在線水質監測系統的應用研究

摘要：隨著生活飲用水水質標準的提升，給水生產中傳統的人工檢測方法已不能滿足水質監測的需求，建立具有自動在線監測、快速統計分析、及時報警、科學預測等優勢的水質在線監測體系是新形勢下水質監測系統的必然選擇。

關鍵詞：在線 水質分析 監測

生活飲用水標準不斷修訂提升，從GB5749-1985的35項，到GB5749-2006的106項，檢測項目及限值更加科學嚴謹，為保證出水水質符合標準，制水廠工藝不斷改進，檢測過程點隨之增加：從單一檢測出廠水，增加到出廠水+原水+過程水（常規）檢測。目前，凈水廠深度處理工藝逐步推廣，檢測點過程水除常規工藝，增加深度處理檢測、排放水檢測，監測覆蓋水處理全過程。伴隨監測點不斷增加，水質分析檢測方式也從單一人工檢測為主、逐漸到在線水質檢測為輔（濁度、余氯、pH），發展至目前在線水質檢測+人工檢測相結合方式。

一、在線水質儀表管理目標

隨著自動化技術在水廠運行管理中的大量應用，在線水質分析儀表作為自動化技術的感知層，它的作用也變得越來越重要。結合原水水質特點和制水生產工藝，在線儀表從布局配置、安裝驗收、運行管理、人才梯隊建設等多方面考慮，建立一整套規章制度及管理流程，將水質在線儀表有效應用到從制水生產到城市管網的每個環節，起到提高水質風險預警能力、提高水質數據統計分析應用能力、代替人工檢測提高監測效率等效果，對提高供水水質、保障水質安全方面起到積極的作用。同時，對于優化制水廠處理工藝、提升處理效率、節能降耗提供高效水質參數支持，為建設智慧水務打下堅實基礎。

二、在線水質儀表特性

在線水質分析儀表通過實時、現場操作，實現從水樣采集到數據輸出的快速分析;具有自動診斷、自動校準、自動清洗、故障報警等功能，在保證分析結果準確度的同時，實現無人值守自動運行，檢測更加快速、連續、實時、準確、穩定。在線水質分析儀表輸出數據作為水質考核依據、指導高效生產。

傳感器及芯片技術的發展，在線儀表的精密度在提高，安裝環境的要求也在提高，調試工作隨著在線儀表功能的增強而變得復雜化，所以當進行在線儀表選型時及安裝調試時，需進行全方位的思考，既要滿足測量目的的要求，又要合理的進行成本控制，在精度、穩定性、運維成本以及建設成本中尋找平衡點，從而保證水廠可以即安全又經濟的生產運行。

三、在線水質儀表在飲用水中的應用

1、原水監測

原水監測以水源污染防控為主。以中部某城市供水現狀為例，水源地為兩個中型水庫，按照兩個不同水源地特性，依托原水水質污染數據積累，來應對湖庫型水源富營養化，搭建“大參數預防、小參數預警”實時響應的運行模式。在原水泵站、進廠原水安裝水質在線儀表，對渾濁度、pH、COD、溶解氧、電導率等11項指標進行監測，所有監測結果均接入制水廠中控系統，實現聲光超限報警。在線檢測系統的應用，對于季節性或原水突發狀況，實時預警，可有效指導制水工藝調整。

2、過程水監測

為了有效監測各工藝段水質，水質在線儀表在制水廠沉淀池出口、濾后水、清水庫等監測點安裝使用，實時對各工藝段水質進行監測，監測指標以濁度、余氯為主。實時監測數據均接入制水廠中控系統，水廠根據實時監測結果對工藝運行參數進行調整，以保證制水生產系統安全可靠運行，同時優化工藝流程，精確控制凈水劑的投加量，降低人工檢測頻次，達到經濟運行的目的。

3、出廠水監測

按照《城鎮供水水質在線監測技術規范》要求，大型供水公司基本完成出廠水水質在線儀表配置。不同地區供水單位結合自身需求和實際，在水廠出水監測點安裝濁度、pH、余氯、錳在水質在線分析儀表，實時監測和數據輸出。水質管控部門可導出監測數據，并按照本單位水質管控制度、水質分級標準對監測結果進行統計、分析和考核;對超標數據進行分級報警，并以短信形式推送報警信息至相關管理人員。出廠水在線儀表的配置對水質情況掌控和水質風險預測起到積極地作用，有效保障出廠水水質安全。

4、管網水監測

管網在線監測體系以保障用戶水質安全為主。一般選擇在不同水廠供水交匯處、加壓泵站進水、出水管線、管網末梢、重點用戶、集中居民區等設置線監測點，建立管網在線水質監測網絡。供水管網監測點在線水質分析項目主要為濁度、余氯和pH，在線儀表監測頻率至少24次/小時。大量管網水質數據積累，構造管網水質評價及預測體系。在應對可能存在的水質問題時，管網水質報警分級推送，實時觸發，可高效指導供水公司水質安全工作，降低水質安全發生風險。

四、在線水質儀表精細化管理

為保障水質在線儀表的有效穩定運行，提供科學準確、實時完整的數據，需要做好水質在線儀表的合理應用，提高精細化的管理水平。

1、儀表管理人才梯隊建設

儀表運行管理人才配置是保障監測設備有效運行的決定性因素，關系到供水公司對水質管控工作的把控。隨著現代水務技術的飛速發展與自動檢測技術的日新月異，某供水公司采用“1+n”的儀表管理人才配置，“1”即一個科室，成立專門的儀表設備科，引進優秀人才，主抓在線監測系統的運用與管理以及在線監測技術的提升，做好管理與技術服務，包括儀表管理制度體系的建立、有效管理措施的制定和落實、在線監測技術的研究等;“n”就是儀表現場管理人員，主要負責在線監測系統的使用和運維管理，具備扎實的理論功底與過硬的專業技能，保障儀表有效連續運行，并降低備品備件損耗、延長儀表使用壽命，從而提高自動監測的穩定性，降低生產成本。

2、建立并完善管理制度和技術規范

根據國家及行業標準、規范要求，結合實際，制定符合本單位實際的水質在線儀表管理辦法，并編制水質在線儀表操作規程，以規范儀表布局配置、采購、安裝驗收、運行維護、新增、報廢與更新等工作的開展，為在線儀表設備的精細化管理提供制度保障。同時，應制定水質在線儀表安裝及性能指標驗收規范，對新裝儀表安裝、驗收流程、相關性能指標驗證、驗收記錄及存檔工作等提出標準和要求，強化儀表安裝驗收管理工作，保障儀表有效運行。

3、水質數據信息化管理

積極推進儀表信息化管理進程，推動供水調度系統中水質管理板塊的建設，所有儀表數據可接入廠部中控或供水公司調度系統，實現出廠水、管網水質報警、信息推送等功能，以便及時發現、預警和處置，將水質異常的影響減少到最低。在線儀表信息化管控，可實現數據統計查詢、報表生成等功能提升工作效率，提高科學化管理水平。

4、優化在線儀表布局

供水公司可按照水質在線儀表管理要求，結合各水廠工藝設計和實際情況配置出廠水儀表安裝數量，執行“一用一備”和“一廠一策”原則，規范管理。日常運行時主儀表與備用儀表進行數據比對，以保證在線數據準確性。水質考核時，一些水司是采用主儀表監測數據，當主儀表故障時立即啟用備用儀表，以保證出廠水在線監測的全面性和連續性，強化水質分級管控，實現水質安全全面提升。在線監測點優化，從出廠水管道走向、管徑大小、用戶類型、供水區域劃分等方向，與人工監測點相結合，實現大范圍、全覆蓋、抓重點的目的，優化管網在線監測布局，保障管網水質安全;

5、加強水質在線儀表日常運行管理

根據水質在線儀表管理辦法對水質在線儀表進行管理。編制在線分析儀表臺賬，以實現儀表狀態標識化管理。建立儀表日常巡檢、比對校準、清洗維護等工作流程標準化指導手冊，監督維保單位對儀表運行維護工作;對在線儀表數據進行統計分析;定期對出廠水、管網水在線儀表進行校驗，對監測數據進行分級考核;編制在線水質監控運行報告，通過對數據的分析尋找水質管控中的薄弱環節，不斷提高管理水平。

6、提升水質在線儀表運維技術水平

規范水質在線儀表的使用、維護與管理，應培養專業的儀表維護技能人才，定期舉辦水質在線分析儀表運維相關技術交流會，搭建知識技能信息交流平臺，促進解決在線儀表使用、維護及管理中發現問題的時效性，從而提高在線儀表管理水平。運維管理人員從被動的解決儀表故障轉化為主動預防故障發生，有效的發揮在線儀表提前預判水質、實時監控水質的作用。

引進專業的在線儀表維保隊伍，通過其對儀表運行及通訊傳輸出現的問題更加準確的判斷分析、充足的備品備件以及與儀表管理部門的更加及時的溝通反饋，提高管網水水質在線儀表運維工作的效率及品質，保證管網水水質在線儀表的有效運行，完好率更上一個臺階。

五、結束語

隨著生活飲用水水質標準的提升，供水公司對水質安全加大管控，提出水質分級考核，以提升水質質量，促進水廠現場管理水平。給水生產中傳統的人工檢測方法已不能滿足水質監測的需求，建立具有自動在線監測、快速統計分析、及時報警、科學預測等優勢的水質在線監測體系是新形勢下水質監測系統的必然選擇。在線水質儀表在飲用水中的被大量應用，其實時準確監測輸出水質參數、為保障水質安全建立一道堅實屏障。

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作者簡介：祖文華 ：女，1972.11出生，漢族，山東郯城人，大學本科，給排水工程師，主要從事給水水質監測、水質安全管控研究。