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【摘 要】本文介绍了徐州市截污导流工程概况,并简述了徐州市截污导流工程采用自动监测系统结构形式,的重要意义。
【关键词】水质监测必要性;自动监测系统构成
Xuzhou Interception Analysis diversion project water quality monitoring system
Li Dong-zhou1,Deng Gui-hua2,Liu Hua-ping2
(1.Xinyi Water Conservancy Bureau Xinyi Jiangsu 221400;
2.Xuzhou Water Resources Institute of Architectural Design Xuzhou Jiangsu 221000)
【Abstract】This article describes the Xuzhou Interception diversion project overview, and outlines the Xuzhou Engineering Interception diversion structure in the form of automatic monitoring systems, significance.
【Key words】The need for water quality monitoring;Automatic monitoring system structure
1. 总概
南水北调东线徐州市截污导流工程水质监测是评价徐州市单元尾水达到排标排放,确保南水北调东线水质的重要组成部分。此项目设计在县市区交界处的梅庄监测控制闸、团埠监测控制地涵、十里沟监测控制涵、韩行监测控制闸、建秋河监测控制闸、和大马庄监测控涵共六座涵闸,是南水北调徐州段的重要水质监测断面。在以上六处建设水质自动监测站,可以及时、准确掌握上游沿线口门排放放水质的变化情况,实现水质信息的全面、及时、准确采集与传输处理,确保下游用水安全。为便于机动监测各区段的沿线水质及各口门的水质,市区管理处配置一台移动式水质监测车及实验室一座。各区段根据具体情况灵活机动抽检沿线尾水监测,并把数据随时传输至管理处相关环保部门。该水质监测网建设完成后,可完善项目中的水质监测系统,同时,自动监测的数据可以和固定监测、移动监测的数据相互补充、互为验证,有利于提高水质监测快速反应能力,连续监视水质状况,预警各类污染不达标排放事故,更好适应水资源新形势的要求。
建设水质自动监测可以实现水质的实时连续监测和远程监控,达到及时掌握主要流域和重点断面水体的水质状况、预警预报重大或流域性水质污染事故、解决跨行政区域的水污染事故纠纷、监督总量控制制度落实情况、排放达标情况等目的。
2. 水质监测系统现状
始于2005年的自动水质监测系统则是环保部门试图以技术手段遏制污染排放的重大举措,当时的环保总局要求在所有主要排污口安装自动水质监测系统,并安装在线监控装置。然而,尽管国家已出台相关政策,水质在线监测产品依然不能满足实际的要求。尽管国家已出台相关政策,水质在线监测产品依然不能满足实际水质排放的要求。而且,个别污染物质,比如二噁英,很难实现真正的在线监测。从2005年底的松花江遭硝基苯污染到2007年的江苏无锡太湖蓝藻爆发,从2008年的云南阳宗海中砷含量严重超标到2009年初的江苏盐城30吨工业废水偷排。这些重大的环境水污染事件,仅仅是近年来的几起。
本工程任务是按照国家发改委审核、省人民政府批复的《南水北调东线工程江苏段控制单元治污实施方案》,在实施产业结构调整、工业综合治理、城市污水处理及再生利用设施建设等综合整治工程的同时,利用现有的河渠和新开渠道等,建立运河沿线区域尾水“蓄存、回用、导流”的专用体系,将南水北调东线徐州段不牢河、房亭河(大庙以上地区)、大运河邳州段等三个控制单元废污水收集,经荆马河、三八河、桃园河、贾汪大吴、贾汪区、邳州市六家污水处理厂处理检验合格后的尾水,一部分直接导入该系统,一部分工业回用二次排放检验合格后尾水也导入该系统,用于沿线灌区农田灌溉(灌区共20.37万亩),余水进入新沂河,经新沂河生态处理工程(省另立项)达标后入海,使徐州段区域尾水系统与南水北调东线输水干线分流,保护南水北调东线徐州段输水干线水质达到地表水Ⅲ类水质标准,并保证导流工程沿线尾水受水区域的水环境安全。尾水水质污染不仅包括有机污染(化学需氧量、高锰酸盐指数等)、无机污染(氨氮、总磷),还包括泥沙污染(水体浊度大),其引起水体溶解氧含量低、电导率高。随着经济社会的快速发展,水污染问题日益突出,为此,社会各界越来越关注水资源的质量状况。因此,需加强南水北调各段水体的水质监测,及时向社会各界报告水体的水资源质量状况,反映存在的水环境问题,对增强人民的水环境意识和促进水污染的防治具有重要的现实意义。
3. 水质监测系统的重要性
国务院批复的《南水北调东线工程治污规划》中,提出通过建立“治、截、导、用、整”五位一体的污水治理体系,实现东线输水干线水质全线达到Ⅲ类水质标准的目标。位贯彻国务院南水北调工程“先节水后调水、先治污后通水、先环保后用水”的原则,根据国务院批转《南水北调东线工程治污规划实施意见》的要求:确保南水北调的输水水质达到国家地表水Ⅲ类水质标准,使长江水安全输送至天津,实现清水优先保护的目标。要求南水北调东线工程沿线区域尾水需要实施截污导流工程,实现调水水质达到地表水Ⅲ类的目标。
徐州市截污导流工程是一项事关南水北调东线水质保护、区域水环境治理和尾水资源化利用的大事,事关全局,是整个南水北调工程中截污导流工程的重要部分。对于水质的监测关键优势在于快速而准确地获得数据,一旦观察到有某种污染物的浓度发生异变,环境监管部门就可以立刻采取相应的措施,取样具体分析,所以徐州市截污导流工程中六个基站和一辆流动监测水质车的设计结合,在水质数据的取样和及时性上能起到积极而又重要的作用。
4. 建设水质监测系统的必要性
在我国,与水质监测相关的部门,除了环保局之外,还有承担着河流水质监测的水利部,以及负责城市水资源利用和城市污水灌溉的城乡建设部。如果这些部门紧密合作,共享数据,就能大大提高自动水质监测系统的效率和可信性。自然环境的恶化,污染物质的排放,直接影响到了当地人民群众的生活和健康。自动水质监测系统将更有效地发挥对潜在的污染企业的监督;而对于环保部门,也不会让违法的排污企业成为“漏网之鱼”。
对于徐州市截污导流工程中水质的监测
4.1 履行南水北调徐州段水质管理的需要。该断面为南水北调项目徐州段的重点区域。随着经济社会的快速发展,水污染问题日益突出,为此,社会各界越来越关注水资源的质量状况。加强南水北调各段水体的水质监测,及时向社会各界报告水体的水资源质量状况,反映存在的水环境问题,对增强人民的水环境意识,促进水污染的防治具有重要的现实意义。根据该断面实际情况,水质监测资料的统计分析,主要项目是化学需氧量和氨氮分析仪等,因此,为了客观、真实地反映断面水体的水质状况,需要选择反映水体一般综合性指标的水温、pH、电导、溶解氧、浊度及主要污染物化学需氧量、氨氮分析仪等进行监测,为南水北调水体管理提供技术支持。
4.2 污染物总量限排的需要。《水法》规定“县级以上人民政府水行政主管部门或者流域管理机构应当按照水功能区对水质的要求和水体的自然净化能力,核定该水域的纳污能力,向环境保护行政主管部门提出该水域的限制排污总量意见”。 为了保证水体的正常使用功能,流域水资源保护机构需要制定入河污染物总量限排预案。限制排放总量的污染物主要为COD、氨氮、总磷浓度。因此及时掌握污染物的排放总量,监督检查“限排意见”的落实情况。
5. 水质监测系统设计构成
5.1 水质自动监测系统的构成
5.1.1 一个可靠性高的水质自动监测系统,必须同时具备4个要素,即高质量的系统设备、完备的系统设计、严格的施工管理、负责的运行管理。在水质自动监测系统网络中,中心站通过有线或无线通讯方式实现对各子站的实时监视、远程控制及数据传输功能,其他经授权的相关部门或上级相关环保部门可通过电信光缆通信实现对相关子站的实时监视和数据传输。
5.1.2 每个子站是一个独立完整的水质自动监测系统,一般由6个主要子系统构成,包括:采样系统、预处理系统、监测仪器系统、PLC控制系统、数据采集、处理与传输子系统及远程数据管理中心、监测站房或监测小屋。目前,水质自动监测系统中的子站的构成方式大致有三种:
(1)由一台或多台小型的多参数水质自动分析仪组成的子站。其特点是仪器可直接放于水中测量,系统构成灵活方便。
(2)固定式子站:为较传统的系统组成方式。其特点是监测项目的选择范围宽。
(3)流动式子站:一种为固定式子站仪器设备全部装于一辆拖车(监测小屋)上,可根据需要迁移场所。
5.1.3 各单元通过水样输送管路系统、信号传输系统、压缩空气输送管路系统、纯水输送管路系统实现相互联系。
依据业务性质和管理需要,该水质自动监测业务管理划分三个管理层次,即徐州市环保部门为第一级,作为总的远程后台,对包括该站在内的全流域水质自动站进行管理,如数据备份、水质评价、自动站运行状态评估、远程控制等等;徐州市监测中心站为第二级,负责对现地站实施远程控制、日常管理维护,对自动站重要数据信息进行本地备份;现场监测子站为第三级,具体实施自动监测任务,并将水质信息和运行状态自动传输到监测中心的自动站管理数据库,同时,因为管理需要,现地站的检测结果数据和运行状态数据还要传至监测分中心。具体构架如图1所示。
图1
5.2 水质自动监测系统的技术单元。
采水单元:包括水泵、管路、供电及安装结构部分。在设计上必须对各种气候、地形、水位变化及水中泥沙等提出相应解决措施,能够自动连续地与整个系统同步工作,向系统提供可靠和有效的水样。
5.2.1 配水单元:包括水样预处理装置、自动清洗装置及辅助部分。配水单元直接向自动监测仪器供水,具有在线除泥沙和在线过滤,手动和自动管道反冲洗和除藻装置;其水质、水压和水量应满足自动监测仪器的需要。
5.2.2 分析单元:由一系列水质自动分析和测量仪器组成,包括:水温、PH、溶解氧(DO)、电导率、浊度、氨氮、化学需氧量、高锰酸盐指数、总有机碳(TOC)、总氮、总磷、硝酸盐、磷酸盐、氰化物、氟化物、氯化物、酚类、油类、金属离子、水位计、流量/流量/流向计及自动采样器等组成。
5.2.3 控制单元:包括系统控制柜和系统控制软件,数据采集、处理与存储及其应用软件,有线通讯和卫星通讯设备。
子站站房及配套设施:包括站房主体和配套设施等。
5.3 在线自动分析仪器的发展。
水质自动监测仪器仍在发展之中,欧、美、日本、澳大利亚等国均有一些专业厂商生产。目前,经较成熟的常规项目有:水温、PH、溶解氧(DO)、电导率、浊度、氧化还原电位(ORP)、流速和水位等。常用的监测项目有:COD、高锰酸盐指数、TOC、氨氮、总氮、总磷。其他还有:氟化物、 氯化物、硝酸盐、亚硝酸盐、氰化物、硫酸盐、磷酸盐、活性氯、TOD、BOD、UV、油类、酚、叶绿素、金属离子(如六价铬)等。
目前的自动分析仪一般具有如下功能:自动量程转换,遥控、标准输出接口和数字显示,自动清洗(在清洗时具有数据锁定功能)、状态自检和报警功能(如:液体泄漏、管路堵塞、超出量程、仪器内部温度过高、试剂用尺、高/低浓度、断电等),干运转和断电保护,来电自动恢复,COD、氨氮、TOC、总磷、总氮等仪器具有自动标定校正功能。
常规五参数分析仪:常规五参数分析仪经常采用流通式多传感器测量池结构,无零点漂移,无需基线校正,具有一体化生物清洗及压缩空气清洗装置。常规五参数的测量原理分别为:水温为温度传感器法(PlatinumRTD)、PH为玻璃或锑电极法、DO为金——银膜电极法(Galvanic)、电导率为电极法(交流阻抗法)、浊度为光学法(透射原理或红外散射原理)。
5.3.1 化学需氧量(COD)分析仪:
从原理上讲,重铬酸钾消解——氧化还原滴定法更接近国标方法,重铬酸钾消解——库仑滴定法也是推荐的统一方法。重铬酸钾消解——光度测量法在快速COD测定仪器上已经采用。氢氧基及臭氧(混和氧化剂)氧化——电化学测量法和臭氧氧化——电化学测量法虽然不属于国标或推荐方法,但鉴于其所具有的运行可等特点,在实际应用中,只需将其分析结果与国标方法进行比对试验并进行适当的校正后,即可予以认可。但UV计(254nm)可用于表片水质COD,在我国尚需开展相关的研究。
从分析性能上讲,在线COD仪的测量范围一般在10(或30)~2000mg/l,因此,目前的在线COD仪仅能满足污染源在线自动监测的需要,难以应用于地表水的自动监测。另外,与采用电化学原理的仪器相比,采用消解——氧化还原滴定法、消解——光度法的仪器的分周期一般更长一些(10min~2h),前者一般为2~8min.
从仪器结构上讲, 采用电化学原理或UV计的在线COD仪的一般比采用消解——氧化还原滴定法、消解——光度法的仪器结构简单,并且由于前者的进样及试剂加入系统简便(泵、管更少),所以不仅在操作上更方便,而且其运行可*性也更好。
从维护的难易程度上讲, 由于消解——氧化还原滴定法、消解——光度法所采用的试剂种类较多,泵管系统较复杂,因此在试剂的更换以及泵管的更换维护方面较烦琐,维护周期比采用电化学原理的仪器要短,维护工作量大。
从对环境的影响方面讲,重铬酸钾消解——氧化还原滴定法(或光度法、或库仑滴定法)均有铬、汞的二次污染问题,废液需要特别的处理。而UV计法和电化学法(不包括库仑滴定法)则不存在此类问题。
5.3.2 氨氮分析仪:
氨氮在线自动分析仪的技术原理主要有三种:(1)氨气敏电极电位法(PH电极法);(2)分光光度法;(3)傅立叶变换光谱法。在线氨氮仪等需要连续和间断测量方式,在经过在线过滤装置后,水样测定值相对偏差较大。
6. 水质监测系统发挥其效益的预测
徐州市截污导流工程,承担着市区与周边县区的水源地水质监测、沿河排污口监测及南水北调水质等的监测任务。在完成常规监测任务同时,强化水质监测,着力提升服务质量,在为地方经济发展做出了贡献的同时也创造了良好的经济效益和社会效益,提升了徐州市水利、环保发展的良好形象。同时紧紧围绕国家水治理的新思路新理念,加大对水体和污染源的监测研究工作,掌握污染动态,在水环境承载能力的预测和污染物总量控制方案方面,建立对应的水质模型,依据有效的水质信息作出预测预报,尽快将水质信息优势转化为技术及成果优势,为防治水体污染起到了积极的和前沿发展的作用。
[文章编号]1006-7619(2011)08-01-793
[作者简介] 李冬州,男,工作单位:江苏省新沂市水利局。
【关键词】水质监测必要性;自动监测系统构成
Xuzhou Interception Analysis diversion project water quality monitoring system
Li Dong-zhou1,Deng Gui-hua2,Liu Hua-ping2
(1.Xinyi Water Conservancy Bureau Xinyi Jiangsu 221400;
2.Xuzhou Water Resources Institute of Architectural Design Xuzhou Jiangsu 221000)
【Abstract】This article describes the Xuzhou Interception diversion project overview, and outlines the Xuzhou Engineering Interception diversion structure in the form of automatic monitoring systems, significance.
【Key words】The need for water quality monitoring;Automatic monitoring system structure
1. 总概
南水北调东线徐州市截污导流工程水质监测是评价徐州市单元尾水达到排标排放,确保南水北调东线水质的重要组成部分。此项目设计在县市区交界处的梅庄监测控制闸、团埠监测控制地涵、十里沟监测控制涵、韩行监测控制闸、建秋河监测控制闸、和大马庄监测控涵共六座涵闸,是南水北调徐州段的重要水质监测断面。在以上六处建设水质自动监测站,可以及时、准确掌握上游沿线口门排放放水质的变化情况,实现水质信息的全面、及时、准确采集与传输处理,确保下游用水安全。为便于机动监测各区段的沿线水质及各口门的水质,市区管理处配置一台移动式水质监测车及实验室一座。各区段根据具体情况灵活机动抽检沿线尾水监测,并把数据随时传输至管理处相关环保部门。该水质监测网建设完成后,可完善项目中的水质监测系统,同时,自动监测的数据可以和固定监测、移动监测的数据相互补充、互为验证,有利于提高水质监测快速反应能力,连续监视水质状况,预警各类污染不达标排放事故,更好适应水资源新形势的要求。
建设水质自动监测可以实现水质的实时连续监测和远程监控,达到及时掌握主要流域和重点断面水体的水质状况、预警预报重大或流域性水质污染事故、解决跨行政区域的水污染事故纠纷、监督总量控制制度落实情况、排放达标情况等目的。
2. 水质监测系统现状
始于2005年的自动水质监测系统则是环保部门试图以技术手段遏制污染排放的重大举措,当时的环保总局要求在所有主要排污口安装自动水质监测系统,并安装在线监控装置。然而,尽管国家已出台相关政策,水质在线监测产品依然不能满足实际的要求。尽管国家已出台相关政策,水质在线监测产品依然不能满足实际水质排放的要求。而且,个别污染物质,比如二噁英,很难实现真正的在线监测。从2005年底的松花江遭硝基苯污染到2007年的江苏无锡太湖蓝藻爆发,从2008年的云南阳宗海中砷含量严重超标到2009年初的江苏盐城30吨工业废水偷排。这些重大的环境水污染事件,仅仅是近年来的几起。
本工程任务是按照国家发改委审核、省人民政府批复的《南水北调东线工程江苏段控制单元治污实施方案》,在实施产业结构调整、工业综合治理、城市污水处理及再生利用设施建设等综合整治工程的同时,利用现有的河渠和新开渠道等,建立运河沿线区域尾水“蓄存、回用、导流”的专用体系,将南水北调东线徐州段不牢河、房亭河(大庙以上地区)、大运河邳州段等三个控制单元废污水收集,经荆马河、三八河、桃园河、贾汪大吴、贾汪区、邳州市六家污水处理厂处理检验合格后的尾水,一部分直接导入该系统,一部分工业回用二次排放检验合格后尾水也导入该系统,用于沿线灌区农田灌溉(灌区共20.37万亩),余水进入新沂河,经新沂河生态处理工程(省另立项)达标后入海,使徐州段区域尾水系统与南水北调东线输水干线分流,保护南水北调东线徐州段输水干线水质达到地表水Ⅲ类水质标准,并保证导流工程沿线尾水受水区域的水环境安全。尾水水质污染不仅包括有机污染(化学需氧量、高锰酸盐指数等)、无机污染(氨氮、总磷),还包括泥沙污染(水体浊度大),其引起水体溶解氧含量低、电导率高。随着经济社会的快速发展,水污染问题日益突出,为此,社会各界越来越关注水资源的质量状况。因此,需加强南水北调各段水体的水质监测,及时向社会各界报告水体的水资源质量状况,反映存在的水环境问题,对增强人民的水环境意识和促进水污染的防治具有重要的现实意义。
3. 水质监测系统的重要性
国务院批复的《南水北调东线工程治污规划》中,提出通过建立“治、截、导、用、整”五位一体的污水治理体系,实现东线输水干线水质全线达到Ⅲ类水质标准的目标。位贯彻国务院南水北调工程“先节水后调水、先治污后通水、先环保后用水”的原则,根据国务院批转《南水北调东线工程治污规划实施意见》的要求:确保南水北调的输水水质达到国家地表水Ⅲ类水质标准,使长江水安全输送至天津,实现清水优先保护的目标。要求南水北调东线工程沿线区域尾水需要实施截污导流工程,实现调水水质达到地表水Ⅲ类的目标。
徐州市截污导流工程是一项事关南水北调东线水质保护、区域水环境治理和尾水资源化利用的大事,事关全局,是整个南水北调工程中截污导流工程的重要部分。对于水质的监测关键优势在于快速而准确地获得数据,一旦观察到有某种污染物的浓度发生异变,环境监管部门就可以立刻采取相应的措施,取样具体分析,所以徐州市截污导流工程中六个基站和一辆流动监测水质车的设计结合,在水质数据的取样和及时性上能起到积极而又重要的作用。
4. 建设水质监测系统的必要性
在我国,与水质监测相关的部门,除了环保局之外,还有承担着河流水质监测的水利部,以及负责城市水资源利用和城市污水灌溉的城乡建设部。如果这些部门紧密合作,共享数据,就能大大提高自动水质监测系统的效率和可信性。自然环境的恶化,污染物质的排放,直接影响到了当地人民群众的生活和健康。自动水质监测系统将更有效地发挥对潜在的污染企业的监督;而对于环保部门,也不会让违法的排污企业成为“漏网之鱼”。
对于徐州市截污导流工程中水质的监测
4.1 履行南水北调徐州段水质管理的需要。该断面为南水北调项目徐州段的重点区域。随着经济社会的快速发展,水污染问题日益突出,为此,社会各界越来越关注水资源的质量状况。加强南水北调各段水体的水质监测,及时向社会各界报告水体的水资源质量状况,反映存在的水环境问题,对增强人民的水环境意识,促进水污染的防治具有重要的现实意义。根据该断面实际情况,水质监测资料的统计分析,主要项目是化学需氧量和氨氮分析仪等,因此,为了客观、真实地反映断面水体的水质状况,需要选择反映水体一般综合性指标的水温、pH、电导、溶解氧、浊度及主要污染物化学需氧量、氨氮分析仪等进行监测,为南水北调水体管理提供技术支持。
4.2 污染物总量限排的需要。《水法》规定“县级以上人民政府水行政主管部门或者流域管理机构应当按照水功能区对水质的要求和水体的自然净化能力,核定该水域的纳污能力,向环境保护行政主管部门提出该水域的限制排污总量意见”。 为了保证水体的正常使用功能,流域水资源保护机构需要制定入河污染物总量限排预案。限制排放总量的污染物主要为COD、氨氮、总磷浓度。因此及时掌握污染物的排放总量,监督检查“限排意见”的落实情况。
5. 水质监测系统设计构成
5.1 水质自动监测系统的构成
5.1.1 一个可靠性高的水质自动监测系统,必须同时具备4个要素,即高质量的系统设备、完备的系统设计、严格的施工管理、负责的运行管理。在水质自动监测系统网络中,中心站通过有线或无线通讯方式实现对各子站的实时监视、远程控制及数据传输功能,其他经授权的相关部门或上级相关环保部门可通过电信光缆通信实现对相关子站的实时监视和数据传输。
5.1.2 每个子站是一个独立完整的水质自动监测系统,一般由6个主要子系统构成,包括:采样系统、预处理系统、监测仪器系统、PLC控制系统、数据采集、处理与传输子系统及远程数据管理中心、监测站房或监测小屋。目前,水质自动监测系统中的子站的构成方式大致有三种:
(1)由一台或多台小型的多参数水质自动分析仪组成的子站。其特点是仪器可直接放于水中测量,系统构成灵活方便。
(2)固定式子站:为较传统的系统组成方式。其特点是监测项目的选择范围宽。
(3)流动式子站:一种为固定式子站仪器设备全部装于一辆拖车(监测小屋)上,可根据需要迁移场所。
5.1.3 各单元通过水样输送管路系统、信号传输系统、压缩空气输送管路系统、纯水输送管路系统实现相互联系。
依据业务性质和管理需要,该水质自动监测业务管理划分三个管理层次,即徐州市环保部门为第一级,作为总的远程后台,对包括该站在内的全流域水质自动站进行管理,如数据备份、水质评价、自动站运行状态评估、远程控制等等;徐州市监测中心站为第二级,负责对现地站实施远程控制、日常管理维护,对自动站重要数据信息进行本地备份;现场监测子站为第三级,具体实施自动监测任务,并将水质信息和运行状态自动传输到监测中心的自动站管理数据库,同时,因为管理需要,现地站的检测结果数据和运行状态数据还要传至监测分中心。具体构架如图1所示。
图1
5.2 水质自动监测系统的技术单元。
采水单元:包括水泵、管路、供电及安装结构部分。在设计上必须对各种气候、地形、水位变化及水中泥沙等提出相应解决措施,能够自动连续地与整个系统同步工作,向系统提供可靠和有效的水样。
5.2.1 配水单元:包括水样预处理装置、自动清洗装置及辅助部分。配水单元直接向自动监测仪器供水,具有在线除泥沙和在线过滤,手动和自动管道反冲洗和除藻装置;其水质、水压和水量应满足自动监测仪器的需要。
5.2.2 分析单元:由一系列水质自动分析和测量仪器组成,包括:水温、PH、溶解氧(DO)、电导率、浊度、氨氮、化学需氧量、高锰酸盐指数、总有机碳(TOC)、总氮、总磷、硝酸盐、磷酸盐、氰化物、氟化物、氯化物、酚类、油类、金属离子、水位计、流量/流量/流向计及自动采样器等组成。
5.2.3 控制单元:包括系统控制柜和系统控制软件,数据采集、处理与存储及其应用软件,有线通讯和卫星通讯设备。
子站站房及配套设施:包括站房主体和配套设施等。
5.3 在线自动分析仪器的发展。
水质自动监测仪器仍在发展之中,欧、美、日本、澳大利亚等国均有一些专业厂商生产。目前,经较成熟的常规项目有:水温、PH、溶解氧(DO)、电导率、浊度、氧化还原电位(ORP)、流速和水位等。常用的监测项目有:COD、高锰酸盐指数、TOC、氨氮、总氮、总磷。其他还有:氟化物、 氯化物、硝酸盐、亚硝酸盐、氰化物、硫酸盐、磷酸盐、活性氯、TOD、BOD、UV、油类、酚、叶绿素、金属离子(如六价铬)等。
目前的自动分析仪一般具有如下功能:自动量程转换,遥控、标准输出接口和数字显示,自动清洗(在清洗时具有数据锁定功能)、状态自检和报警功能(如:液体泄漏、管路堵塞、超出量程、仪器内部温度过高、试剂用尺、高/低浓度、断电等),干运转和断电保护,来电自动恢复,COD、氨氮、TOC、总磷、总氮等仪器具有自动标定校正功能。
常规五参数分析仪:常规五参数分析仪经常采用流通式多传感器测量池结构,无零点漂移,无需基线校正,具有一体化生物清洗及压缩空气清洗装置。常规五参数的测量原理分别为:水温为温度传感器法(PlatinumRTD)、PH为玻璃或锑电极法、DO为金——银膜电极法(Galvanic)、电导率为电极法(交流阻抗法)、浊度为光学法(透射原理或红外散射原理)。
5.3.1 化学需氧量(COD)分析仪:
从原理上讲,重铬酸钾消解——氧化还原滴定法更接近国标方法,重铬酸钾消解——库仑滴定法也是推荐的统一方法。重铬酸钾消解——光度测量法在快速COD测定仪器上已经采用。氢氧基及臭氧(混和氧化剂)氧化——电化学测量法和臭氧氧化——电化学测量法虽然不属于国标或推荐方法,但鉴于其所具有的运行可等特点,在实际应用中,只需将其分析结果与国标方法进行比对试验并进行适当的校正后,即可予以认可。但UV计(254nm)可用于表片水质COD,在我国尚需开展相关的研究。
从分析性能上讲,在线COD仪的测量范围一般在10(或30)~2000mg/l,因此,目前的在线COD仪仅能满足污染源在线自动监测的需要,难以应用于地表水的自动监测。另外,与采用电化学原理的仪器相比,采用消解——氧化还原滴定法、消解——光度法的仪器的分周期一般更长一些(10min~2h),前者一般为2~8min.
从仪器结构上讲, 采用电化学原理或UV计的在线COD仪的一般比采用消解——氧化还原滴定法、消解——光度法的仪器结构简单,并且由于前者的进样及试剂加入系统简便(泵、管更少),所以不仅在操作上更方便,而且其运行可*性也更好。
从维护的难易程度上讲, 由于消解——氧化还原滴定法、消解——光度法所采用的试剂种类较多,泵管系统较复杂,因此在试剂的更换以及泵管的更换维护方面较烦琐,维护周期比采用电化学原理的仪器要短,维护工作量大。
从对环境的影响方面讲,重铬酸钾消解——氧化还原滴定法(或光度法、或库仑滴定法)均有铬、汞的二次污染问题,废液需要特别的处理。而UV计法和电化学法(不包括库仑滴定法)则不存在此类问题。
5.3.2 氨氮分析仪:
氨氮在线自动分析仪的技术原理主要有三种:(1)氨气敏电极电位法(PH电极法);(2)分光光度法;(3)傅立叶变换光谱法。在线氨氮仪等需要连续和间断测量方式,在经过在线过滤装置后,水样测定值相对偏差较大。
6. 水质监测系统发挥其效益的预测
徐州市截污导流工程,承担着市区与周边县区的水源地水质监测、沿河排污口监测及南水北调水质等的监测任务。在完成常规监测任务同时,强化水质监测,着力提升服务质量,在为地方经济发展做出了贡献的同时也创造了良好的经济效益和社会效益,提升了徐州市水利、环保发展的良好形象。同时紧紧围绕国家水治理的新思路新理念,加大对水体和污染源的监测研究工作,掌握污染动态,在水环境承载能力的预测和污染物总量控制方案方面,建立对应的水质模型,依据有效的水质信息作出预测预报,尽快将水质信息优势转化为技术及成果优势,为防治水体污染起到了积极的和前沿发展的作用。
[文章编号]1006-7619(2011)08-01-793
[作者简介] 李冬州,男,工作单位:江苏省新沂市水利局。