候特殊期以及某些特殊情況時，其水質情況將大幅下降。該水廠是把水庫里的水引入水廠，經過一系列處理后，經檢測合格則輸送給用戶。目前該水廠的供水量可以達到十萬左右立方，基本上可以滿足五十萬左右用戶的日常生活需求。該水廠里的在線水質監測系統是由在線檢測設備為主，在線檢測設備包含著pH 計、出水顆粒儀、電導率儀、溶解氧檢測儀、濁度計、在線氮氨檢測設備等多種類型的儀器。動態監測處理過程包括數據處理、水樣監測、網絡檢測、水樣預處理及軟件分析，生成具有科學性的數據，并上傳水質管理平臺，為水廠的生產技術和工藝提供保障[1]。

2 在線監測系統在水廠水質管理中的應用探討

2.1 水質監測系統的主要構成

在線水質檢測系統的構成比較復雜，概括來說，就是包含著水質管理平臺、相關數據傳輸設備、遠程控制設備及在線監測儀器等組成部分。按照其工作內容，將其按普通標準劃分為四個相應的模塊，分別是控制、分析、配水和采樣。系統的工作原理：先對目標水質進行采樣，之后經過一系列分析和處理，采集數據，最后完成輸送工作。整個系統都是按照相應的程序自動的進行工作，并且將數據保留在數據庫之中，極大地提升了工作質量和效率。

2.2 實踐中的管理探析

該水廠的在線監測系統中，在線設備種類和數量較多，尤其是原水部分、過濾部分及完成水質過濾和排水等關鍵水質處理環節都有在線監測的設備在進行工作監測。并且這些監測儀器能夠將全部數據實現即時傳輸，水質檢測中心負責該水廠的專用水質管理平臺能夠將數據在實驗室中完成檢測之后，再次對比由在線監測系統生成的結果，從而來判斷在線監測設備是否穩定，是否可以繼續進行工作。該水廠有濁度計、余氯分析器、pH 計以及電導率儀、出水顆粒儀與溶解氧測定儀等，這些設備都是美國哈希生產的。

（1）在線濁度計。水體中濁度主要來源于上游的原水，也就是水體在流動的過程中，在一定的程度上會帶動水底的泥沙，然后會加大水體的濁度。該水廠中的在線濁度計存在于在線監測系統之中，該水廠的在線濁度計采用了一高一低兩種量程。它存在于上游原水、澄清池、濾水池和水出廠等各部分。上游原水部分的在線濁度計為Jsurface Scatterb 高量程設備，可量范圍高達9999 NTU，根據多年的實驗結果和數據分析經驗，當水樣流速為（1～2）L/min 的情況下，準確度低于2000 NTU，所得數據將存在±5%以內的誤差，假如準確度高于2000 NTU，誤差將隨之增長至±10%。該水廠在澄清水、過濾后的水池以及出廠的水體檢測中，采用了與源水檢測量程不同的0～5 NTU Filtertrak660 sc[2]。這是一個超低量程的一個濁度計。實驗室通過多年的實驗結果和數據分析工作經驗，當前能夠將水樣的流速控制在（0.1～0.75）L/min，并且保證1NTU 以內的準確度，誤差不超過±3%。

（2）遠程控制器。該水廠的安特成ATC60A00 款GPRS 遠程檢測控制器擁有在線檢測傳輸功能，輸入和輸出模塊支持的開關信號多達六路。

（3）pH 計。水廠每一天都要產出數十萬方水，需要pH 計對廠內的水質進行酸堿度檢測和控制。廠內pH 計，都來自于美國地區的生產廠商哈希儀器。pH 計的控制器規格主要包括兩類，分別是P33ph/orp 和-sc200ph/orp，分別對水廠西區和東區的出廠水、凈水車間和原水各部分進行控制。實際工作中兩類pH 計控制器的抗干擾能力均能夠滿足需求。pH 計的工作原理包括PT1000 溫度補償、PH 探頭和電極法等。它提升了pH 計的使用簡潔性，能夠使數據更加的科學、真實。

（4）氨氮在線監測設備。該水廠使用的氨氮在線監測設備也是美國哈希制造廠出產的，它的型號是AMTAX Compactlla 氨氮在線自動監測儀（圖1）。這個儀器的工作內容是，把要進行檢測的樣品經過初步處理之后，直接將水樣提升管放入經預處理系統的水樣之中，對氨氮指標進行直接的、自動化的監測工作。水廠內部的氮氨在線監測設備數量僅此一臺，安裝于水質間，因此水質并未出現明顯的變化。氮氨監測數值為（0.2～12）mg/L，因此選擇（0.2～30）mg/L 量程的監測設備。數據會通過傳輸，將變化值直接傳輸到管理平臺上。

圖1 氨氮在線自動監測儀

（5）在線余氯分析儀。在線余氯分析儀的工作內容是根據水廠的出產情況，利用濁度自動調節和色度自動補償等系統化功能監測水質余氯情況。該水廠中的余氯分析儀是美國哈希廠家的儀器，在使用過程中，這套機器在運行時間內，達到了數據傳輸的目的，在線余氯儀當水樣溫度為25 ℃的情況下，可以將誤差控制在±0.035 mg/L，測量精確度能夠達±0.005 mg/L（圖2）。

（6）在線電導率儀以及溶解氧測定儀、出水顆粒儀。水廠采用了新型超濾膜凈水技術處理工藝，能夠保證水廠出產的水品的質量上升了一個檔次，水質有了明顯的變化。這種技術在在線監測系統里運用的更加廣泛和普遍，除了pH 計以及在線濁度計外，還增添了現在電導率儀以及出水顆粒儀、溶解氧測定儀[3]。

圖2 在線余氯分析儀

（7）水質管理平臺。水質檢測部門是屬于水廠管理部門的核心之一，對水廠內部水質管理平臺及系統內部的相關數據進行在線管理。主要的工作內容是就是通過實驗室的數據與在線的一個數據進行有效的對比，來判斷在線監測系統是否穩定與科學。水質管理平臺則是在線檢測系統的一個整體的歸納和整合的平臺，集中反饋了系統的數據，并進行相應的整合。在線水質監測系統的水質管理平臺組成成分比較復雜，是由監控電腦、數據庫服務器，數據控制軟件以及現場控制單元等多種部件組成。通過多連接途徑的一個傳輸系統，對水廠的生產進行了相應的調節和控制。所以說，水質管理平臺有著重要的調節作用，可以控制和調節壓力、流量以及液位。也可以提供相應的報警功能，最終實現了實時的監控和報警，利用計算機技術，確保水質監測系統的穩定性和可靠性。

3 結語

該水廠的水質監測經驗，給予了許多水廠以啟發和方向。該水廠根據當地的水源水質的特點，選擇了適合自身生產的監測儀器，搭建的在線水質監測系統具備良好的完整性和適應性，能夠對水質進行實時檢測，并且系統內部的所有儀器均能將水質經過調節之后的變化反映出來。能夠確保獲得科學、穩定、可靠的數據監測結果。這種水質自動檢測系統將現代的科學技術與信息技術和水體結合在了一起，優化了水質的質量，能夠及時地進行監控，提高了水廠控制水質變化的能力。因此水廠應該根據當地的水質情況，選擇適合自身發展的監測系統，為人民提供放心的水源。