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水質在線監測系統范文1
中圖分類號：F49 文獻標識碼：A 文章編號：16723198（2013）11017202
工業鍋爐作為一種有效的供熱壓力設備被廣泛應用于輸油行業中。水質不良是影響鍋爐安全、經濟運行的重要因素之一。沒有經過凈化的水質進入鍋爐以及鍋爐的水汽系統，在經過一段時間的運行之后，就會在鍋爐受熱面生成水垢。另外，鍋爐在高溫下與水不斷接觸會產生嚴重的腐蝕。金屬腐蝕產物融入水中，使鍋水的含鹽量增加，進一步促進了水垢的形成。水質的惡性循環不僅會縮短鍋爐的使用周期，而且給鍋爐附屬設備的正常運行造成不良影響。因此，要時刻加強對鍋爐水質的監測和控制。
目前，企業內部鍋爐操作人員每兩小時對鍋爐水質進行檢測，以保證鍋爐的安全運行。但是傳統的人工化驗在實際操作中表現出種種弊端，比如：人為誤差的存在，易受環境變化的影響，穩定性和準確性差等特點，最重要的是人工化驗不能實時監測水質狀況，適應不了自動化生產的需要。而引入水質在線監測系統可以實時的在線監測，測量精度高，在一定程度上減小了環境因素對測量結果的影響，同時節省了人力、物力。因此，鍋爐水質在線監測系統得到了廣泛的應用。
1 洪湖站水系統概況
洪湖輸油站鍋爐額定蒸發量為20t/h，蒸汽壓力為125MPa，屬于鍋外水處理的低壓自然循環蒸汽鍋爐。洪湖輸油站鍋爐原水為王洲村水廠來水，站內鍋爐水處理工藝流程（見圖1）：王洲村水廠來水依次進入消防水罐、原水罐、穩壓水箱、活性炭過濾器、精密過濾器、高壓泵、反滲透裝置，經鈉離子交換器軟化后，進入軟化水罐，再經除氧水泵加壓進入低位解析除氧器，除氧水經除氧水箱密閉儲存后經補水泵加壓流入冷凝水罐，通過冷凝水余熱加熱進一步除氧后由給水泵上水進入鍋爐。
圖1 洪湖輸油站鍋爐水處理工藝流程示意圖2 水質在線監測系統組成
根據工業鍋爐水質國家標準GB/T 1576-2008，對于額定蒸汽壓力在1.0-1.6MPa之間的蒸汽鍋爐，為保證鍋爐的安全運行，給水中的硬度、PH值、溶解氧、油含量、全鐵、電導率，以及鍋水中堿度、PH值、溶解固形物、磷酸根、亞硫酸根、相對堿度必須保持在一定的范圍內。另外，洪湖輸油站鍋爐給水采用的是低位解析除氧原理，并未使用亞硫酸鹽除氧劑，因此不對亞硫酸根進行監測。同時，站內鍋爐為全焊接結構鍋爐，不對相對堿度進行監測。
2.1 監測點設置
鍋爐給水和鍋水不同水質參數監測點位置的確定關系到整個在線水質監測系統的平穩運行。合理的監測位置的設定不僅能反饋當前位置的水質狀態，還能間接反映出系統中各種附屬設備的運行情況，方便操作人員辨識鍋爐運行中所遇到的安全隱患。
鍋水水質的監測點一般設置在鍋水取樣點處，便于集中管理，如圖1監測點1號位置，監測項目有堿度、PH值、溶解固形物、磷酸根。
給水水質監測點的位置比較復雜，具體情況如下：
監測點2號位置（即軟化水罐之后）監測濁度和硬度。目的是為了考察鍋爐給水濁度和硬度是否達標。如果濁度超標，可能是站內活性炭過濾器、精密過濾器沒有清洗，或者是反滲透系統的RO膜沒有定時更換；如果硬度超標，可能是鈉離子交換樹脂“中毒”，交換劑層高度不夠或運行速度太快，鈉鹽濃度太大，反洗閥門或鹽水閥門泄漏。
3號位置為溶解氧監測點。溶解氧控制值適用于經過除氧裝置處理后的給水，此外除氧水箱為在線溶解氧測試儀提供一定的穩壓環境，因此，將溶解氧監測點定在除氧水箱之后。
4號位置為電導率、PH和含鐵監測點。這三個參數點設置在鍋爐給水線上，是為了更直接地了解鍋爐給水的品質。
5號位置為含油監測點，處于冷凝水罐的回水線上。主要考慮鍋爐換熱器的冷凝水中是否帶有含油雜質。
2.2 水質在線監測系統組成
2.2.1 系統硬件配置
水質在線監測系統由監測層、傳輸層、監控層三層配置組成，其配置結構如圖2所示。監測層設備主要為11臺在線水質分析儀，分別為工業濁度計、水硬度在線監測儀、工業PH計（2臺）、工業溶氧儀、含油分析儀、在線鐵離子檢測儀、工業電導率、工業堿濃度計、總固體溶解控制測定儀、工業在線磷酸根分析儀。這些儀表均采用高精度AD轉換和單片機微處理技術，能完成測量、量程自動轉換、儀表自檢等多種功能。電流輸出采用光電耦合隔離技術，抗干擾能力強，實現遠傳。具有良好的電磁兼容性。儀表采用RS485通訊接口，方便聯入計算機進行監測和通訊。
圖2 水質在線監測系統的配置系統配置圖由于本監控系統采集數據種類較多，為實現系統穩定、安全、高效運行，傳輸層設備主要為由兩臺計算機控制的冗余以太局域網，實現各個PLC站、上位機之間數據的傳輸。計算機通訊網絡采用開放式10/100M標準以太網TCP/IP通信服務。物理接口為10BASE-T/100BASE-TX （RJ45），傳輸介質為雙絞線或光纖。
監控層設備主要為2臺工作站（Windows以上版本操作系統）采用CPU冗余配置的法國施耐德公司Modicon Unity Quantum 140 CPU 671 60可編程邏輯控制器（PLC），Modicon Quantum系列I/O模塊以及與之配套的8口以太網交換機，完成現場參數的采集、轉換與控制功能。Unity Quantum CPU使用可擦寫存儲器技術，支持控制器的執行存儲和指令集。Modicon Quantum系列I/O模塊與11臺在線水質監測設備的接口相匹配。所有I/O模塊均可通過Unity Pro、Concept或ProWORX進行完全配置。系統選用了Modicon Unity Quantum 140 AVI 04000型號模擬量輸入模塊，輸入電流線性測量范圍為4-20 mA。輸出模塊為Modicon Unity Quantum 140 DDO 84300型號數字量輸出模塊。系統所涉及的11臺在線水質監測設備、電磁閥、變送器等設備電纜均接到PLC機柜內，實現數據的集中采集和控制功能。另外，還有1臺報警打印機、1臺報表打印機等附屬設備。
2.2.2 系統軟件配置
控制系統軟件由上位機監控組態軟件和PLC編程軟件組成。上位機監控組態軟件主要控制系統的操作和監控，上位機可以對PLC數據的讀寫進行監控，實現生產區工況數據的采集、傳送以及調度的自動化和信息化。
上位機監控軟件為基于Windows 2000操作系統的InTouch 10.0 HMI組態軟件?？捎糜诳梢暬凸I過程控制。通過使用Wonderware智能符號使用戶可以快速創建并部署客戶化的應用程序，連接并傳遞實時信息。InTouch應用程序可以從移動設備、瘦客戶端、計算機節點、以及通過Internet進行訪問，從而在很大程度上提高運行和工程的生產率。
PLC編程軟件為法國施耐德公司開發的Unity Pro4.0軟件，用于Modicon Premium、Quantum以及Atrium PLC。編程語言有5種標準的IEC 61131-3以及C++。同時與Concept和PL7程序兼容。Unity Pro4.0軟件嵌入了開放的XML技術，利于數據交換和定制。以下為PLC控制系統主程序流程圖見圖3。
圖3 PLC控制系統主程序流程圖現場監測儀表內部的變送器將化學信號或電化學信號轉化為4-20 mA的電流信號，I/O模塊將電流信號轉化為PLC所需的數字信號，PLC與通信設施實現向上一級提供工藝流程圖、動態數據畫面、歷史曲線、報表顯示、數據存儲、設備狀態監控與報警提示、遠程操作等多種功能。每種水質參數都顯示在對應的組態控制界面上。如果水質參數符合要求，報警指示燈顯示為綠色，復位按鍵不能點擊；若水質參數超過報警值，組態界面的報警指示燈顯示紅色，復位按鍵可點擊。從界面上可直觀地判斷鍋爐給水和鍋水的水質不合格狀況，從而快速采取解決措施，提高工作效率。
3 結束語
通過采用先進的軟硬件配置實現鍋爐給水和鍋水水質的在線監測，有效地提高了勞動生產率，實現了水質的自動化管理，節省了人力、物力；通過對采集到的水質數據進行分析，能夠準確掌握鍋爐的運行情況，為鍋爐的節能降耗提供理論依據。
參考文獻
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水質在線監測系統范文2
純化水作為一種制藥用水，其不僅在加工以及制備方面標準十分嚴格，在存儲以及管道輸送方面的標準也極為嚴格。制藥企業純化系統通?？梢苑譃閮刹糠?，分別是管道分配系統和制備裝置，在工作中加強對其的在線監測以及管理等，以此使純化水質量得到有效的保證。
一、制藥工程純化水系統的在線監測與自動控制設計
（一）制藥工程純化水生產的特點。在藥品企業中，對純化水進行生產制備在藥品生產中發揮著重要作用，絕大多數制藥企業其純化水系統一般都是全天不間斷的運行的，工作強度很高，正是這個原因，需要提高對純化水生產系統的要求，以實現其可持續發展。
（二）純化水系統的在線檢測與自動控制。在純化水系統中，必不可少的重要設備有兩個，分別是自動控制自動化以及在線監測。因純化水系統一般都是全天不間斷的運行，然而系統的實時控制系統以及相關模塊的共同作用讓系統自動檢測、在線控制等得以實現。實時控制系統的作用是對純化水系統的生產運行的環節進行監管與控制，其中主要有實時生產管理，警報、開關數量以及供給順序等安全方面的連鎖，生產過程互連鎖等。對水質進行自動檢測主要方法是在系統內部設置電阻率儀以及電導率儀等。同時還需要分析水質檢測數據，并對其進行自動傳統，以便在純化水出現質量問題時可以及時發現，并根據問題，有針對性的采取相應措施進行處理，設備的監控主要是由實時控制系統來進行，可把出現故障的環節盡快找出，并做到及時排除。
二、制藥工程純化水系統自動控制流程
（一）原水部分。純化水系統的原水部分設別主要包括原水罐、原水進水閥以及原水泵。原水部分的主要功能就是提前對用于制作純化水的普通飲水進行處理，為純化水生產提供水源，原水部分是純化水系統的收個環節，這個環節的自控控制，主要是針對原水罐液位的子佛國你監控、檢測以及原水進水閥的連鎖，原水部分的自動控制目標就是保證原水罐液位數值能夠滿足純化水生產系統運行的需求，同時確保正常供應系統運行水源。
（二）處理系統部分。純化水原水處理過程中，預處理系統部門是其重要的組成部分，其工作過程是由多介質過濾器、軟化器等，根據不同制藥工程藥品生產實際情況的差別，使用的設備也有差異。預處理系統的功能是通過物理手段初步處理正式膜純化處理前的原水，市政自來水系統的自來水在使用前會用氯化物進行消毒處理，原水中本身也會存在異性的化學成分或大顆粒，預處理過程就是過濾或消除原水中的化學物質，對酸堿值進行調和，從而使硬度、污染指數以及池度等實現最大限度的降低，讓其和膜純化處理的基礎性要求相符。這一環節的自動控制主要是對進出水閥門與管道壓力的控制，以及自動控制與管理預處理設備。
（三）純化水設備部分。在純化水系統的自動控制中發揮重要作用的環節是純化制備環節，同時這一環節也是對原水進行純化的重點，其進行純化處理一般采取的是膜純化技術，通過這種方式，讓預處理的原水實現純化，繼而使生產的純化水符合制造藥品的需求。不同企業其生產條件不同，那么純化設備的構成也會有所差異，一般情況下，其構成主要包括監測儀器、保安過濾器等，若有的企業條件較佳，對水質檢測還會采用TOC檢測儀器設備來進行，有的企業條件較差對水質檢測一般采用電導率儀來實現。純化制備環節自動控制包括有很多方面，例如原水自動過濾及軟化、紫外設備狀態、進水或者出水以及反滲透和溫度控制等。
（四）儲存與分配部分。純化水經過制備加工以及純化之后，需要對其進行存儲，存儲設備是專門的，使用時由專門的管道分配系統，分配至相應的藥品生產線使用，在藥品銜接中發揮重要作用的是儲存以及分配。儲存系統含有呼吸器、純化水儲存罐體、進出水閥門以及液位傳感器等。這個階段的自動控制主要是對純化水跡和儲罐之間的循環、儲罐與用水點之間的循環以及傳感器與儀表數據的自動檢測。分配系統是利用衛生型泵將儲存罐體中的純化水按照需求自行分配。
三、結語
水質在線監測系統范文3
【關鍵字】物聯網 水環境 在線監測系統
我國是一個水資源分布十分廣泛的國家，但由于人口基數過大，導致水資源一直處于總量緊缺、人均占有量小等情況。同時我國水資源還存在地域分布不均，水土資源匹配不平衡，城市缺水情況嚴重、水資源污染情況日趨嚴重等問題?；谶@種情況，我國利用物聯網、FPRS、Zighee等技術研發了水環境實時監測系統和預警平臺，對我國主要江河湖泊等水環境進行監控管理，實現主要流域水質的監控、信息傳遞與處理以及平臺及時顯示和預警等功能，提高了我國江河流域水資源管理力度和水環境突發事件的應急處理能力。
一、基于物聯網的水環境在線監測系統的整體構架和設計
我國水環境的檢測技術起步在國際上相對較晚，和發達國家之間相比存在很大差距，目前水環境檢測相關技術尚處于探索階段。以物聯網為基礎建立水環境在線監測系統是一個有效的水環境網絡檢測途徑。水環境在線監測系統和普通信息系統存在一定的差異，其設計、構建和實施均需以水環境資源的發展為中心。因此，實現系統正常運行，其系統組成、流程和功能需要以水環境監測流程為設計依據，水環境監測流程如下圖1。
二、基于物聯網的水環境在線監測系統構建
l、數據采集?；谖锫摼W的水環境在線監測系統的數據采集需要完成自動采集環境污染信息、自動定位以及完成數據存儲上傳。數據采集終端的功能主要有安全保護、自動定位、自動計量、本地顯示存儲等功能。安全保護具有自動運行、通電保護、通電自行恢復運行、狀態測試等功能，主要是用于系統的自我保護以及方便維修和故障處理；自動定位主要是能夠將投放位置顯示出來，并將其所在位置的地理信息傳輸到總監控區；自動計量主要是能夠自行對重點污染水源的污水排放量進行計量，并對其進行連續等比采樣，記錄和監控污染設備的運行情況；本地顯示存儲主要是用于查看當前歷史水質信息，能夠存儲本地數據，存儲有效期為一個月。
2、數據傳輸和處理。數據傳輸需要傳輸設備、通訊網絡。其傳輸網絡是采用中國移動的GPRS網、中國電信CDMA網、3G等，現場采集使用485總線以及CAN總線會哦這無限傳感器網絡等。這里主要介紹了無限傳感器網絡的運用。無限傳感器網絡相較于傳統的水環境監測系統相比具有省掉人工進行水樣采集的工序；減少人工進行數據分析和處理的工序；提高被測參數的可靠性和及時性等優勢。數據處理需要水質安全監測系統軟件和數據處理智能分析軟件，進行海量數據的分析和處理，計算出水質變化的情況，并給供用戶提供相關數據。
3、監控預警平臺構建。監控預警平臺構建需要數據庫、存儲流域基礎地理數據、流域地形數據、監測點宅問數據以及社會經濟數據等。數據庫主要是為了管理和儲存海量觀測數據，并能夠直接顯示、查詢和輸出各項基礎數據、監測數據。同時，監控預警平臺構建還需要對流域水質管理體系和業務模型、突發事件應急處理系統關鍵技術、水質監測和預警平臺功能體系等進行研究。讓監控平臺能夠實現異構數據的集成、功能反復利用、協同處理數據等功能，并為其提供優良的迅速構建和擴展環境。
水質在線監測系統范文4
題，生態環境的破壞和環境污染問題越來越突出，人們生活環境的質量也在不斷惡化，在這種情況下環境在線監測技術應運而生，也逐漸成為了科學家們非常重視的課題。本文對我國的在線監測技術做了較詳細的分析，并對當前環境問題的特點，探討了在線監測技術的發展趨勢。
關鍵詞：環境監測 現狀 發展趨勢
近年來，環境與資源約束瓶頸加大，環境污染呈加劇蔓延趨勢，新污染物質和持久性有機污染物的危害逐步顯現，生態與環境問題變得更加復雜，環境風險更加巨大，環境問題引起了國家的高度重視。而環境自動在線監測技術的出現也為良好的保護環境的目標，提供了有力的保證，這項技術在全國各地區普遍推廣的同時，也在應用過程中出現了一些問題，值得每位熱愛環保的同仁去思考解決這些問題。
1 我國在線監測技術現狀
我國的環境自動監測技術發展十分迅速，覆蓋區域也十分廣闊。自從 20世紀80年代初我國開始實行環境自動監測技術后，其它類型的環境自動監測技術也在我國陸續推廣應用。此技術的發展一方面大大地推動了城市空氣質量提高進程，另一方面也促進了其他環境自動監測技術的發展。目前地下水自動監測技術、噪聲控制自動監測技術、水污染自動監測技術等各種環境自動監測技術已經在全國各地發展起來，并且發展勢頭相當猛烈，對治理環境污染起到了不可磨滅的作用。
科技發達化、信息技術化，成為推進我國環境自動監測技術水平全面提高的催化劑。環境自動監測系統包括自動采樣系統、自動監測儀表、數據采集與傳輸系統、中心站數據收集與處理系統四大部分。隨著我國環境自動監測技術的進步、儀表智能化發展及網絡技術和地理信息系統技術發展， 新建的環境自動監測系統現已趨于日益完善的狀態。
我國的自動監測系統規范化問題日益突出。國家環?？偩忠阎纸M織編制了新的空氣自動監測技術規范、污染源在線監測技術規范、水質自動監測技術規范等規范性文件，卻明顯落后于環境自動監測應用的發展要求。國內儀器種類雖多，但是由于各地區差異太大，而導致對同一監測指標因方法不同而造成數據不同等問題相當嚴重。很多技術人員對儀器監測數據的真實性也表示懷疑，如果繼續這樣下去就可能造成安全隱患，對環境保護構成威脅。
系統方案不嚴密：大氣環境自動監測系統是一項較大規模的建設性工程項目，由于在經驗和技術上的不足，較多的系統方案粗糙，不嚴密而匆匆上馬，致使系統漏洞百出，給擴充和改造帶來了極大的不便。我國環境自動監測技術系統發展還存在著一定的盲目性，比如有些地區盲目的在鄉鎮，地級以上城市應用此技術，效率低，質量差；缺乏對此技術應用的理性思考。
2 我國在線監測技術發展趨勢
隨著國民經濟的發展，環境付出了很大的代價。我國在水質自動監測系統的起步建設比國外要遲一些，現在正處在探索階段，1988 年天津設立了我國第一個水質連續自動監測系統的測試點。結合國內外環境監測工作發展的歷史、規律及特點，我國環境監測發展趨勢有如下特點：
2.1 在環境污染物的監測中，將以有機污染物的監測為主。我國經濟發展過程中出現越來越多的環境污染問題，近年來國家已充分重視和加強對環境污染的治理。但現在仍舊有很多企業隨意偷排污水和排污不達標，造成環境污染嚴重，這都是環保意識單薄及諸多利益的驅使造成的，因此必須建立一個高效的、先進的、適用的檢測方法和監控手段。加強環境監測力度，建立污水在線監測系統，提高水質監測能力，勢在必行。
2.2 從監控介質上，將對水、懸浮物、沉積物、大氣、生物界面整個體系的有毒有害的“三致”物質作全面監控?；诙喾N有毒污染物如多環芳烴類、多氯聯苯類、某些重金屬等在環境介質中能積累、遷移、轉化的事實，要保障環境安全，不能局限在只對水質加以監測、保護，還要考慮與水體相關的環境介質（水/懸浮物/沉積物/大氣/生物界面）的綜合作用。
2.3 采用GPRS無線監測系統對環境進行監測，加強環境參數的及時、準確、快捷。由于環境管理工作的實際需要，對于一些污染事故的現場和污染物排放源的監測，往往亟需回答的不是某種污染物濃度值，而是“是什么（類）污染物”，這就要求發展能在現場定性或快速定量的分析技術， 可以利用基于GPRS網絡環檢測系統同樣的原理，可以實現更多的應用。采用GPRS構建水質數據采集系統，能很好地滿足水質信息采集監測的需求。同時該系統運行費用低，系統容易擴展，留有數據接口，通過配置或改變不同的傳感器，系統也適用于大氣和噪音監測，與有線MODEM、無線數傳電臺數據傳輸相比，該系統在技術上更具先進性。
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水質在線監測系統范文5
關鍵詞：水質環境；監測技術；儀器；發展
前言
我國自改革開放以后，社會經濟發展迅速，但隨之而來的主要問題是環境污染，尤以水污染問題最為突出，對公眾生活方方面面都有嚴重影響，這給我國水資源保護及水質監測管理帶來巨大的挑戰。針對當前我國水質污染現狀，水質監測等部門對水質環境監測技術和儀器方面加以分析，以提升我國水質環境監測水平。
1 水質環境自動監測系統的產生及發展
1.1 水質環境自動監測系統的產生
20世紀70年代初，日本、美國等國就開始研究自動在線監測系統，并將其首先應用于城市、污水處理廠等區域的在線監測。在實踐中總結出兩種在線監測技術，一種采用的是實時在線監測，另一種則是間歇式在線監測，兩種技術可以對水溫、電導率、氟化物、氟化物、濁度等進行測定。20世紀70年代末，T-N、COD、T-P等項目也被加入到測定內容當中。環境執法部門通過對遠程監控體系傳來的監測數據進行分析，做出對應的行政決策。這些年地表的水質環境隨著人們環保意識的提高得到極大的改善，某些經濟發展水平靠前的國家在城市環境管理中的自動監測體系中將市政污水排放系統也納入其監測范圍，甚至視其為重點管理項目。
自動監測系統日趨成熟，但人們對監測數據的可靠度仍有質疑。針對這一問題，技術人員通過不斷的改進、研究發現，采用優化監測布點的方法有助于監測結果可靠性的提高。水土流失日益加重這一現象也是水樣監測作為在線監測系統的重點研究對象原因之一。新增的監測項目對自動監測系統的功能性提出了更高的要求，它要擁有自動校正、自動清洗、遠程傳輸及報警等多項功能。
1.2 自動監測系統成熟后COD監測體系的應用
水|環境自動監測系統在幾十年的不斷發展中已經日趨成熟，世界各國也越來越重視有機污染物的監測工作，COD（錳法和鉻法）監測體系發展迅速。T-N和T-P是水質富營養化的兩大重要指標，因此針對這兩大指標的監測系統發展較早，相對而言，水溫、濁度、DO的監測系統發展則極為落后。
COD監測體系可以采用很多方法，根據所用氧化劑劃分可以分為鉻法、錳法、紫外法、OH-法，其中紫外法不使用氧化劑；根據測量方法劃分可以分為光學法及庫倫法。由于鉻法、錳法中采用的氧化劑Cr6+、Mn均為有毒重金屬，因此在日本等國家中，COD法被光吸收UV法所取代，日本目前所持有的COD自動在線監測儀至少有3500臺，UV儀就有2500臺。
1.3 水質環境簡易現場監測技術和儀器的發展
我國水資源遍布范圍廣，地理環境也很復雜，發生水環境污染事故的概率也較高，因此相對于自動在線監測技術，簡易現場監測技術的發展前景更廣闊。簡易現場監測技術的手段有很多，其中XPF（車載型X線熒光光譜儀）的使用情況較多，測量起來也更為方便，尤其對固體樣品的監測技術優勢更明顯，不用進行消解處理就能直接用于監測工作中。車載型GC的優勢在于對有機物污染的測定，很多經濟發展程度較高的國家都已經在使用這種監測方法，而該技術進入我國時期比較靠后，由于其所具備的強大優勢，在我國會有強大的市場發展前景。
PASTEL UV型水質快速監測儀在現在已有的便攜式監測儀器中，是最有推廣前景的一個。它可以在短短40s的時間里檢測出TOC、COD和BOD的含量，這種優勢既來源于它巧妙的設計原理，也與其高集成的中心處理器有很大關系。這個高集成的中心處理器能夠儲存的實測圖譜可達成千上萬個，最終測量值就是根據實測圖譜和標準方式的測定成果進行比對研究所得到的。由此，PASTEL UV型水質快速監測儀既能夠憑借極大限度的減少監測所需時間來提升監測效率，又將繁復的前處理程序省略掉，還可以降低使用化學試劑造成的二次污染。
2 監測技術和儀器的發展
2.1 實驗室監測技術和儀器的發展
第五次全國環境監測會議以后，實驗室監測技術和相關儀器都迎來了高速發展時期，各級監測站也引進了很多實驗室監測分析儀器，新引進的這些儀器既可以作為常規環境的監測儀器，又可以為實驗室的科研分析及精密分析服務。其中，使用較多的大型實驗分析儀器有HPLC-MC（液相色譜-質譜儀）、GS-MS（氣相色譜-質譜儀）、ICP-AES（等離子發射光譜儀）、XRF等。
2.2 監測技術和儀器的總體發展
在北美及歐洲的水質環境監測管理中，應用最多的是混合毒性參數。
水質環境管理要以預防為重點，這就要求將監測的重點放在環境水及排水中所含的污染物質對生態環境及人體健康的影響方面。而傳統的以單個化學物質為對象的測定方式及其把控政策具有以下缺點：
（1）監測對象均為已知的化學污染物，而對很多未知的化學有毒物質缺乏監測，危險度評價結果參考度不足。
（2）對污染物相互之間的增強及拮抗作用（又稱復合作用）缺乏考慮。
（3）要想對更多的化學物質進行監測，經費和時間也會疊加增多。
為了避免以上幾點的發生，則要先利用生物及化學的組合參數鎖定污染嚴重的化學物質，然后對發現的化學物質開展測定及研究工作。
為了對水中的混合毒性參數進行監測，德國指出要對慢性毒性、變異原性、急性毒性、殘留性、生物濃縮性這幾個混合毒性參數進行監測。對水生生物采用的監測分析方法是變異原性試驗、急性毒性試驗和殘留物中的生物分解實驗等。
內分泌干擾物這種化學物質可以進到人體內部，其對人體產生的類似于雌性激素的作用會對人體正常的激素分泌狀態產生破壞。內分泌干擾物會降低生物體的數量，生殖器官受這種物質的影響會發生異常，終會導致生物物種生殖能力的下降，這種危害性就是其作為對包括人類在內的所有生物危害程度最嚴重的因素的原因。當前發現并公布的內分泌干擾物有雙酚A、二惡英類、有機氯農藥、壬基酚、Hg等多達77種。
傳統上對二惡英等POPs類有機污染物的監測分析法是GC-MS法，這種方法的缺點是要進行繁復的前處理，分析一組式樣往往要用2～3天才能完成，所需資金也比較多。而用生物傳感器就能簡單、迅速的對二惡英等污染物進行檢測。生物傳感器的研發原理是優良的分子識別功能和組合轉換功能，利用與待測物質能夠產生良好選擇性反應的生物分子進行監測，反應進行中，生物分子及其反應生成物濃度出現改變，借助轉換器將其轉化成可以測定的電信號，完成對待測物質的選擇性測定。這種方法不僅有操作簡單、時間短、資金投入少的優點，還能在檢測有毒物質時保證安全、高精度的檢測。這里可以采用的生物分子最常見的是抗體和酶。
3 結束語
我國現階段在水質監測方面的技術和儀器還遠不能應對我國地域廣泛、水質環境復雜、水質污染因素多樣等特點，在技術上國家需要繼續加大投入加快創新步伐，儀器研發改進方面需要增加人力、物力的投入，為水質環境監測水平的不斷提高盡心盡力。
參考文獻
水質在線監測系統范文6
關鍵詞：廢水；比對監測；在線自動監測
前言
為確保國家重點監控企業污染源自動監測數據的有效性，國家環境保護部制定了《國家重點監控企業污染源自動監測數據有效性審核辦法》和《國家重點監控企業污染源自動監測設備監督考核規程》，要求環保部門對國控企業污染源自動監測設備定期進行監督考核，確定其自動監測設備是否正常運行。國控企業污染源自動監測設備比對監測是監督考核的重要內容，比對監測結果是判定在線數據是否有效的重要依據，如果比對監測結果不滿足相關技術規范的，即判定為監督考核不合格。文章從技術規范、儀器設備、質量控制等幾個方面對廢水國控重點源的比對監測技術進行分析探討。
1 現行廢水國控重點源比對監測相關技術規范及其要求
《水污染源在線監測系統安裝技術規范（試行）》（HJ/T353-2007），適用于水污染源的化學需氧量（CODcr）、總有機碳（TOC）、氨氮、總磷、pH及紫外（UV）吸收等水質在線自動監測分析儀、溫度計、流量計、水質自動采樣器、數據采集傳輸儀的設備選型、安裝、調試、試運行、監測站房的建設。
《水污染源在線監測系統驗收技術規范（試行）》（HJ/T354-2007）規定水污染源在線監測系統的驗收技術要求。HJ/T354-2007中規定，驗收比對監測至少獲得6組實際水樣比對測定數據對，計算儀器自動測定值與手工監測值之間的相對誤差或絕對誤差，80%相對誤差或絕對誤差值應滿足驗收指標的要求；采用國家認可的質控樣，分別用兩種濃度的質控樣進行考核，一種為接近實際廢水濃度的樣品，另一種為超過相應排放標準濃度的樣品，每種樣品至少測定2次，質控樣測定的相對誤差不大于標準值得10%[1]；實際水樣與質控樣考核均滿足規范要求，驗收比對監測為合格。如表1所示。
《水污染源在線監測系統運行與考核技術規范（試行）》（HJ/T355-2007），適用于水污染源在線監測系統中的儀器設備運行和考核的技術要求。
《水污染源在線監測系統數據有效性判別技術規范（試行）》（HJ/T356-2007），適用于水污染源排水中化學需氧量（CODcr）、氨氮（NH3-N）、總磷（TP）、pH值、溫度和流量等監測數據的有效性判別。比對監測總數應不少于3對，其中2對實際水樣比對試驗相對誤差應滿足HJ/T355-2007表1規定的要求[2]。質控樣考核方法與考核指標與HJ/T354-2007中規定相同。
2 蚌埠市廢水國控重點源在線監測儀器使用現狀
蚌埠市共有4家工業廢水及8家污水處理廠國控重點源，均安裝了自動監測系統。這12家企業中：CODcr水質在線自動監測儀15臺，1臺為蘇州聚陽環?？萍脊煞萦邢薰旧a，其他14臺均為美國哈希公司生產；TOC水質自動分析儀5臺，3臺為日本島津公司生產，2臺為日本東麗公司生產；氨氮水質自動分析儀20臺，僅1臺為WTW公司生產，其他均為美國哈希公司生產。美國哈希公司生產的CODmax水質在線自動分析儀的測試原理為重鉻酸鉀高溫消解-比色法，與COD手工監測所采用的國標方法較為接近，準確性、穩定性均較為優秀。
3 質量保證及質量控制
3.1 采樣及運輸
采樣是國控廢水重點源比對監測的第一個重要環節。每次采樣前，應根據被監測企業的生產情況提前制定好監測方案，并及時通知環境監察部門，安排出合理的采樣時間和采樣路線。國控廢水重點源企業比較固定，可以根據企業位置分布、生產周期，劃分成幾條固定路線，并安排固定人員負責，從而使采樣人員對被監測企業的生產情況、排污情況、監測點位及主要污染物都有一定的了解。
現場采樣之前，首先觀察流量、水況，當流量、水況均無異常時，再嚴格按照技術規范的要求，進行樣品采集工作。如現場人員發現，企業排水與以往相比，有顯著變化，則需要暫停采樣，待現場的監察人員進行核實后，再根據情況確定是否進行下一步工作。
蚌埠市廢水國控重點源比對監測采用手工采樣，分裝平行雙樣，一份樣品由環保部門實驗室進行監測分析，一份樣品由在線監測儀器進行離線分析。此種比對方法可以減少水質樣品的不一致性對比對監測結果的影響，但對整個采樣及運輸過程的質控要求則更為嚴格。廢水采樣所用到的采樣器及采樣瓶，必須嚴格按照規范要求進行清洗，采樣容器清潔無污染。采集較為均勻的水樣，分裝到兩個采樣瓶中，從而確保平行樣品的一致性。根據監測項目的不同，選擇正確的采樣瓶，并在已采集的水樣中添加適當的固定劑。廢水所含成分較為復雜，在存放過程中造成的組分損失較為突出，因此，要盡量減少從采樣到分析的時間間隔內組分變化所引起的損失。購置不同規格的冷藏箱，根據樣品數量的不同，選擇使用，從采集樣品后到運輸到實驗室期間，在1-5℃冷藏并暗處存放，可滿足大部分樣品的保存要求，加用棉布等做為隔離，防止過分震動、碰撞，以免造成樣品損失。采集并分析全程序空白及密碼樣，對采樣、運輸到實驗室分析整體環節進行質量控制。以上質量保證和質量控制工作，可以提高廢水國控重點源比對監測結果的準確性。
3.2 實驗室分析
實驗室環境必須滿足廢水國控重點源所監測項目的監測條件；實驗室內要安排專人定期進行檢查，并記錄檢查結果，如發現異常，及時處理并進行復查。
實驗室在用儀器設備按期檢定、校準并進行期間核查，以確保量值準確，數據可靠；儀器設備使用人員按照作業指導書的要求，準確操作及維護儀器；質量管理部門定期對儀器使用情況進行檢查，并及時反饋。
樣品分析加做空白試驗，以檢查實驗用水、試劑等其他條件是否正常；采取加帶自配標準樣品為自控樣或測定加標樣品為自控措施；質量管理部門發放國家標準樣品作為質控樣品進行考核。
在一些方法標準中，對空白試驗、平行樣、加標均有一定的要求。這些也是檢查實驗室分析人員質控措施是否到位，質控數據是否合格的依據。如：HJ636-2012《水質 總氮的測定 堿性過硫酸鉀-消解 紫外分光光度法》標準中有如下規定：
（1）每批樣品應至少做一個空白試驗，空白試驗的校準吸光度Ab應小于0.030。[3]
（2）每批樣品應至少測定10%的平行雙樣，樣品數量小于10個時，應至少測定一個平行雙樣。當樣品總氮含量≤1.00mg/L時，測定結果相對偏差應≤10%；當樣品總氮含量>1.00mg/L時，測定結果相對偏差應≤5%。[3]
（3）每批樣品至少測定10%的加標樣品，樣品數量少于10時，應至少測定一個加班樣品，加標回收率應在90%～110%之間。[3]
實驗室分析人員嚴格按照標準及規范的要求，加強質量保證和質量控制，可以進一步提高比對監測結果的準確性。
4 對廢水國控重點源比對監測技術的幾點建議
（1）比對監測時，盡可能保證比對樣品均勻一致。建議采樣時，應將瞬時水樣匯入較大容器中，攪拌均勻后，采用少量多次的辦法，分裝混合樣品到2個采樣瓶中，各自分析，從而確保樣品的一致性，使得比對監測結果具有可比性。
（2）國控廢水重點源比對監測時，實際水樣比對總數為3對，低于監督性監測所要求的頻次，而其中2對實際水樣比對試驗相對誤差滿足要求即視為合格，其評價標準也過于偏低，建議適當增加比對樣品個數，進行一定的數據分析，研究出新的百分比合格率。
（3）采樣及實驗室分析人員必須通過考核持證上崗，樣品的采集、保存、運輸、分析、記錄嚴格按照規范要求進行，并做好質量保證工作。
（4）比對監測時，所采用的分析方法要盡量保持一致，包括前處理過程，以降低測定比對監測結果之間的差異。
（5）污染源在線系統使用質控樣考核試驗比對時，因國家有證標準物質濃度有限，不能滿足與實際廢水濃度相近時，也可使用實驗室自行配置的標準溶液稀釋作為質控樣品發放，但必須與國家有證標準物質進行比對、驗證后才可以使用。
（6）在線自動分析儀進水處加有過濾裝置，進樣量與實驗室也有很大差距。因此，純凈均一的標準樣品比對監測相對誤差較小，而懸浮物含量較高的實際水樣，在線自動分析儀與實驗室分析數據之間的差距，往往較大，從而造成比對監測結果不合格，建議采取不通過過濾裝置直接注入自動分析儀進行分析，從而降低比對數據之間的偏差。
（7）對于色度高、懸浮物多、渾濁度大等水質情況較復雜的企業，建議維護人員應縮短在線自動分析儀的校準周期、提高在線系統監測數據的準確率，污染源在線監測儀器除了專業人員定期維護校準外，還應委托質量監督部門按期進行檢定或校準工作，以確保其數據的準確性。
（8）廢水中的重金屬污染對人類及環境的危害日益突出，廢水重金屬國控企業均已安裝重金屬在線自動監測儀器，但由于國家尚未出臺重金屬在線自動分析儀器驗收及有效性判別的技術規范，地方環保部門無法正常開展相關工作，建議相關部門結合重金屬污染的特性，盡快出臺相應的技術規范，以確保廢水重金屬在線監測數據準確有效。
參考文獻
[1]HJ/T354-2007.國家環境保護總局.水污染源在線監測系統驗收技術規范（試行）[S].中國環境科學出版社，2007.
