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1、在线监测系统在水厂水质管理工程中的应用与研究 王茹 乌鲁木齐水业集团有限公司水质监测中心 摘 要： 随着水厂水质管理技术和管理水平的提升, 达到了在线监测系统通过监测数据的反馈, 及时发现问题, 快速、高效处理事故, 优化了水资源的利用率, 提高了供水系统的稳定性和安全性, 从而有效地提高供水安全, 为水厂工艺调整提供保障。关键词： 在线监测设备; 水质管理平台; 研究; 作者简介：王茹 (1977-) , 女, 甘肃甘谷人, 工程师, 研究方向为水质监测与分析。The Application and Study of On-line Monitoring System in Water Qu
2、ality Management Project of Water PlantWANG Ru Water Quality Monitoring Center of Urumqi Water Affair Group Co.Ltd.; Abstract： With the improvement of water quality management technology and management level of water plant, on-line monitoring system can be used to discover problems in time and to de
3、al with accidents rapidly and effectively, which optimizes the water use efficiency, enhance the stability and safety of water supply system, so as to provide guarantee for technology adjustment of water plant.Keyword： on-line monitoring equipment; management platform of water quality; study; 近年来, 随
4、着水厂水质管理技术和管理水平的提升, 水厂水质管理中融入新的管理方法为在线水质监测系统, 实现了线下数据线上反映的水质数据反馈状态, 并通过实时水质数据的反馈高效处理事故, 发现水质变化异同, 为水厂生产、工艺调节提供安全、可靠的保障, 下面结合水厂水质管理中在线监测设备的应用进行研究。1 水厂在线水质自动监测系统的管理模式现通过举例乌鲁木齐市红雁池水厂中在线水质自动监测系统的应用, 来说明在线水质自动监测系统在水质管理中的作用。乌鲁木齐市红雁池水厂是乌鲁木齐乌拉泊水库供水, 将水送到水厂, 水处理合格后, 再输送给用户。该水厂分为东厂区和西厂区, 目前供水量为 17 万立方, 可供 51 万
5、户居民日常用水。本水厂中在线水质监测是由在线监测设备 (浊度计、PH 计、余氯分析仪、氨氮在线监测仪、电导率仪、溶解氧测定仪、出水颗粒仪等监测设备) 为主, 通过相关的专用分析软件、网络, 将水样采集、水样预处理、水样测量、数据处理的过程动态监测, 形成数据后发送至水质管理平台, 为有效保障水厂生产、工艺调节提供可靠保障。2 水厂水质管理中在线水质监测系统的应用2.1 在线水质监测系统的构成在线水质监测系统主要是由在线监测设备、远程监测控制器、数据传输、水质管理平台组成。在线监测系统分为采样模块、配水模块、分析模块和控制模块四大模块, 系统的主要功能就是自动完成样品的采集、分析以及数据的采集和
6、传输任务。整个系统启动后, 就会按系统设定的程序自动开始采集水样、分析水样, 然后监测数据由数据采集传输传到水质管理平台的服务器并保存在系统数据库。2.2 在线监测系统的管理红雁池水厂在线检测系统中在线设备数量较多, 在原水、澄清池、滤后水、出水等主要环节均安装有在线监测设备, 并将监测数据实时传送至水质管理平台, 水质监测中心管理本水厂水质管理工程平台, 通过实验室数据检测与在线设备监测数据比对, 确定在线监测设备的稳定性。该厂在线监测设备为美国哈希生产的 26 台浊度计、5 台 PH 计、4 台余氯分析仪、1 台氨氮在线监测仪、1 台电导率仪、1 台溶解氧测定仪、1 台出水颗粒仪等监测设备
7、等。2.2.1 远程监测控制器本水厂中, 采用安特成 ATC60A00 款 GPRS 远程在线监测传输终端设备, 该设备由 6 路开关信号输入与输出构成。2.2.2 在线浊度计水体的浊度主要来源于上游水源中的原水, 水在流动过程中带动水底泥沙会极大地增加水体的浊度。在本水厂中, 在线监测系统的在线浊度计共计 26 台, 且全部为美国哈希仪器制造, 采用了高低两个量程的在线浊度计, 涉及水厂东西两区中的原水、澄清池、滤后水、出厂水控制中。在线监测能力:源水监测中采用了量程为 09 999NTU 的 Surface Scatter 高量程浊度仪, 经多年流入本水厂原水的浊度计读数和实验室检测数据分
8、析得出, 将样品流速控制在1.02.0L/min 时, 准确度达到了在 02000 NTU 时, 读数误差在5%以内;在20009999NTU 时, 读数误差在10%以内;澄清池、滤后水、出厂水监测中采用了量程为 05NTU 的 FilterTrak 660sc 超低量程浊度仪, 通过本水厂不同点位的水量变化及读数情况和实验室检测数据分析, 目前, 将样品流速控制在100750mL/min 时, 准确度达到了 01NTU 时, 读数误差为3%, 15NTU 时, 读数值的2%。2.2.3 在线 PH 计本水厂具有每天产出 17 万方水的供水能力, 水厂运用在线 PH 计设备对水厂水质中 PH
9、指标进行控制。在本水厂中, 在线监测系统的 PH 计共计 5 台, 且全部为美国哈希仪器制造, 分别购置了两种规格的 PH 计-SC200ph/orp 控制器、P33ph/orp 控制器, 涉及水厂东西两区中的原水、超滤膜净水技术的车间、出厂水控制中。在使用过程中这两种规格的 PH 计具有很强的抗干扰能力, 使用了通用性 PH 探头, Pt 1000 温度补偿, 抗氢氟酸, PH 玻璃电极法, 这些功能的具备保障了 PH 计的使用简单、便捷, 使传送到水质管理平台的数据真实、可靠, 达到及时调整工艺的目的。2.2.4 在线余氯分析仪根据本水厂的生产状况, 选用美国哈希厂家生产的 CL17 在线
10、余氯/总氯分析仪, 该分析仪通过自动色度补偿、自动浊度调节等功能, 实现了余氯的在线监测。在本水厂的使用过程中, 一套试剂供仪器自动运行 30 多天, 达到了数据在线传输的目的。在本水厂中, 在线监测系统的余氯 4 台, 涉及水厂东西两区中的加氯间、出厂水控制中。经过流入本水厂加氯间和出厂水余氯分析仪和实验室检测数据分析得出, 该系列分析仪在 05mg/L 的测量范围下, 将样品温度控制在25时, 准确度达到了读数误差在0.035mg/L 以内、测量精度达到0.005mg/L。2.2.5 氨氮在线监测仪本水厂与 2015 年购置并使用了美国哈希厂家生产的 Amtax CompactII 氨氮在
11、线自动监测仪, 该监测仪通过将待测样品进行预处理后, 将水样提升管直接插到经预处理系统的水样内, 测得氨氮浓度的方式对氨氮指标进行自动监测, 可以实现在线连续监测功能。在本水厂中, 在线监测系统的氨氮在线监测仪 1 台, 安装于本水厂的水质间内, 因水质变化值不大、且氨氮监测数值在 (0.212) mg/L 之间, 因而, 选择本台在线监测仪时选取了 (0.230) mg/L 这个量程。通过信号的传输, 氨氮数值变化情况被实时数据传输至水质管理平台。2.2.6 在线电导率仪、溶解氧测定仪、出水颗粒仪本水厂新工艺中设计了超滤膜净水技术, 该技术的运用使得水厂的水质情况得到了明显的改变, 该技术车
12、间中在线监测系统的运用更为广泛, 除了在线浊度计、PH 计等在线监测仪器外, 还加入了美国哈希 sc200 在线电导率仪、LDOsc溶解氧测定仪、出水颗粒仪等仪器。2.2.7 水质管理平台水质监测中心作为制水厂水质数据管理部门, 管理该水质管理工程平台, 通过实验室数据检测与在线设备监测数据比对, 确定在线监测设备的稳定性。水质管理平台是在线监测系统的数据集中反馈、集合的中心层面, 在线水质监测系统中水质管理平台是由 2 台监控电脑、数据控制软件、数据库服务器、现场控制单元 ECU、PLC 控制站等组成, 通过多连接途径的传输系统, 对供水生产工艺, 水质变化情况进行控制。水质管理平台具有调节
13、液位、压力、流量、流速等参数, 故障判断、报警等功能。水质管理平台通过计算机网络技术能够真正得到有效可靠的数据, 实现了在线实时监测、监控和网络化管理。3 结语针对水源水水质的特点, 乌鲁木齐红雁池水厂选择了 39 台在线水质监测设备, 建立了完整的在线水质监测系统。通过在线水质监测系统的应用, 在线水质监测设备均能够及时准确地反映水质实际变化情况, 监测数据准确可靠, 系统运行稳定, 真正意义上将现代化技术和信息化手段融为一体, 大大优化了水质变化情况的控制率, 同时对水厂生产及工艺调整过程中水质变化进行了实时监控, 从而提高了供水的可靠性、安全性。通过本水厂在线监测系统对水质管理工程中的应用的研究发现, 水厂要按照水厂水质的实际情况, 选择合适的在线水质监测系统, 为水厂工艺调整和供水安全提供有利保障。参考文献1赵喆, 侯根然.从一个典型案例谈城镇饮用水水质状况J.杨凌职业技术学院技学报, 2004, (3) . 2杨大勇, 林奎.环境监测自动监测系统信息共享技术研究J.中国环境监测, 2006, 22 (5) . 3杨奥.饮用水源水水质在线监测应用研究D.济南:济南大学, 2013. 4袁斯坦.浅谈在线检测仪表在水厂自动控制系统中的应用J.武汉勘察设计, 2012, (6) . 5张江龙.在线水质自动监测系统的基本构成和功能J.厦门科技, 2002, (3) .
