水質在線監(jiān)測預處理采樣系統(tǒng)及應用分析

章慧才

摘 要：隨著近些年來環(huán)境污染的嚴重，水質污染也成為受到社會各界關注的一個話題。尤其是近些年來，由于水體污染而對社會生產生活造成的各種影響更使得這一問題受到人們的關注。在進行水質監(jiān)測過程中，采樣的預處理是一個重要環(huán)節(jié)。本文將就水質在線監(jiān)測已處理采樣系統(tǒng)的應用進行介紹。

關鍵詞：水質在線監(jiān)測；預處理采樣；應用分析

我國工業(yè)化的快速發(fā)展使得全國各地的水體在一定程度上受到污染，在對這些水體的水質進行監(jiān)測的過程中，如何實現(xiàn)監(jiān)測效果的提高，采樣是關鍵。通過對水質在線監(jiān)測系統(tǒng)加裝預處理采樣裝置，可以有效的提高水質在線監(jiān)測結果的質量，實現(xiàn)對水質的在線監(jiān)測。本文將就此進行研究，以期實現(xiàn)水質在線監(jiān)測預處理采樣系統(tǒng)應用效果的提高。

一、水質在線監(jiān)測系統(tǒng)簡介

1.基本架構

水質在線監(jiān)測系統(tǒng)主要由分析設備、取水采樣設備、配水設備、控制設備、防雷設備幾部分構成。其中，進行水質監(jiān)測的主體是儀表分析設備。這一部分主要有進行酸堿度分析的PH分析儀、進行電導率測定的電導分析儀、COD分析儀以及進行水體中微量元素分析的總磷分析儀等組成。而取水采樣設備則是將水樣進行采集然后分配給各個分析儀器進行分析、在該系統(tǒng)中，系統(tǒng)所有的泵的閥門以及一些輔助性的設備全部由PLC進行總體控制，在各個分析儀器的接口處還會設置一些數(shù)據(jù)采集裝置，實現(xiàn)對水體監(jiān)測數(shù)據(jù)的采集和處理。

2.工藝設計思路

在對該系統(tǒng)進行工藝設計的過程中主要遵循便捷、高效的設計思路。在該系統(tǒng)中采用單個泵進行抽水，采取單一線路進行輸水。在對源水進行采集以后首先對水中的泥沙、雜物進行沉淀，在沉淀過濾完全以后將水輸入各個分析儀器中進行測量，獲取數(shù)據(jù)。另一條輸水線路直接將水輸入分析儀中進行酸堿度、電導率的分析測定。在進行監(jiān)測過程中可以依據(jù)不同情況采取間歇式運行模式和連續(xù)運行模式進行。間歇式系統(tǒng)運行模式可以通過周期性或定點方式使得取水泵連續(xù)取水，在保證供水的情況進行間歇式的數(shù)據(jù)采集，在對數(shù)據(jù)采集完成以后對所采集到的數(shù)據(jù)進行統(tǒng)一存儲、處理，獲得結果。而對于連續(xù)運行模式首先同樣要保證取水泵連續(xù)取水，保證供水。同時及時對過濾器以及管道進行清洗，保證輸水的通常。依據(jù)情況的不同設置數(shù)據(jù)采集周期，統(tǒng)一存儲后進行分析獲得結果。

二、原始采樣系統(tǒng)的弊端

1.管線清洗困難

在每次取水采樣結束以后，管線中殘余的水能夠通過電動球閥自動排凈。長時間的取水以后，由于水體中存在的一些污染物會附著在管道中，會出現(xiàn)管道堵塞或其他情況的出現(xiàn)，影響監(jiān)測結果。因此在進行系統(tǒng)設計過程中必須充分考慮這一問題，盡可能避免懸浮物附著在管道壁上。一般情況下采用設置專門的管道清洗接口的方式對管道進行清洗，實現(xiàn)去除管道懸浮物，保證管路暢通的目的。但是在實際操作過程中，進行管壁清洗的水常常需要加入大量的絮凝劑使得管壁上附著的懸浮物能夠進入水體。因此需要提高對管壁的沖洗次數(shù)，這就導致監(jiān)測儀表常常需要終端監(jiān)測，對監(jiān)測結果造成一定的影響。

2.管道堵塞情況嚴重

管路清洗雖然可以清除一部分水體中的懸濁物和雜質，但是對于牢固附著在管壁上的沉積物卻無法進行有效清除。隨著不斷的取樣，水體不斷的通過管道，造成管道系統(tǒng)的運行環(huán)境不斷惡化，管壁上產生的附著物會越來越厚，在厚到一定程度的時候附著力不足以支撐就會出現(xiàn)脫落，隨著水流對儀器造成一定程度的沖擊，有時會導致儀器受到損壞。

3.存在清洗盲區(qū)

一般情況系，對輸水管道進行清洗是從反向進行的，在沖洗之前要把儀表的各個接口進行關閉，打開沖洗閥門進行沖洗操作。但是，這種沖洗方式會造成入門口同儀表之間的一段管道無法進行沖洗，而這段管道由于距離儀表較近會，對儀表造成的影響會更大。

三、預處理采樣系統(tǒng)的應用

鑒于現(xiàn)階段進行水質采樣分析儀器的各項性能，需要對所采集的樣品新進行沉淀以減少水體中的懸浮物和雜質，然后在后續(xù)的取樣中進一步進行清洗水體中為完全消除的懸浮物。

1.懸浮物較多的樣品清洗

對于含有懸浮物較多的樣品，一般要進行一定時間的沉淀處理。因此要設置專門的沉淀裝置。現(xiàn)階段采用較多的是沉沙過濾裝置。這種裝置具有體積小、效果好的優(yōu)點。同時對于沉淀下去的懸浮物還可以自動排出，極大的降低了人工投入。此外，在沉沙裝置的底部進水，水流方向是自下而上的，因此具有一定的離心作用，可以有效的提高水中泥沙的下沉速度，提高懸浮物的清洗效果。

2.配水系統(tǒng)的清洗

針對多種參數(shù)的測量以及沉淀池等水體預處理裝置的設置，在新型預處理采樣系統(tǒng)中可以對氣、水自動清洗功能進行設置。通過PLC控制系統(tǒng)來實現(xiàn)清洗效果的提高。

四、結語

本文通過對現(xiàn)階段水質監(jiān)測過程中使用的在線監(jiān)測預處理采樣系統(tǒng)的應用以及同原始采樣設備進行比較可以發(fā)現(xiàn)，由于原始水質監(jiān)測采樣系統(tǒng)中存在一些弊端，因此，新型的在線監(jiān)測預處理采樣系統(tǒng)已經較好的對這些問題得到解決并已經進行了實際應用，取得了較好的實際效果。

參考文獻：

[1]余金棟，黃河.論水質在線監(jiān)測系統(tǒng)與物聯(lián)網(wǎng)方向教學標準的轉換[J].物聯(lián)網(wǎng)技術，2014，4（9）：13-15.

[2]張偉，戴建坤，許春蓮，等.基于PLC的在線水質監(jiān)測系統(tǒng)[J].化工自動化及儀表，2014（5）：501-505.

章慧才

摘 要：隨著近些年來環(huán)境污染的嚴重，水質污染也成為受到社會各界關注的一個話題。尤其是近些年來，由于水體污染而對社會生產生活造成的各種影響更使得這一問題受到人們的關注。在進行水質監(jiān)測過程中，采樣的預處理是一個重要環(huán)節(jié)。本文將就水質在線監(jiān)測已處理采樣系統(tǒng)的應用進行介紹。

關鍵詞：水質在線監(jiān)測；預處理采樣；應用分析

我國工業(yè)化的快速發(fā)展使得全國各地的水體在一定程度上受到污染，在對這些水體的水質進行監(jiān)測的過程中，如何實現(xiàn)監(jiān)測效果的提高，采樣是關鍵。通過對水質在線監(jiān)測系統(tǒng)加裝預處理采樣裝置，可以有效的提高水質在線監(jiān)測結果的質量，實現(xiàn)對水質的在線監(jiān)測。本文將就此進行研究，以期實現(xiàn)水質在線監(jiān)測預處理采樣系統(tǒng)應用效果的提高。

一、水質在線監(jiān)測系統(tǒng)簡介

1.基本架構

水質在線監(jiān)測系統(tǒng)主要由分析設備、取水采樣設備、配水設備、控制設備、防雷設備幾部分構成。其中，進行水質監(jiān)測的主體是儀表分析設備。這一部分主要有進行酸堿度分析的PH分析儀、進行電導率測定的電導分析儀、COD分析儀以及進行水體中微量元素分析的總磷分析儀等組成。而取水采樣設備則是將水樣進行采集然后分配給各個分析儀器進行分析、在該系統(tǒng)中，系統(tǒng)所有的泵的閥門以及一些輔助性的設備全部由PLC進行總體控制，在各個分析儀器的接口處還會設置一些數(shù)據(jù)采集裝置，實現(xiàn)對水體監(jiān)測數(shù)據(jù)的采集和處理。

2.工藝設計思路

在對該系統(tǒng)進行工藝設計的過程中主要遵循便捷、高效的設計思路。在該系統(tǒng)中采用單個泵進行抽水，采取單一線路進行輸水。在對源水進行采集以后首先對水中的泥沙、雜物進行沉淀，在沉淀過濾完全以后將水輸入各個分析儀器中進行測量，獲取數(shù)據(jù)。另一條輸水線路直接將水輸入分析儀中進行酸堿度、電導率的分析測定。在進行監(jiān)測過程中可以依據(jù)不同情況采取間歇式運行模式和連續(xù)運行模式進行。間歇式系統(tǒng)運行模式可以通過周期性或定點方式使得取水泵連續(xù)取水，在保證供水的情況進行間歇式的數(shù)據(jù)采集，在對數(shù)據(jù)采集完成以后對所采集到的數(shù)據(jù)進行統(tǒng)一存儲、處理，獲得結果。而對于連續(xù)運行模式首先同樣要保證取水泵連續(xù)取水，保證供水。同時及時對過濾器以及管道進行清洗，保證輸水的通常。依據(jù)情況的不同設置數(shù)據(jù)采集周期，統(tǒng)一存儲后進行分析獲得結果。

二、原始采樣系統(tǒng)的弊端

1.管線清洗困難

在每次取水采樣結束以后，管線中殘余的水能夠通過電動球閥自動排凈。長時間的取水以后，由于水體中存在的一些污染物會附著在管道中，會出現(xiàn)管道堵塞或其他情況的出現(xiàn)，影響監(jiān)測結果。因此在進行系統(tǒng)設計過程中必須充分考慮這一問題，盡可能避免懸浮物附著在管道壁上。一般情況下采用設置專門的管道清洗接口的方式對管道進行清洗，實現(xiàn)去除管道懸浮物，保證管路暢通的目的。但是在實際操作過程中，進行管壁清洗的水常常需要加入大量的絮凝劑使得管壁上附著的懸浮物能夠進入水體。因此需要提高對管壁的沖洗次數(shù)，這就導致監(jiān)測儀表常常需要終端監(jiān)測，對監(jiān)測結果造成一定的影響。

2.管道堵塞情況嚴重

管路清洗雖然可以清除一部分水體中的懸濁物和雜質，但是對于牢固附著在管壁上的沉積物卻無法進行有效清除。隨著不斷的取樣，水體不斷的通過管道，造成管道系統(tǒng)的運行環(huán)境不斷惡化，管壁上產生的附著物會越來越厚，在厚到一定程度的時候附著力不足以支撐就會出現(xiàn)脫落，隨著水流對儀器造成一定程度的沖擊，有時會導致儀器受到損壞。

3.存在清洗盲區(qū)

一般情況系，對輸水管道進行清洗是從反向進行的，在沖洗之前要把儀表的各個接口進行關閉，打開沖洗閥門進行沖洗操作。但是，這種沖洗方式會造成入門口同儀表之間的一段管道無法進行沖洗，而這段管道由于距離儀表較近會，對儀表造成的影響會更大。

三、預處理采樣系統(tǒng)的應用

鑒于現(xiàn)階段進行水質采樣分析儀器的各項性能，需要對所采集的樣品新進行沉淀以減少水體中的懸浮物和雜質，然后在后續(xù)的取樣中進一步進行清洗水體中為完全消除的懸浮物。

1.懸浮物較多的樣品清洗

對于含有懸浮物較多的樣品，一般要進行一定時間的沉淀處理。因此要設置專門的沉淀裝置?，F(xiàn)階段采用較多的是沉沙過濾裝置。這種裝置具有體積小、效果好的優(yōu)點。同時對于沉淀下去的懸浮物還可以自動排出，極大的降低了人工投入。此外，在沉沙裝置的底部進水，水流方向是自下而上的，因此具有一定的離心作用，可以有效的提高水中泥沙的下沉速度，提高懸浮物的清洗效果。

2.配水系統(tǒng)的清洗

針對多種參數(shù)的測量以及沉淀池等水體預處理裝置的設置，在新型預處理采樣系統(tǒng)中可以對氣、水自動清洗功能進行設置。通過PLC控制系統(tǒng)來實現(xiàn)清洗效果的提高。

四、結語

本文通過對現(xiàn)階段水質監(jiān)測過程中使用的在線監(jiān)測預處理采樣系統(tǒng)的應用以及同原始采樣設備進行比較可以發(fā)現(xiàn)，由于原始水質監(jiān)測采樣系統(tǒng)中存在一些弊端，因此，新型的在線監(jiān)測預處理采樣系統(tǒng)已經較好的對這些問題得到解決并已經進行了實際應用，取得了較好的實際效果。

參考文獻：

[1]余金棟，黃河.論水質在線監(jiān)測系統(tǒng)與物聯(lián)網(wǎng)方向教學標準的轉換[J].物聯(lián)網(wǎng)技術，2014，4（9）：13-15.

[2]張偉，戴建坤，許春蓮，等.基于PLC的在線水質監(jiān)測系統(tǒng)[J].化工自動化及儀表，2014（5）：501-505.