淺談水質(zhì)自動監(jiān)測站的節(jié)能運(yùn)行與管理

鄭凌云

(廣東省梅州市大埔縣環(huán)境保護(hù)監(jiān)測站 廣東梅州 514299)

淺談水質(zhì)自動監(jiān)測站的節(jié)能運(yùn)行與管理

鄭凌云

(廣東省梅州市大埔縣環(huán)境保護(hù)監(jiān)測站 廣東梅州 514299)

在主要水系的重要河段建立水質(zhì)自動監(jiān)測站是當(dāng)今中國水環(huán)境監(jiān)測的發(fā)展趨勢，由于水質(zhì)自動監(jiān)測站結(jié)構(gòu)復(fù)雜，其運(yùn)行維護(hù)是一項(xiàng)長期而鎖碎的工作。本文簡要介紹大埔水質(zhì)自動監(jiān)測站建站幾年來的節(jié)能運(yùn)行維護(hù)、制度建設(shè)和質(zhì)量管理情況，對日常維護(hù)工作中常見故障進(jìn)行歸納分析，并提出相應(yīng)對策。

水質(zhì)自動監(jiān)測站；節(jié)能運(yùn)行；質(zhì)量管理；常見故障及對策

1 水質(zhì)自動監(jiān)測站的系統(tǒng)概述

環(huán)境水質(zhì)自動監(jiān)測是以在線水質(zhì)分析儀器為核心，運(yùn)用自動測量技術(shù)、現(xiàn)代傳感器技術(shù)、計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)、自動控制技術(shù)以及相關(guān)的專用分析軟件和通訊網(wǎng)絡(luò)所組成的一個綜合性的在線自動監(jiān)測系統(tǒng)。目前大埔水質(zhì)自動監(jiān)測系統(tǒng)由采樣系統(tǒng)、過濾系統(tǒng)、輸送系統(tǒng)、純水系統(tǒng)、清洗系統(tǒng)、精濾系統(tǒng)、儀表系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、軟件系統(tǒng)等幾部分組成，控制系統(tǒng)是整個系統(tǒng)的中心，由PLC控制整個系統(tǒng)的每個動作和過程，包括系統(tǒng)及儀器設(shè)備的啟停、報(bào)警控制、數(shù)據(jù)采集等。

其中水質(zhì)監(jiān)測分析系統(tǒng)引進(jìn)了一些國外較先進(jìn)的自動監(jiān)測儀器和采用國內(nèi)較成熟的儀器設(shè)備，主要有日本島津的總磷、總氮儀表，德國WTW的氨氮儀表，美國哈希的五參數(shù)探頭、法國SERES的高錳酸鹽指數(shù)儀表、湖南力合的重金屬（銅、鋅、鉛、鎘）、六價(jià)鉻、氰化物儀表等。

2 水質(zhì)自動監(jiān)測站的運(yùn)行維護(hù)

水質(zhì)自動監(jiān)測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，為了確保儀器設(shè)備能夠長效穩(wěn)定運(yùn)行，保證儀器監(jiān)測數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性、及時性、可靠性，發(fā)揮其實(shí)時監(jiān)控和預(yù)警監(jiān)視作用，必須建立一個較完備的儀器設(shè)備維護(hù)管理體系。

2.1 建立專業(yè)的運(yùn)行維護(hù)隊(duì)伍

水質(zhì)自動監(jiān)測站是集電子技術(shù)、自動化、化學(xué)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、程序控制技術(shù)為一體的綜合監(jiān)測系統(tǒng)[2]。承擔(dān)水質(zhì)自動監(jiān)測站日常運(yùn)行維護(hù)人員必須具有較高的綜合素質(zhì)，應(yīng)具備化學(xué)、電子以及機(jī)械方面的專業(yè)知識，并熟練掌握儀器設(shè)備的工作原理、常見故障及其解決方法，這樣才能及時、快速、準(zhǔn)確地對儀器設(shè)備進(jìn)行維護(hù)。

2.2 建立完善的運(yùn)行管理機(jī)制

完善的運(yùn)行管理機(jī)制是水質(zhì)自動監(jiān)測站長效穩(wěn)定運(yùn)行的基本保障。目前大埔水質(zhì)自動監(jiān)測站根據(jù)《廣東省地表水水質(zhì)自動監(jiān)測系統(tǒng)管理辦法》[3]要求，制定了《大埔水質(zhì)自動監(jiān)測系統(tǒng)運(yùn)行管理制度》、《大埔水質(zhì)自動監(jiān)測系統(tǒng)質(zhì)量保證和質(zhì)量控制技術(shù)規(guī)定》等運(yùn)行管理制度，確保水質(zhì)自動監(jiān)測站的運(yùn)行維護(hù)工作按照管理制度的要求有序開展。

2.3 做好日常維護(hù)工作

每周巡查水質(zhì)自動監(jiān)測站1-2次，每周定期維護(hù)空壓機(jī)、發(fā)電機(jī)、純水器，檢查測試電源穩(wěn)壓器等輔助設(shè)備；保證取水設(shè)備與水體接觸部分清潔無雜物纏繞；定期測試取樣水泵，保證水樣抽取正常。保證管理清潔暢通；保持預(yù)處理部分的清潔與處理效果正常。定期更換預(yù)處理易損備件，保證運(yùn)作正常；定期配制并更換試劑。定期更換易損備件和電極的電解液、膜。清洗儀表電極、管道、測量室、閥門及其他與水樣、試劑接觸的零件；定期對儀表進(jìn)行校準(zhǔn)、核查、比對、性能測試。保持站房的整潔衛(wèi)生，做好防火、防雷擊及防止其他人為破壞事故的發(fā)生。

2.4 重視質(zhì)量管理工作

為保證水質(zhì)自動監(jiān)測系統(tǒng)能夠正常運(yùn)行和得到有效的規(guī)范化管理，提高設(shè)備使用率，及時獲取準(zhǔn)確、有效的監(jiān)測數(shù)據(jù)，大埔水質(zhì)自動監(jiān)測站按照《廣東省環(huán)境質(zhì)量自動監(jiān)測質(zhì)量保證管理辦法》[4]的文件要求，制定了《大埔水質(zhì)自動監(jiān)測系統(tǒng)質(zhì)量保證和質(zhì)量控制技術(shù)規(guī)定》，按照此技術(shù)規(guī)定開展水質(zhì)自動監(jiān)測的質(zhì)量管理工作。

3 水質(zhì)自動監(jiān)測站運(yùn)行中常見故障及對策

隨著時間的推移，儀表器械受到各種因素的影響，會造成一定的故障，這就要求管理者對儀表熟悉掌握，對運(yùn)行中常見故障的正確判斷和合理排除，及時恢復(fù)系統(tǒng)的運(yùn)行。

3.1 系統(tǒng)故障及對策

（1）系統(tǒng)停止后再次開機(jī)，系統(tǒng)無反應(yīng)：清洗水箱內(nèi)無水、系統(tǒng)開關(guān)沒有打到自動運(yùn)行、24V電源無輸出（對策：24V電源斷電再送電）或PLC死機(jī)（PLC斷電后再送電）。（2）單個溢流杯缺水：過濾蕊堵塞、三通閥彈簧壞、壓水器不工作、壓水氣漏水、儀表進(jìn)樣閥關(guān)閉。（3）數(shù)據(jù)庫無記錄：計(jì)算機(jī)死機(jī)、組態(tài)王運(yùn)行系統(tǒng)沒啟動、SQLSERVER服務(wù)代理沒啟動。（4）整個系統(tǒng)無水：采樣泵不工作、傳輸泵不工作、輸送管路斷開、空壓機(jī)不工作。（5）采樣泵啟動后不上水，反復(fù)重啟動系統(tǒng)后仍不上水：采樣泵入口處漏氣、浮桶與軟管連接處漏氣、浮桶堵塞。（6）系統(tǒng)測量水量不足：五參數(shù)管路閥門太大、浮桶堵塞、水樣排放閥開度太大。（7）儀表數(shù)據(jù)偏差大：沉沙分離器長久沒清洗、過濾蕊長久沒有清洗、儀表長久沒有標(biāo)定、無試劑、試劑配制錯誤。（8）電磁閥噴水：空壓機(jī)沒放水、三通閥墊圈磨損嚴(yán)重、壓水器漏水。

3.2 水泵故障及對策

（1）運(yùn)行狀態(tài)下不上水：水泵壞（更換水泵），自吸泵的儲水槽中的水量不足（補(bǔ)充水后重新啟動水泵），采水管路堵塞（需拆卸管路后清除雜物）。（2）水泵不能啟動：無電源（檢查電源），控制線接線錯誤（檢查輸入線路修正接法），電機(jī)軸被卡住（清除障礙），機(jī)械密封面相互粘連（轉(zhuǎn)動軸體使其分離），電機(jī)或軸承損壞（修理或更換電機(jī)、軸承），水泵電容損壞（更換電容）。（3）泵不能抽水或流量不足：電壓下降（檢查電源），沒有引水（向自吸泵體灌水），管理系統(tǒng)阻力大（檢查管路系統(tǒng)），自吸泵進(jìn)水口管路漏氣（檢查修理進(jìn)水管路），自吸泵吸程過高（重新安裝）。（4）量程不足：葉輪磨蝕嚴(yán)重（更換葉輪）。

3.3 五參數(shù)探頭的常見故障及對策

（1）pH探頭測量值異常：長時間無校正（對pH探頭進(jìn)行校正），pH探頭老化（更換pH探頭），探頭長期浸泡于水中，受潮所致（檢查內(nèi)部線路）。（2）濁度探頭數(shù)值異常：探頭測試面受污染（清洗探頭，進(jìn)行校正），探頭測試面有氣泡（檢查探頭的安裝位置，必要時采用調(diào)整功能進(jìn)行修正補(bǔ)償）。（3）電導(dǎo)率數(shù)值異常：探頭受污染（清洗探頭），電導(dǎo)電極周邊不夠空曠（電極周邊5cm內(nèi)必須保持空曠）。

3.4 在線氨氮分析儀的常見故障及對策

（1）進(jìn)樣管堵塞：連接導(dǎo)管內(nèi)呈反向壓，無法傳送試劑（檢查導(dǎo)管是否有被紐絞或其它物體壓住，或更換導(dǎo)管）。（2）校正失敗：無法得到穩(wěn)定的測試值、電極斜率超出其許可范圍（補(bǔ)充電解液或更換薄膜）。（3）排放阻塞：排放口處壓力過大，導(dǎo)致蠕動泵無法將系統(tǒng)中的樣品及化學(xué)品抽出（更換導(dǎo)管）。

3.5 在線重金屬分析儀的常見故障及對策

（1）開機(jī)無顯示：電源未接通（檢查電源連接正常與否或檢查儀器電源保險(xiǎn)）。（2）試劑報(bào)警或液位故障：缺水樣或試劑（補(bǔ)充或更換試劑），管路氣密性差或液位檢測器發(fā)生故障（檢查管路氣密性）。（3）電機(jī)故障：柱塞泵電機(jī)極限失靈或驅(qū)動器損壞以及電機(jī)轉(zhuǎn)不動或掉步（檢查電機(jī)驅(qū)動器是否正常，檢查管路是否出現(xiàn)堵塞）。（4）采樣管路堵塞故障：樣品過于混濁、大顆粒物較多（用清水清洗管路或更換樣品管）。（5）測試質(zhì)控樣或標(biāo)樣濃度偏低或偏高：試劑不正確、加標(biāo)系統(tǒng)不正常或?qū)し宸秶O(shè)置不合適（適當(dāng)更改富集時間、加大或減小加標(biāo)濃度、尋峰范圍設(shè)置不正確），測試濃度超出儀器范圍（檢查測試濃度是否在規(guī)定值）。（6）數(shù)據(jù)不穩(wěn)定：加標(biāo)系統(tǒng)不正常或?qū)し宸秶O(shè)置不合適（檢查參比電極中是否有氣泡、參比電極帽是否取下、檢測池中是否有氣泡、管路氣密性是否良好、管路和檢測池是否被污染，重新設(shè)置尋峰范圍）。（7）曲線基線不穩(wěn)或有波紋狀：工作電極需要打磨或參比電極有問題（檢查工作電極表面是否被污染、工作電極汞膜是否脫落或受損、參比電極填充液是否正?；螂姌O是否損壞。（8）曲線的縱坐標(biāo)均為零：曲線亂，電極系統(tǒng)或電路異常（檢查工作電極和參比電極以及連接是否正常、鍍膜液是否正常、電路是否正常）。（9）峰高過小或者峰高不完整出現(xiàn)倒峰：參數(shù)設(shè)置需要更改（峰高過小時將靈敏度調(diào)小、峰高不完整時將靈敏度調(diào)大）。

4 結(jié)語

水質(zhì)自動監(jiān)測站的維護(hù)和管理是一項(xiàng)長期而瑣碎的工作，維護(hù)人員需具備不同學(xué)科知識，包括水、電、通訊、計(jì)算機(jī)、化學(xué)等知識，需要充分掌握儀器設(shè)備的脾性，在實(shí)踐工作中認(rèn)真觀察、勤于思考、善于總結(jié)、摸索規(guī)律，注重儀器設(shè)備的日常維護(hù)，掌握常見故障的判斷方法及對策，以保證水質(zhì)自動監(jiān)測站的連續(xù)有效的運(yùn)行和監(jiān)測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

[1]翟崇治主編．地表水水質(zhì)自動監(jiān)測系統(tǒng)概論[M]．重慶：西南師范大學(xué)出版社，2006．

[2]楊旭光，夏凡，左濤.水質(zhì)自動監(jiān)測站建設(shè)與運(yùn)行管理若干問題探討[J].人民長江．2012年，12（43）：99-102.

[3]廣東省財(cái)政廳，廣東省環(huán)境保護(hù)局．廣東省地表水水質(zhì)自動監(jiān)測系統(tǒng)管理辦法[z]．粵環(huán)[2004]184號．