水質在線監測預處理系統的研制及應用

季康樂，留瑩瑩，林奕影

（1.青田縣環境監測站，浙江 麗水 323900；2.麗水市蓮都區生態環境服務中心，浙江 麗水 323000；3.浙江省環保集團麗水生態環境科技有限公司，浙江 麗水 323000）

我國的水資源分布不均衡，不同的地區資源保有量存在差異。隨著現代工業化發展進程的加快，城市綜合發展水平逐步提升，更加重視對水質污染比重的評估。按照水資源污染排放量，結合監控檢測的規范和可持續性，開展符合國策的技術評估。水質在線自動化監測評估分析中，結合污染水源的排放比重開展實時、準確的連續監測，不斷提升污染總量定額評估與管控，結合環境價值認定管理標準要求，確定符合水質在線自動化監測分析的方案。結合水質監測儀器的可靠性、穩定性、精確性等比例水平，分析水質差異，調整儀器在實際運行中可能存在的故障因素。采用在線水質監測分析系統評估的方式，實現預處理前端的監測分析。

1 水質在線預測處理系統的介紹

1.1 水質在線預處理系統的基本架構

水質在線預處理系統中，根據水樣測定的要求，配置控制設備、取樣設備、分析設備等。按照水質檢測的目標制定酸堿平衡儀器。通過電導的作用，在COD儀器的測定分析中對水體中的微量元素進行分析，判斷儀器組成比重。通過測定設備對水中的采樣進行評估，調整各儀器之間的數據配比關系。按照各項系統的配置要求，借助各類設備對系統泵進行閥門調控，經由PLC系統進行總體控制，調整各分析儀器接口之間的位置以及數據采集處理方法，確保水體監測數據采集的精準性和處理的有效性見圖1。

圖1 水質在線監測系統圖

1.2 工藝設計思路分析

按照系統操作工藝設計規范要求，遵循便捷、有效的設計思路，對系統數據進行采集。通過泵送抽水的方式，結合單一線路進行輸送水調節。注意水源采集的操作過程，對泥沙、雜物等進行沉淀處理。沉淀過濾后，將輸出儀器進行測量以獲取數據信息。通過輸送線路管道，將各項數據信息儀器進行酸堿度的評估，判定電導率的比重，分析確定可測定的范圍要求。監測分析過程可以依據不同的采集間隙方式，調整周期內的定量、定性、定點評估，調整水泵的連續取水過程，注意保持供水間歇數據的采集操作。數據采集分析過程中，需要結合數據信息進行統一存放、管理，獲取各類數據信息的同時，采用連續運行模式的操作，保證取樣泵連續取水供水效果。通過過濾器對管道進行清理，保證輸水的通暢性。根據不同的數據采集，依據周期量比進行統一的存儲判斷，獲取最終的數據結果。

2 水質在線預測系統研究設計原則

按照預測處理系統的操作規范，采用在線監測系統評估分析和儀器測定的方式，結合國家標準和規范設計比例，是分析設計的基本操作原則。設計原則是在水樣無失真、砂漿雜質有效過濾的前提下，保證儀器的正常運行。根據每次采樣的實際有效特性，結合水樣進行表達價值特定分析。根據采樣實際在線特性情況，分析確定水樣的代表價值要求，對水質開展在線儀器的聯動應用。（見圖2）。

圖2 水質在線預測系統研究

3 水質在線檢測操作系統結構的工作程序規范要求

采用CYQ系統水質在線檢測預測評估處理方式，結合預處理系統比例水平，制定預處理評估方案。通過水質中總磷比重預處理系統的運用，加強氨氮氧的系統評估，開展多常規水質的在線監測分析，提供水質預處理解決方案。按照總磷、氨氮水質的在線測定儀器評估方式，在滿足水樣操作要求的情況下，制定CYQ預處理系統。對超出COD系統分析儀器的測定過程，采用預處理系統配合，調整氨氮在線儀器測定方式。為了準確地配合氨氮在線儀器進行測定評估分析，要結合處理系統的規范要求和工作程序標準，以符合水質在線檢測系統可評估的工程規范要求[1]。

電器箱內包含配置電源、PLC編程器等組件。按照電氣箱相關的左側短路比例水平，調整測試板面上的電源開關。如果電源燈亮，接通線路。PLC設備可以實現初始化操作并進入到基礎工作狀態。預處理操作中包含手動操作、自動操作兩種。按照任意的操作方式，調整獨立操作系統，實現氮、氨比例的聯動分析，控制系統內的預處理過程，按照工作流程實現PLC系統控制工作。

如果面板旋鈕開關在自動位置，結合系統的工作方式調整氨氮氧的測定。通過RS數據系統通訊方式調整系統發動端，確定PLC比例水泵的采樣，直到氨氧儀器測定達到標準要求。在測定指令結束后，需要做好排水、沖洗等反復操作步驟，直到待機狀態。結合下一次的采樣工作，分析自來水清洗自動狀態下的工作流程。依據PLC數據設定清洗周期，制定符合自動采樣的工作環節，保證采樣沖洗合理有效。

在預處理系統操作規范管路結構分析中，結合采樣專項水流質量評估系統進行分離調整，保證水樣的代表性。按照系統PLC操作控制規范要求，通過外部水泵的水樣處理，結合球閥調節過濾，將逆水流過濾器直接泵入到水樣內，經過逆水流泵的操作，對水樣中的顆粒、泥沙等進行過濾處理，再經過多次精密過濾后，獲取潔凈的水樣。調整自來水的減壓閥操作，要注意電磁閥的控制調整過程。通過微氣泵對精密過濾裝置進行清洗處理，保證采樣器、過濾器整體的有效使用，降低設備的整體維護比例和成本。

4 系統操作特性要求

CYQ系統在線預測分析處理中，利用精密水質在線儀器分析其中不適合水質處理的難點問題，保證儀器測定的同時，對水樣的失真情況、儀器故障率的減少情況、壽命延長情況、運維操作成本等進行分析。結合系統管路的操作過程，分析流量分離技術處理標準，調整結構，注意無堵塞，保證雜質的清理和無失真情況。按照PLC編程控制采樣的預處理操作要求，結合性能進行可靠和穩定的處理。系統按照手動操作和自動操作兩種方式，實現系統的聯動，調整運行的可靠性。注意每次采集后的排空處理，保證水樣整體在線特性的有效性。還要綜合各方面領域操作過程，對不同的原水質進行調整。結合污水源在線處理儀器的評估配套使用過程，通過CCD預處理系統統一配置預制儀器，調整在線儀器的配置操作使用過程，做好氨氮預處理系統的操作管理，保證在線儀器測定的配套使用[2-3]。

5 原始采集系統存在的弊端

5.1 水質管線清洗不到位

水質采樣完畢后，需要對管線進行清理，對電動球閥進行保養維護。取水過程中，需要對水體中存在的污染附著物進行處理，對管道堵塞量進行處理。如果堵塞量超出可控制標準要求，需要及時停止清理。系統設計中，需要充分考慮懸浮附著物對管壁的影響，按照實際情況調整管線布放的位置和操作的可行性。從實際情況出發，提高管壁的沖洗效果和沖洗頻次，及時做好監測儀器的監控評估管理，避免因為監控不到位導致的各項問題。

5.2 管道堵塞的情況

管道清洗中因為污染物影響，可能導致管道堵塞問題，尤其是頑固性的污染沉積物，為了有效提升清理效果，需要對管道系統的實際運行情況進行分析，并結合管壁可能存在的附著物比例水平，優化調整清理效果。要對附著力不足的情況及時調整處理，避免因為水流導致儀器操作不合理以及沖擊破壞不到位的情況發生。

5.3 盲區的清洗與處理

輸水管道清洗過程中，需要采用反向處理方式，調整各接口的位置，做好打開或關閉的操作，注意沖洗閥門的銜接過程。在對輸水管道進行調整后，注意銜接口位置的調控。根據管道中的盲區，要使用不同的儀器進行處理，注意對儀器可控面積的操作和控制。

6 應用實例價值分析

6.1 CTQ數據系統的設定

依據CTQ數據系統的水質在線監測處理分析過程，通過多品牌的水質在線監測儀器實現成功配套使用。按照初期建設的廢水污染水質對比情況，結合在線監測的工程水平，分析預處理系統廣泛應用的方式。通過CYQ系統的預處理過程，對水樣無失真的情況進行有效保護，制定在線儀器分析方法。對于在線儀器故障率進行調節處理，保證儀器在線取樣、維護周期的合理性。按照計量部件的操作規范方式，確保維護周期和數據操作有效率在50%以上，保證實際可使用CYQ系統預處理體系的提升，制備高水樣代表性的維護方案。在水質采樣過程中，需要參照采樣樣品標準，對沉淀物進行雜質清理，達到預清理和預處理規范操作標準。

6.2 懸浮物的樣品清洗

懸浮物樣品清洗前，可以進行一定量的沉淀處理，設置專項沉淀裝置。采用階段過濾方法，調整過濾范圍和比重。沉淀裝置一般選擇體積小、操作靈活的裝置。在沉淀懸浮物的清排過程中，需要注意調整人工投放比例，以達到沉淀裝置的應用效果和要求。水流是自上至下的，通過水流的作用力可以清理泥沙，同時提高懸浮物的清洗效果。

6.3 配水系統的操作

按照多種懸浮物的配置系統操作要求，需要調整水體預處理的裝置標準。針對預處理系統進行采樣，對氣、水進行自動清洗處理，設定專項PLC系統控制體系，更好地提升系統清潔效果。

6.4 水質監測網絡系統的構建設計

按照在線PLC平臺的網絡構建系統，依據B/S系統構建設計方式，再以GIS系統技術要求為支撐要點，實現水源系統的有效監控管理。通過數據查詢、數據分析、系統報警、基礎配置等操作，實現多項監測管理，提高業務功能的配置水平和用戶操作的便捷性，保證污染處理的合理性。以科學決策評估分析標準要求，結合整套產品進行24小時的間歇評估，開展遠程數據監控管理，及時掌握水源水質的各類情況，做好必要的防范措施和有效的解決評估方案。如果發生水源水質污染的情況，需要及時給予必要的政府政策評估，啟動政策應急預案，保證城市供水操作的安全評估管理，及時掌握水質狀況評估管理水平，做好污染事故的預警防控。

采用系統綜合運營云計算管理方式，開展大數據、物聯互聯信息技術應用。通過自動化數據采集監控方式和遠程化數據站的運行，對端面進行數據監測，做好及時預警，掌握各項異常問題的發生與發展情況。按照環境監測評估管理的部門操作規范要求，準確地掌握地表層可能存在的各類污染，結合水質開展動態變化和趨勢認定，及時解決跨界的各項污染糾紛，結合污染事故開展預警工作，并加強水資源的綜合管理與保護認定工作，制定科學的有據可依的操作規范。

在智能化數據管理操作過程中，結合設備運行的實際情況，開展遠程監控分析、動態顯示和數據認定功能管理等工作。對數據功能進行查詢，確定可監測的點位和數據信息，充分了解水質的實際情況。采用GIS數據信息系統進行集成評估，開展空間定位，拓展GIS數據管理空間功能的認定分析工作，調整分布范圍和可監測點，及時調整數據采集空間的認定過程。

按照系統運行的操作規范進行預警，一旦發現異常情況要及時報警處理，及時處理故障。根據各個監測站的實際情況，測定水質數據內容，做好預期的數據設定，如果超出限定比例水平，應結合污染事件進行評估，制定緊急任務啟動方案，同時向上級部門申報污染水平，構建符合水質檢測網絡認定的分析關系。一旦污染事件超出限定范圍，要啟動定位報警機制，并結合緊急任務開展必要的認定工作。結合污染區域范圍內的情況進行預警分析，制定有效解決可測定的數據方案，更好地完善水質在線檢測預測控制評估分析流程。

7 結語

綜上所述，CYQ系統水質預處理系統分析中，通過可靠的操作方式調整水質在線監測分析過程，結合相關工具進行真實的、有代表性的過濾，對水質在線監測進行預判分析，結合研制過程制定符合在線污染源處理系統的有效應用。