南水北调丰县沛县水质在线监测系统运营管理若干问题的探讨

2014-02-27伟周涛李世民

治淮 2014年10期

唐伟周涛李世民

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水质在线监测系统是由取样、预处理、分析到数据处理及存贮组成的完整系统，各部分协调工作，保证系统的正常运行。我国水质在线监测技术发展于20世纪70年代初，由于近几年工业、生活污水排放对水环境产生了严重影响，国家投入了大量人力、财力进行水污染治理。水质在线监测系统在水污染治理中起着重要的作用，能够对污染源迅速控制，并对水质污染进行及时预报。

一、水质在线监测系统的介绍及组成仪器

1.监测系统的介绍

南水北调丰县、沛县尾水资源化利用及导流工程水质在线监测系统是一套以在线自动监测仪器为核心，运用现代自动监测技术、自动控制技术、计算机应用技术以及相关的专用分析软件和通讯网络所组成的一个综合性的在线自动监测系统，系统包括采配水单元、预处理单元、控制单元。

采水系统由采水单元（采水泵、采水管路、供电电缆等）和采样装置组成。由控制单元控制的采水单元向系统提供可靠而有效的样品水。配水单元包括基本结构、旁路设计、系统清洗设计、辅助用水设计、配水系统控制等部分。反冲洗单元配备增压泵、电动球阀等，保证能够清洗全部系统管道和相关设备。

预处理主要是对样品水的过滤，去除水中的固体杂质，以起到保护作用，防止杂质损坏仪器设备，同时减少杂质对测量产生影响。预处理单元组成如图1。

图1 预处理单元的组成

水质在线监测系统的控制单元能够实现相关部门对水质自动站的监测与监控，控制单元包括中心控制柜、PLC控制模块、24V直流电源模块、中间继电器等。

2.系统组成仪器

（1）常规五参数仪表

水质五参数自动分析仪采用先进的模块化设计和数字通讯技术，一台仪器上可同时连接pH、温度、溶解氧、电导率、浊度，并可同时在显示面板上显示这五种不同的参数。

（2）化学需氧量分析仪

分析仪采用重铬酸钾法高温消解，用光度法测量样品吸光度，通过吸光度与水样COD值的线性关系进行分析测定，具有状态诊断自检系统、自动清洗、校正周期等特点。

（3）氨氮分析仪

主要用于测量市政污水以及工业废水的氨氮含量，简便、准确、先进的比色测定技术，具有自动校正、自动清洗、自动管道灌注等功能优点。

（4）全盐量分析仪

全盐量分析仪可以选用多种探头材料，可以应对各种恶劣环境，具有很高的温度响应性能。

（5）流量自动分析仪

采用用于河流和明渠流速、流量实时监测的固定式声学多普勒流量自动测定仪，通过电缆与电脑连接即可以作为一个独立的流速、流量实时监测系统。

（6）水位计

水位计选用德国西门子VEGA SON65型超声波，运用超声波技术，可以用于连续物位测量的超声波传感器。

二、水质在线监测系统运营的管理问题

1.人员的管理

水质在线监测系统正常运行离不开保卫人员和技术人员的协调工作。丰县、沛县地处江苏、山东交界处，地处偏僻，人烟稀少，安排保卫人员负责设备的安全保卫工作，建立安全责任制显得尤为重要。同时水质在线监测系统是涉及多专业交叉的系统，如自动化、管道、环保等知识，应配备专业人员进行系统的管理。技术人员不仅要有理论知识还应有较强的动手能力，能够在实践工作中总结经验。

2.试剂的管理

水质站所需的试剂常因部分站点位置偏僻、运输不方便、原装试剂的采购周期长，使得试剂到达现场会发生失效现象。常用的处理方法是与当地有资质的实验室合作，解决试剂的供需问题。

对于监测仪器所需的试剂应及时更换，保证试剂在有效期内使用。而废液应及时储存，进行适当的分类（常按回收方要求分类），并与专业的废液回收公司签订长期合同。

3.设备的管理

水质站的采水泵需要连续工作，提高了水泵的故障率，因此采用双泵双管路系统，两台泵可以轮流工作。当一台水泵或者管路出现问题时，备用设备可以保证采水、配水系统正常工作。系统管路不宜过长，且应避免弯管，注意管路的保温，同时要定期更换管道、密封圈、活塞、过滤器膜。

五参数仪表、化学需氧量分析仪等系统监测设备常会发生飘移的现象，应按规范进行仪器的操作，定期对仪器的性能进行检验，使各仪器协调工作，良好运作。

电力系统是保证水质站正常工作的重要因素，而水质站大多位置偏僻，会出现断电或电压不稳的现象，应给仪器配备稳压电源以减小仪器的损害，对于精密仪器配备UPS供电。

水质站的通信系统受气象影响较大，当出现恶劣的天气时，通信系统易发生故障，使得数据传输中断。因此要做好数据的隔离、定期检查、更换线路及电源等设备。

水质站设备大多安装在野外，丰沛县位于江苏省内，地处雷暴高发区。对水质站的电源系统、通信网络端采取防雷措施，能够未雨绸缪，保证水质站的正常运行。