水质在线监测系统范文

时间:2023-03-27 21:57:24

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水质在线监测系统

篇1

【关键词】饮用水水质;水质安全现状;在线监测系统;技术要点

前 言

随着社会发展,饮用水安全已成为政府、社会、公众日益关注的焦点,获得安全饮用水是人类生存的基本需求。近年来,尽管各地农村加大了改水改厕工作力度,部分农民喝上了安全水,但仍有部分农民无法饮用到安全水,严重影响了农村居民的身体健康和生命安全。

重庆市是一个大城市带动大农村的直辖市,其农村饮用水安全问题在西南地区具有典型的代表性,因此加强农村饮用水源保护,保障农村饮水安全,已经成为当前重庆市社会主义新农村建设亟需解决的重要问题。

1.农村饮用水安全现状

1.1我国农村饮用水安全现状

饮用水是人类生存的基本需求,其安全问题直接关系到广大人民群众的生命安全及身体健康。饮用水污染事件是指因物理、化学、生物等因素污染饮用水,导致水质感观性状和一般化学指标、毒理学指标、细菌学指标、放射性指标发生改变,超过国家卫生标准和卫生规范的限值或要求,造成或可能造成公众健康危害的事件。近年来,中国饮用水污染事件频繁发生,如 2014年兰州市局部自来水苯超标事件、2013年杭州自来水异味污染事件、2012年江苏镇江自来水污染事件等饮用水安全问题引起社会各界的广泛关注。

1.2重庆农村饮用水安全现状

重庆农村地区饮水不安全性主要体现在水质差、水量不足、取水不便、不能保证供给等方面。截至2009年底,重庆市近2350万农村人口中,有近1063万人饮水不安全,占农村总人数的45.2%左右。其中,水质超标问题导致饮水不安全人口为近235万人,水量不达标导致饮水不安全人口略为354万人。

王晓青,侯新等对重庆市农村饮用水现状调查表明,除渝中区以外的39个区县,饮水不安全人口达到992万人,占总人口的41.86%。

2.水质在线监测系统国内外应用研究现状

作为传统实验室检测的一项重要补充手段,在线式饮用水水质在线监测系统应运而生。饮用水水质在线监测系统是一个集水质卫生指标监测传感器、无线数据传导设备和远程监控平台为一体,运用现代自动监测技术、自动控制技术、计算机应用技术并配以相关的专业软件,组成一个从取样、分析到数据处理的完整系统,实现了对饮用水水质的在线自动监测,可 24小时连续、准确地监测饮用水中余氯、浑浊度、pH 值等卫生指标及其变化状况,并通过网络实时将数据传输到监控管理平台。

2.1国外水质自动监测系统的发展状况

美国日本等国很早就开始对水质自动在线监测技术进行研究和应用了。美国在上世纪70年代就已经运用水质自动在线监测系统对河海以及湖泊等地表水进行了实时的监测。日本也同样应用自动监测系统对城市排水系统以及污水处理排水进行了实时监控,实现了自动连续监测的有效利用。

目前在国外已广泛采用GPS全球卫星定位系统,GPRS 无线通信网络以及计算机技术,建立起了无线分布式自动监测系统。通过水质自动监测系统以及通讯功能,可以对各个监测点的水质进行控制。

2.2国内水质在线监测系统发展现状

我国水质自动在线监测、快速分析等体系建设尚处于探索阶段。目前国内市政各大型自来水厂,主要靠直接引进国外饮用水工程成套系统,水质监测设备。监控系统也主要靠从国外进口。我国的水质在线监测仪厂家虽然很多,但是多数为民营企业,技术水平参差不齐,仪器的稳定性和可靠性不足,难以满足我国水体环境复杂的监测要求。可以预测,在未来的几年,水质在线监测仪器仪表行业的主要增长点将在环保相关领域的应用。水质的在线监测系统分析将迎来新的市场机会。

3.建设水质自动监测系统的技术要求

3.1监测点的选择

在生活饮用水水质进行在线监控时,要对其监测点进行合理的选择,这样才能保证监测的有效性,在线监测过程中所要选择的监测点有:(1)水源水的在线监测点,在该种监测点的选择过程中,应该考虑其供电条件、通信状况、交通状况、水深状况、地理位置等各种因素;(2)出厂水的在线监测点的选择,一般会将水质的监测点设置于出水泵房附近的位置;(3)在进行管网水水质的监测时,要选择能够反映出厂水水质变化的监测点来进行水质的监测。

3.2监测参数与仪器

根据水质污染特征和监督管理的需要,选择具有代表性的参数;仪器设备的准确度、检出限、重现性等主要检测指标要与实验室方法具有可比性,测定范围应满足监测评价的需要,最好具有方法比对校准的功能;应配备水质超标报警的自动采样器;仪器性能要好,抗干扰能力要强,运行稳定,故障率低。

3.3系统控制平台

要求运行速度快,内存容量大,并具有断电保护的功能;要具有仿真操作界面,可随时显示自动站各主要设备和关键部件的工作状态,并具有各种故障自动报警功能,具有监测参数值超控制限报警功能和设备控制输入设置功能。

3.4数据处理与传输平台

开发自动监测数据库,自动接收传送监测数据,并具有对数据库检索、查询和显示历史数据等各种功能; 开发对数据进行分析计算、报表编制的应用软件,可实时打印自动站传送的数据,并按要求格式打印各种报表;建立先进的软件操作系统,要求界面友好,兼容性强,易于修改,易于升级。

4.展望

在经济社会不断向前发展的新形势下,自动水质监测系统作为水资源和水环境保护的重要手段受到各级领导的重视,积极稳妥地发展水质自动监测技术,已成为水质监测能力建设的重要任务。水质自动监测系统建成后,将在跨界河流水污染纷争、水质评价、入河排污口监督管理、水功能区污染物总量控制、安全供水等方面发挥人工监测不可替代的作用。实现水质信息在线查询和共享,为控制水质和治理水污染提供科学依据。

参考文献

[1]罗翠琴. 水质自动监测系统的建设与管理[J]. 现代测量与实验室管理, 2009, (2):32-33.

[2]侯新, 龙训建. 重庆市农村集中式饮用水源地安全评价[J]. 中国农村水利水电, 2011, (8):96-99.

[3] 李怡庭. 全国水质监测规划概述[J]. 中国水利, 2003, (14).

[4] 王晓青, 侯新. 重庆市农村饮用水安全现状及水源地保护规划[J]. 水利水电技术, 2011, (7).

[5] 孙海林, 李巨峰, 朱媛媛. 我国水质在线监测系统的发展与展望[J]. 中国环保产业, 2009, (3)

篇2

关键词:供水管网;在线监测系统;浊度仪;余氯仪

中图分类号:U664文献标识码: A

1、前言

按照GB5749-2006《生活饮用水卫生标准》规定,水质检测指标为106项,从2012年7月起国家要求各制水企业强制执行该标准生产,并要求管网末梢处水质符合该标准。同时在2011年沈阳水务集团编制完成的《沈阳城市供水发展 “十二五”规划》中,明确提出水质达到的目标――建立本市的全方位的水质在线监测点,提高供水安全保证率,水质综合合格率达到99%。因此从现实出发,为确保实现供水完全符合国标要求,将建立水质在线监测系统。再者由于水质在线监测设备的成熟化及价格的下降,使企业监测成本得到改善,建立水质监测系统成为可能。

2、沈阳市T区供水管网及水质在线监测概况

沈阳市市区分为八个自然行政区, T区位于沈阳市的西部,到2010年底人口统计85万,供水面积484km2,供水水源为7个。经统计水质离线监测点29处,见图1该区拓扑图。是所有供水区中离线监测点最多的区。

水质在线监测系统的建设是一个循序渐进的系统工程,根据水质在线监测点选取的原则,结合沈阳市现有离线监测点位置的实际情况,又经现场查勘,故将T区作为本次水质在线监测点建设的第一试点区域。对现有的29处离线监测点中选取在线监测点的好处是:原离线点的选择也是积于经验积累,避免了选址上的盲目。

图1T区离线水质监测点拓扑图

3、水质在线监测系统的建立

一个完善的供水水质监测系统,包括水源、水厂水质监测系统,同时还应当包括一套完善的管网水质监测系统[1]。目前本企业已建立了水源与水厂的水质监测系统,对于管网的水质监测系统还是空白,本文就是对本企业供水管网水质在线监测系统提出总体设计方案,并实施。而管网水质监测的关键在于要在何处设置水质在线监测仪器,本文在对现有水质监测点布置方法总结的基础上,结合现有离线水质监测地址,优选出在线水质监测点位置,为下一步在全市范围内全面展开管网水质监测点建设提供参考。

供水管网水质在线监测系统主要包括硬件和软件两部分。本文主要讨论沈阳市管网水质在线监测系统的总体设计,即主要涉及相关的硬件设备(如监测仪表、传输设施、接收设施、计算机终端),软件系统主要是指与硬件设备相配套的管网水质管理信息系统以及管网水质模型。相关的软件系统将不再此讨论。

建立管网水质在线监测系统,需要分阶段、分步骤地进行,如监测点的选取、仪表的选取、监测方法的确定、监测参数的选择及原则,以及数据传输与数据处理等将按照水质在线监测系统方案于2014年逐步进行。

3.1 水质在线监测系统概述

水质在线监测系统是由计算机、通讯、控制、传感器“3C+S”(Computer、Communication、Control、Sensor)相结合,发挥综合功效,具有国际先进监控与数据采集技术,以计算机为辅助手段,进行水质监控、数据采集和数据传输。包括以下四个方面:

(1)计算机(Computer)技术

(2)通讯(Communication)技术

(3)控制(Control)技术

(4)传感(Sensor)技术

3.2 水质在线监测系统的功能

水质在线监测系统应该具备以下功能:

采集的功能;传输的功能;显示及分析的功能;显示历史数据、查询、检索、存储、及分析功能;远程网络查询;显示报表及打印;报警及预测预报功能。

3.3 沈阳市T区在线水质监测项目的确定

根据CJ/T 206―2005《城市供水水质标准》的相关规定:管网水质检测必须测定浑浊度、色度、臭和味、余氯、细菌总数、总大肠菌群、CODMn(管网末梢点)这七项指标。又根据《生活饮用水标准检验方法》GB5750―2006中规定:在这七项指标中色度、臭和味是通过人的感觉器官来完成的;细菌总数、总大肠菌群、CODMn是在化验室来完成的,不适合于现场测定;而其它两个监控指标浑浊度、余氯是可以由仪器在现场完成的。

浑浊就是水的澄清度,是评判水质的必要指标,是监测水质的重要的指标,根据浑浊度值直接可以判断供水管网水质是否受到了污染,通常浊度变高,一是微生物、细菌、病原菌入侵,二是无机物或有机物或两者的侵入,三是由于爆管造成水质的突然恶化,也会使浊度急剧升高。曾有人做过浊度对水质影响试验[2],当浊度降至0.1NTU时,绝大多数有机物被去除,致病微生物也几乎无,有机物的降低,使有机卤代烃这种有毒物质产生的几率降低。这也是西方发达国家把浊度降至0.1NTU甚至接近0的原因。

余氯是国标中规定的检测指标之一。由水厂生产出的合格水在庞大、管材不一的输配水管网输送过程中水质会逐渐下降,在输配水过程中保持一定的余氯,可避免水体的再污染和微生物等的繁殖,确保用户端合格水质。同时水中的余氯量要有一个“度”,过多的余氯量一是造成资源浪费,成本增加;二是在管网中会与有机物发生化学反应,产生“三致”物质,对人体有害;三是由于氯是强氧化剂,过多时会与输水管道反应,腐蚀管道。因此,把测定余氯值作为管网在线监测另一个指标。

如今,还有一些制水企业在管网中监测电导率、PH值、温度等[3],相较于浊度和余氯这两个监测指标,无论从监测效果与投入成本比较,都无浊度与余氯其对水质的监测更好。

3.4 沈阳市T区供水管网水质在线监测点选址

安装水质在线监测仪器可做到实时监测水质,预测水质变化规律,判断是否需要调整制水工艺。而选取能全面、真实、准确的反映大部分管网内水的质量的监测点是建立在线监测系统的关键与核心。根据沈阳市“十二五”供水发展规划,泵站水质综合管理达标率≥95%,其中包括:泵站水质监测率100%,未发生水质事件100%。今后沈阳水司将陆续上马在线监测设备,主要是余氯检测仪和浊度检测仪。主要安装在水源、二次加压泵站、管网节点等。

从技术和经济的角度考虑,在管网中选择合理的水质监测点,能满足下列要求[4-6]:

(1)以最少的水质在线监测设备投入,而了解整个管网尽可能多的水质信息;

(2)在已知水质监测点数量的前提下,最能代表整个输配水系统供水量的;

(3)供水管网中每个节点都有可能成为潜在的的水质突变污染源,当污染事故发生时,所选的这组监测点集合必须能在最短的时间内捕捉到这一变化;

(4)从污染事件发生到监测到这一污染事件,受到污染的供水量最少的这样的布点。

还有必要处设监测点。在本市管网中,存在一定数量的上个世纪五、六十年代铺设的石棉水泥管、解放前铺设的预应力钢筋混凝土管等。这些管道,一是铺设时间长,管道老化严重;二是内壁没有防腐,管道腐蚀严重。这些管道分布在全市范围内,尤其是老城区比较多,对下游的水质产生恶化影响,水质下降明显,还会增加输水成本。由于本企业资金紧张,要想彻底改造更换管网,不是三、五年内能够做到的事,因此有必要设置水质在线监测点,可选取特别严重的几处管段进行监测,又可为今后研究管材对水质影响提供技术数据。

从以上分析可见,选址主要还是根据经验、实际现场进行监测点的选择。

3.5、沈阳市供水管网水质在线监测仪器的选择

在线仪器的选择要根据企业的发展规划和现场实际状况,比较同行业中使用的同类产品的优缺点,所选择的仪器在未来几十年应该是最先进的、不落伍的。

1、在线浊度仪的比选

本企业选择的是哈希的1720系列在线浊度仪。它是目前国内绝大多数已经建设的管网水质在线监测系统中普遍使用的产品。同时,从仪表的性价比、售后的维修来说,哈希都是最佳的选择。

2、在线余氯仪的比选

由于美国HACH公司是一家生产水质监测仪器的专业厂家,产品具有测量精确、运行可靠、操作简单、低维护量、结构紧凑等特点。其在线化学分析过程更方便、更迅捷、更可靠,本市还有其办事处,为维护与安装提供了便捷条件,同时性价比合理,故本企业在线监测余氯仪全部采用该产品。见图3所示。

图3HACH1720E型浊度仪与HACH CL17余氯仪

3.6 在线监测系统数据传输手段的选择

综合考虑水质监测设置处的现场条件、运行成本及管理方便等诸多因素,本文对2种数据传输通讯手段进行分析与比较。

在供水监测系统建设中,对管网监测数据的传输方式可分为有线和无线两种。

无线通讯方式又分为:电信CDPD(Cellular Digital Packet Data星空数字分组数据)传输,移动GPRS(General Packet Radio Service通用无线分组业务)或联通CDMAIX(Code Division Multiple Access多码分址――数字技术分支)传输、超短波传输、移动(或联通)短信传输、光纤传输、3G、4G等。一般地讲,3G、4G是指将无线通信与国际互联网等多媒体通信结合的新一代移动通信系统。

无线通讯网络灵活、经济,成本低、应用越来越广泛,智能化、自动化越来越程度高,因此成为最主要和有效的数据传输方式。

由于本企业现有的泵站远程动态监控系统的传输方式为GPRS通讯传输方式,故本水质监测系统将利用现有网络进行实时传输数据,以实现资源的共享,同时降低了成本。

3.7 在线监测仪表的管理与日常维护

(1)建立与健全一系列严格的水质管理规章制度,包括水质监测操作规程,水质检验项目及频率、水质上报制度,水质监测质量控制制度、各组织职责等。

(2)健全组织机构,明确岗位职责,对制定水质监测计划及保证实施的措施,保证样品质量,标准分析及方法完整、准确。

(3)监测人员具有良好的技能,人员进行专业培训,持证上岗;同时注重技术人员的继续教育与专业人员的技术培训。

(4)记录监测数据,对远传通讯设备进行每日跟踪,由中心控制服务终端建立数据库,对水质数据进行处理。

(5)定期校核仪器测量精度,按照测试试液使用频度定期更换。

(6)对分析数据进行正确处理、校对、审查并形成分析报告,建立分析报告审核制度、保密制度。

(7)建立仪器报警申报制度,及时上报有关部门和人员,对水质当时状况进行取样,留作备查。

4、结论

本文对沈阳市T区水质在线监测系统的建立方案进行了阐述。作为制水企业水质在线监测系统的建立,可以满足用户对水质安全性的要求,为水质安全提供了技术上的保证,是避免发生大规模水质事故和日常水质监控的有力保障。

参考文献

[1]郭姣, 刘遂庆等. 供水管网水质监测点布置方法研究与应用. 给水排水, 2007,vol.33 No.8:115

[2]Robert-Nicoud, Y Raphael, B.Smith, I.F.C. Configuration of Mersurement Systems Using Shannon’s Entropy Function. Computers and Structures,2005,83:599-612

[3]Saskia K Van Bergen, Irina B Bakaltcheva, Jeffrey S Lundgren, et al. Environ Sci Technol, 2000,34(4):704-706

[4]陈立. 中国小城镇供水安全技术指南. 中国建筑工业出版社,2012,8:402~404

篇3

【关键词】 水质监测 系统 研究 MSP430 GSM 设计

随着社会经济的不断发展,人们生活水平日益提高,人们对生存环境质量也更为关注,环境意识的提升使我国的生态经济的发展取得了良好的进展,我国的生产和可持续发展能力得到了较大的提升,改善生态环境,促进生态经济的发展,调整产业结构是实现人民生活富裕、生态良好文明的必经之路。目前随着我国经济的发展和工业化水平的提高,工业废水和城乡生活污水的排放量大大增加,致使水质日趋恶化,资源短缺和水污染加重等水环境问题日益突出,使人们的健康和经济的发展受到了严重的威胁和制约。因此,要加大水污染治理的力度,加强对水污染的控制,采用新技术对水质进行全时段的动态监控。水质参数在线监测及远程传输系统是目前广泛应用的一种技术装置,用现代管理手段对水环境质量进行检测,是我国实现对水质变化和污染物总量进行控制的重要方法。

1 水质监测技术的现状

通过加大环境保护力度,优先发展环境产业可以有效实现对生存环境质量的提升和保护,我国主要是通过制定一系列污水排放标准并加监管力度的手段,对水质分析项目分析进行定期监测,对污水和废水排放标准进行严格把关,辅助罚款、停产整顿等手段来实现对水污染的整治和对水资源进行有效保护的。我国普遍采用通过人工采集、分析数据、手工汇总制表等工作手段来实现对环境的监理,这些手段存在一定的缺陷,比如采样间隔时间长,数据分析汇总慢且传递不及时,对当地环境现状的反映不及时、不准确等。目前我国从事水质参数检测研究工作的比较少,尽管环境监测部门现在已经计划实施城市水质参数与污水流量监测网络项目,通过数据传输网络对水质情况和污染物排放情况进行监测,但是到目前为止还缺乏基层水环境在线监测与数据远程传输的仪器设备。因此,需要发展环境监测仪器设备项目,通过研制一种连接基层监测部门与辖区内企业之间的现场参数在线监测与远程传输系统,来实现对水质进行全时段的动态监控,以便对环境能够最好的进行保护。国外目前已经早在20世纪70年代就已经发展了水质移动监测系统和自动监测系统。通过在一个水系或一个地区设置若干个有连续自动监测仪器的监测站,由一个中心站控制若干个子站,随时对该区的水质污染状况进行连续自动监测,形成一个连续自动监测系统的方式对水质污染综合指标进行有效监测,并通过全球卫星定位系统和GPRS/GSM无线数据通讯装置对信息进行传输,建立网络化的“环境评价体系”和“自然灾害防御体系”,来实现对水环境质量进行综合性评价,从而有效防治和控制水污染及保护水资源。

2 水质监测系统的设计

为了实现对水质进行有效监测,需要研制和开发出水质监测系统,以美国GLOBAL WATER公司的wQ系列水质参数检测传感器为研究模型,通过在线监测仪器,单片机电路、信号调理电路、A/D转换电路和液晶显示器电路的硬件设计,以及A/D转换程序、数字平滑滤波程序、数据运算处理程序和字体显示程序的编写,把MSP430单片机作为现场参数在线监测子系统的核心器件与电路进行合理配置,把水质传感器监测到的电信号转换成4-20mA/0—5V的标准信号,并通过数据运算处理得出实际化学或物理量的数据对现场参数在线监测子系统、数据远程传输子系统和数据管理子系统进行合理化设置,实现监控中心的服务器与监测站点的水质监测仪之间的远程通讯和对辖区内监测站点的各项水质参数的数据接收、存储、查询、统计以及通行分析,来建立一个完整的水质参数在线监测及远程传输系统。

2.1 监测系统的软件构架——水资源质量评价系统

客观、科学、公正地监测、评价水资源质量是反映水环境状况的首要表征,水质水量同步监测、资料配套是相关部门及时、快速、准确地提供水质动念信息的主要手段。在实际工作中要以社会需要为前提,通过多种方式向社会展开全方位服务。通过有效地采集、存储、分析、报告、预测、公布的手段把实时、大量的监测数据及时、准确的上报,通过科学依据和技术支撑为水行政主管部门提供决策的考量和执法的依据,以有效做好水资源保护工作。目前我国广泛采用的水环境管理信息系统是通过应用Internet技术、GIS技术,以Microsoft的XML语言为基础,在的服务平台上,应用W EB G I s,有机结合地理信息系统的空间图形与水环境评价属性数据,实现对各层空间信息、属性数据进行自动采集、实时传输、分类存储、更新显示、分析评价、有效管理、报告和。这个系统最用覆盖面广、运行费用低、安全、稳定、可扩充性强、业务操作简捷、日常运行维护简便的特点。

2.2 监测系统的硬件构架——立体化监测解决方案

实验室、移动和自动监测立体化共同构成了立体化的监测解决方案。实验室是四级监测体系中进行同常水质分析工作的基本单位,实验室监测具有监测数据规范、统一的特性。建立起相应的移动监测系统是预防重大流域的突发性水污染事故和灾害的重要手段同,通过应急移动监测解决方案可以使实现对污染物质的迅速监测。自动站监测解决方案是通过自动水质监测站对水质进行连续或间歇地实时监控。

3 水质监测系统的总结与展望

我国通过单片机数据检测技术与数据传输技术进行合理组合设计出了适合在我国基层环境与水质监测单位应用的水质在线监测及远程传输系统,这一系统的设计为我国基层水环境及水质监测提供了一种新的检测手段和系统设备。通过综合应用解决方案,在提高水质监测信息数据传输和分析效率的同时,还有效提升了有关部门对突发、恶性水质污染事故的预警预报及快速反应能力,使水质量实现了应急移动监测,有效提升了我国水质监测的水平。

参考文献:

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关键词:总磷 在线监测 节水降耗 高炉循环冷却水

1、前言

我国是一个严重缺水的国家,淡水资源总量为28000亿立方米,占全球水资源的6%,仅次于巴西、俄罗斯和加拿大,居世界第四位,但人均只有2200立方米,仅为世界平均水平的1/4、美国的1/5,是全球13个人均水资源最贫乏的国家之一。我国城市因缺水,每年经济损失达1200多亿元人民币,而工业用冷却水要占工业水总量的70%左右,因此,通过节水提高水的重复利用率是现代工业的重点工作。

河北钢铁集团邯钢分公司(以下简称邯钢)位于严重缺水的河北南部,作为国有特大型钢铁企业,已经跨入千万吨级钢铁企业行列,随着企业规模的扩大,水资源的大量消耗势必造成水资源短缺及水污染。水质在线监测系统作为一种高新技术,能够实现水质的不间断监测,为生产运行提供及时数据,提高水处理效率,减低补充水的用量,从而节约水资源;降低污水排放量,减少对环境的污染,同时节约了水处理剂的使用成本。

2、邯钢东区高炉循环水系统

邯钢东区5#、7#、8#高炉循环水泵站采用通风冷却塔、蒸发式空冷器和干式空冷器冷却方式,生产的开路净环水主供高炉风渣口各套及炉身喷水;软水闭路循环水主供高炉炉体及热风阀系统。在开路净环水中投加缓蚀阻垢剂、杀菌灭藻剂,对软水闭路循环水投加缓蚀阻垢剂。

3、水质重点监测指标

3.1 PH值

pH值有时也称为氢离子指数。由水中氢离子的浓度可以知道水溶液是呈碱性、中性或酸性,它是循环冷却水处理过程中的重要控制指标之一。我国大部分水处理药剂采用磷系配方,PH值的调节失控,会对水处理药剂效果产生负面影响,甚至会造成系统腐蚀,结垢等问题,常用的磷系配方水处理法,要求PH值范围较小,故控制好PH值指标是水处理的关键。

3.2 硬度

硬度是指水样中钙镁离子的总浓度,由于工业循环水中水的蒸发浓缩,很容易形成水垢;而投加的磷系药剂与产生硬度的阳离子结合,形成保护膜附着在管道内壁,最终目的是降低系统结垢几率,这样硬度的高低也是发挥药剂最大能力的体现。

3.3 氯离子

氯离子有很强的穿透性,它的原子半径小,并有很高的极性,能促进腐蚀反应,又容易穿透金属表面的保护膜,造成缝隙和空蚀等局部腐蚀。另外氯离子也是确定水系统浓缩倍数的一种方法,用于指导系统的补水及排污。

3.4 总磷

循环水中总磷包括有机磷和无机磷,它是衡量阻垢缓蚀剂的投加量的指标,若阻垢缓蚀剂的投加量过高,在水中有机膦容易转化为磷酸盐而产生结垢的倾向,并加剧水中菌藻微生物的繁殖,投加量过低,则不能起到阻垢和缓蚀的作用。保证总磷指标,即保证药剂发挥最理想效果时的投加量,相应最大限度降低药剂使用成本。

4、在线监测仪器的应用

对于邯钢而言,在节水方面还存在着大的潜力,循环水浓缩倍数的控制直接影响到钢铁企业的用水成本,提高循环冷却水的浓缩倍率,减低补水的用量,降低排污量,进而降低水处理药剂的消耗量。这就需要有及时的数据传输,及时反映循环冷却水的水质情况。

邯钢东区高炉循环冷却水系统总磷监测以往依靠手工取样化验,这种离线分析往往会造成采样误差大,分析周期长,数据代表性差,不能及时反映水质的瞬时状况,进而对药剂的投加量把握失衡,人工检验带来药剂投加效果的滞后,难以满足企业进行有效水质管理的需求。因此,只有对水质进行实时自动监测,并将数据及时传递给水站岗位,才能评价水质状况和变化规律,车间及时掌握循环水的总磷变化,进而科学合理调整水质加药,把握排污量和补水量。邯钢东区有3座高炉循环水系统加装水质总磷在线监测系统,进行多通道监测,经过半年的调试运行后,为验证在线监测系统使用情况,比较实验采用国家标准监测分析方法进行实验室分析,并与在线仪器的测定结果相对比(见表1,2,3)。

4.1 结果分析

(1)分析方法:相对误差:γ=(x/x)×100%,其中,x表示手工总磷监测值,x表示两种方法的差值。

显著性检验:根据实际情况,本文采取置信度为95%时,F、t检验法对实验结果进行分析。

(2)结果对比:(表4)

4.2 结论

查看F值,Fn

根据高炉循环冷却水对水质的要求,在线监测系统运行中,总磷的日常数据符合规定的水质指标范围内。因此可以得出结论, 总磷在线分析仪测得的数据真实可靠,可以用于高炉循环冷却水日常生产的监督和指导。

5、仪器运行、维护

由于进口总磷在线监测系统设备昂贵,操作界面复杂,成本较高,邯钢东区高炉循环水系统引进的核工业北京化工冶金研究院的HGY-Tp型总磷在线分析仪,采用大屏幕液晶显示器,中文界面操作,对水质进行在线即时监测,并将所得到的水质情况信号即时传送给岗位监控画面,实现了对循环水中总磷含量的实时监控。

5.1 仪器的检查

(1)保持仪器内外清洁,每日打开仪器前门观察仪器工作状态,检查试验过滤器有无泄漏等。

(2)根据实际生产情况及被检测水体的水质状况来确定校准周期,清洗仪表探头,及时

更换试剂,六个月更换一次泵管,一年更换一次阀管,更换试剂、配件后对仪器进行标定。

5.2 质量控制管理

(1)试液的质量控制:在线监测仪器所需的试液需要定期检查,如发现有沉淀、变色等现象,应及时更换、重配。

(2)比较实验控制:发现数据异常时,采用实验室手工取样分析,并与在线仪器的测定结果相对比,来判断在线仪器测定的准确度。

6、结语

6.1 经济效益

考虑到减轻手工化验负担后,年可节约人工费用18万元;现在每月3座高炉减少投加缓蚀阻垢1500kg,每吨缓蚀阻垢剂按照1万元计算,年可节约药剂成本18万元;通过药剂投加量的调整后,在保证药剂的停留浓度前提下,东区高炉循环冷却水系统平均每天节约河水补充量400吨,水价参照1.76元/吨合计,年可节省对外付水费用约26万元。

6.2 社会效益

随着药剂投加量的减少,相应的排污频率随之降低,3座高炉循环水系统原来的排污量为500吨/月,现排污量为100吨/月,减少排污量就等同于降低了企业生产成本,更增加了社会效益。

篇5

关键词:海洋浮标 海洋生态系统健康 动态监测 海洋管理

中图分类号:TP27

文献标识码:A

文章编号:1007-3973(2012)007-096-02

随着环境监测技术和管理需求的不断发展,海洋环境监测已经逐步从费时费力的现场观测往自动在线连续监测的方向发展,我国海洋环境的在线自动监测系统也不断得到管理部门的重视和认可。与此同时,由于海洋环境水质评价自身的缺陷以及污染物的不断增加,海洋和环境管理对于环境评价也由原来的水质评价往生态系统健康等环境综合评价方向发展。因此海洋自动监测系统如何在海洋生态系统健康监测中发挥作用,对海洋环境保护和管理有着重要的现实意义。

1 我国海洋多参数在线连续监测浮标现状

海洋多参数自动在线监测系统是一个以在线海水分析仪器为核心,运用自动控制技术、计算机技术、无线传输技术以及相关的专业分析软件所组成的监测体系,该系统具有投资经济、功能强大、数据量大、响应及时、公正客观、稳定可靠、操作简单、维护量小等特点。为了实现对调查船难以做到的海洋环境长期、定点、连续、多参数的现场实时自动观测,国内外上世纪80 年代开始将资料浮标作为海洋环境监测的一种常规手段。尤其是在上世纪90年代,随着现代海洋环境自动监测技术的迅猛发展,在直接毗邻经济告诉发展都市的近海港湾,针对海洋污染或生态环境的水质自动监测网络纷纷成立,据统计1992年9 月一个月内, 全世界通过ARGOS 定位和数据传输的在用的锚碇浮标就达352 个。

多参数浮标主要由仪器设备载体、能量供应系统、海水水质分析仪器、数据采集与传输系统、岸站监控中心、安全防护系统、固定锚链系统等六大部分组成。从上世纪90年代开始,我国开始引入YSI等国外多参数浮标,我国部分海域开始布设多参数自动监测浮标。“九五”和“十五”期间,依托863等科技攻关项目的支持,我国开始自行研制海洋自动监测技术取得了较大进步,如“无人自动监测站与生态浮标系统”等,涌现了一批海洋自动监测科技成果。近年来随着监测数据技术集成技术的发展,多个自动监测浮标/探头集成性越来越高,自动监测浮标所囊括的监测项目得到不断补充,项目包括气象、水文、水质以及生态等方面。多参数浮标已经发展成为集成了传感器、数据处理、数据通讯等多项高新技术的测量项目齐全的海洋自动观测系统。

单个多参数浮标只能监控一个较小区域的海洋环境变化。近岸海域环境复杂多变,因此单靠一个或少数几个浮标难以监控较大或整个海区的海洋环境变化,需要建立多个浮标组成的自动监测网络系统。2004年起,厦门市海洋与渔业环境监测站在厦门湾陆续投放了5台海洋水质连续在线自动监测浮标,被成功应用于厦门同安湾赤潮短期预报,并取得了较好的效果,为自动监测系统在海洋生态灾害防治应用积累了经验。2008年起,广西北海海洋环境监测中心站陆续在广西近岸海域投放了16台海洋生态多参数在线自动监测浮标,形成了当时国内规模最大的海洋自动监测网络系统,为较为准确的监控广西近岸海域生态环境变化提供了良好平台。

自动监测系统应用中最关键的是传感器。以目前国内常用的海洋生态监测浮标系统为例,其可以监测海水的几个方面:(1)温度、盐度、pH、溶解氧、溶解氧饱和度、浊度、电导率、氧化还原电位和光合有效辐射等基本物理参数;(2)氨氮、硝酸盐、亚硝酸盐、正磷酸盐、硅酸盐等营养盐化学参数;(3)叶绿素和蓝绿藻含量等生物参数;(4)风速、风向、气压、气温、湿度、雨量、光照度等气象参数;(5)流速、流向、非方向波等水文动力学参数。此外国内外还在生态浮标上积极探索和应用COD、BOD、硫化物、浮游生物类群以及生物传感器等,拓展生态浮标的监测项目,为多参数自动监测系统的应用拓展提供了基础。

2 海湾生态系统健康动态监测发展概况

由于海洋水质评价方法的局限性以及海洋生态环境的被重视程度提高,海洋生态系统健康评价近年来不断受到科学家以及政府部门的重视,成为了海洋生态学和海洋管理的热点问题和发展趋势之一。然而由于海洋生态系统以及海洋环境本身的复杂性,海洋生态系统健康的概念一直处在争议当中,未能达成共识。祁帆等(2007)在综述了前人观点后提出了健康海洋生态系统的概念,指在特定的自然边界范围内,可维系其正常的结构和功能的海洋生态系统。

目前,海洋生态系统评估方法主要包括指示生物法和指标体系法两大类。相对而言,指示生物法比较简便,但容易遗漏重要信息,难以反映复杂的海洋生态系统;指标体系法可以更综合地反映海洋生态系统的健康状况。其中海洋生态系统健康评价尤其侧重在:(1)评估海湾富营养化状况;(2)评估入海污染物;(3)赤潮等生态系统病症等方面。

许多国家以及我国相应启动了海洋生态系统健康评价项目。随着海洋生态系统健康评价在海洋研究与管理领域中被越来越多的应用,海洋生态系统健康中关键指标的动态监测将会被逐渐重视和应用。如澳大利亚开展了“生态系统健康监测计划”,对河口生态系统健康进行评估和监测。可以遇见,在当前以及未来的一段时间里,我国将逐渐重视海洋生态系统健康评估,并对其进行动态监测。由于海洋生态系统健康评估体系囊括很广,采用船只航次调查将会较大的费时费力和费财,从经济角度上来看操作性较难。因此,从指标体系中选择部分重要指标,采用生态浮标系统进行连续动态监测,进而指示生态系统健康的变化情况,将为海洋生态系统健康动态监测提供了一个可行方向,有较大的应用前景。

3 多参数浮标在海湾生态系统健康动态监测中的应用

篇6

关键词 水质;监测;自动化

中图分类号 X84 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2012)092-0206-02

1 我国水质自动化监测技术的发展

水质在线自动监测技术应用于地表水1及2工业、企业等在线自动监测领域。1地表水水质在线自动监测在我国做为新兴的行业,始于二十世纪末,通过它可以对地表水的水环境质量及污染变化趋势进行在线监测,为水环境保护、管理及水污染防治提供重要信息。随着国家对环境治理的力度加大,特别是对水资源保护力度加大,地表水水质在线自动监测系统(站)已在我国各大江河湖泊上陆续建立起来,并在水文、环保等领域应用推广。2工业、企业废水在线自动化监测在成长初期主要以民营为主,产品单一、规模普遍偏小,技术不够成熟,仪器的可靠性、稳定性不足、安装量小,难以满足我国复杂的水体环境和日益多样化的污染物监测需求。随着国家对环保产业的重视和水质自动监测网络体系的建立,产品逐渐多样化、质量逐渐稳定、环境水质在线监测仪器厂家数量迅速增长,部分具备自主研发实力的企业发展壮大起来,涌现出一批与国外知名品牌如美国哈希、日本岛津等相抗衡的仪器生产企业。

2 地表水水质自动化监测技术分析

地表水水质自动化监测技术是一个集水力、水处理、水质分析、仪器、仪表、工业自动化、计算机技术、数据传输、远程监视与控制等多学科、跨行业的系统工程。水质自动化监测系统工程组成一个水质自动监测站。由于科技的进步自动化监测技术的推广,采用现代工业自动化的运行模式把大量的人力资源和物力资源从现场取样和水质分析中脱离出来,实现对被测水体进行定时、等时或随时的测试,监测的数据及时传送到相关的职能部门,作为政府职能部门分析统计、执法、决策等的依据,达到自动在线监测的目的。地表水水质监控技术严格按照《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)执行,并对每项监测结果定出相应的水质类别。地表水水质自动监测技术广泛应用于水利、环保等行业,水质自动监测站水质监测频率一般采用每4小时电脑自动采样分析一次,每天各项监测记录可以得到6个监测结果,当发现水质状况明显变化或发生污染事故时,亦可随时根据管理需要相应提高监测频率(2小时一次或1小时一次)。

一个水质自动监测站基本是由一个监测中心及一个子站组成。子站根据所在流域水质状况自动测量分析水中溶解氧(DO)、电导率、PH值、浊度(SS)、温度、水位、流速、流量、六价铬(Cr+6)、氯化物(cl-)、氨氮(NH3-N)、高锰酸盐指数(CODMn)、总磷(TP)等基本项目参数,亦可根据实际需要增加分析项目,所得监测数据向中心站传输。水站一般基本工作流程为:水样由采样泵提升采集后,通过输配水管网,一路进入水质5参数分析仪进行分析,一路经预处理后供给水质分析仪进行项目分析,一路提供给水文参数的监测,所得测量值实时传输给子站电脑储存,并向上一级中心站传输。

水质自动监测系统(站)需无人值守及连续工作,因此对监测仪器的结构、性能和检测灵敏度都有相当高的要求。由于系统是由多种技术和仪器设备组合而成,系统各部分互相支撑,只要一个部分出现问题将会导致全系统的不能正常运行。为了保证系统能长期可靠地连续运行和准确获取监测数据,从水质自动监测站的选点、站房建设、仪器的选型、以致整个系统的建设、安装、调试、运行、维护到数据的采集及处理必须认真的对待。要求设计合理、保证建设施工质量,确保安装无误。

水质自动站管理需有专职培训的技术人员负责,熟练掌握仪器、系统及软件的操作和使用,同时要用科学的管理办法和严谨的质量保证体系实现水质自动监测系统(站)能长期可靠地连续运行。日常维护要求做到:1)每周对水质自动站进行巡检、检查现场仪表;2)检查现场避雷装置工作状态,每年对避雷针接地进行检测;3)及时清理水站沉砂分离装置及参数仪表藻类和泥垢,并将清理后的水样排空;4)检查纯水制备系统的滤芯使用情况,若发现明显污染应及时更换;5)检查现场仪表试剂管线及比色皿清洁状况,检查管线是否磨损或污染;6)检查现场仪表仪器显示值与数据库存储制是否一致,每6个月备份一次系统的监测数据。

3 水质自动化监测技术VPN的应用

监测数据通过外网VPN方式传送到各水质自动站的托管站,省级监测中心,科技的进步是水质自动化监控发展的一个重要里程碑。进行水质监控及时准确的分析的同时,还可以根据水质全面调控水资源。根据不同的水质进行不同的分配和使用,节约用水保护环境。国家规定每个地表水水质自动监测站应进行实时监视。VPN在这个地表水水质监控工作中起到了主要作用,按照规定每个水站的监测频次为每4个小时一次,具体时间是:0:00、4:00、8:00、12:00、16:00、20:00、24:00整点启动监测,通过网络使用VPN进行数据。对于地表水水质污染、地表水灾难控制、地表水水位变化,监控中心进行统一协调起到防灾减灾的作用。国家把水质类别分为五类。一类和二类属于优质水源可供饮用;三类水质属于良性水源可以用做生活用水;四类水质属于轻度污染可以调配到工业用水范围;五类水质属于中度污染,或是高度污染水源属于必须得到净化的劣质水源。

水资源属于国家经济生活的命脉,采用最先进的信息技术是维护国家经济建设,人民生产生活的基本保障。VPN网络水质处理监控系统在水资源监测中发挥着巨大的作用,水质自动监测站无须现场人员值守及连续工作解决了野外工作人员疲劳操作的费用,和库区水灾害险情地段的安全值班,通过VPN网络实时监控节省了人力、物力和财力的同时提高了监测工作的准确性,增强了管理水平。由监控中心—通信介质—水资源测控设备—测量设备组成的水资源监控系统提高了水资源监控的质量和准确度。水质自动化监测控制终端直接同各种智能表具控制设备、传感设备进行连接,可以实现实时采集、存储功能,还可以把采集整理的数据进行远程传送,同时进行远程控制等各种功能。供电方式可以使多样的可以通过城市电网供电、太阳能供电以及蓄电池供电等。VPN通过网络采集的水样设计出对应水资源管理信息系统:水资源配置、水资源规划、水资源论证、节约用水、水资源保护、信息服务的整合平台,形成全国统一的水资源管理系统管理模式。

4 结束语

人们随着环保意识的提高,国家对水资源管理问题也越来越重视。由于能源的短缺地表水水质的监测技术要求也越来越高,因此,必须要有先进的水质监测成套系统才能满足社会的需求。水质监测系统能做到实时,准确无误,连续监测和远程控制,及时掌握主要地表水水体水质状况,及时准确的防患水灾害和水污染。同时还可以在发生水资源水质灾害和污染的情况下及时通报政府有关部门,做出紧急对策保证国家和人民生产生活健康有序的发展。

参考文献

[1]楼鸿强.基于嵌入式技术和分布式数据库的水质监测系统[D].浙江大学,2007.

[2]李莲芳.北京市地表水水体污染评价与控制对策研究[D].中国农业大学,2004.

[3]施建强,徐中立,黄凤辰,周金陵.水质遥感信息与GIS集成方法与实现[J].计算机工程与应用,2005,07.

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关键词: 环境保护 地表水 环境自动监测系统 方案设计

一、系统概述

“环境自动监测系统”以下简称EMIS系统,是针对于水质、流量、污染物总量控制需求而进行的分析、检测和评价的综合监控系统。该自动监测系统以分析水体环境中具有代表性因子值变化监测为目的,以在线自动分析仪器为核心,运用现代传感技术、自动测量技术、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信网络组成的一个综合性的在线自动监测体系。

EMIS系统包含信息采集系统、信息传输系统、信息管理系统和信息服务系统四部分。中心站通过卫星、无线电信网络(GPRS/CDMA)和电话拨号三种通讯方式实现对各子站的实时监视、远程控制,以及数据传输功能,托管站也可以通过电话拨号和无线电信网络(GPRS/CDMA)方式实现对所托管子站的实时监视、远程控制及数据传输功能,其他经授权的相关部门可通过电话拨号方式和公共网络实现对相关子站的实时监视和数据传输功能。

EMIS系统可尽早发现水质的异常变化,为防止下游水质污染迅速做出预警预报,及时追踪污染物,从而为管理决策服务。EMIS环境监控信息系统主要应用于环境保护行业,本系统能够实现环境在线监测,市监测站软件通过各种通讯方式来接收现场子站版软件采集到的数据,并且在系统中把数据进行处理、筛选,把需要的数据保存起来,打印出报表并导出Excel表格。本环境监控信息系统,利用国际上的标准Modbus/TCP协议读取现场设备的数据,进行数据采集,又通过工业调制解调器、无线GPRS或者互联网等方式来进行传输,市监测站软件收到这些数据之后,再进行数据处理。本系统采用了多种国际上的通讯协议(如Modbus、RTU、Jbus、TCP/IP),系统的扩展非常方便。

二、系统设计原则

本系统是基于性能可靠的硬件设备、成熟的软件技术、先进的体系结构、采用标准化和模块化建立的系统。系统运行可靠、功能完善、操作灵活及整个系统具有良好的扩展性,易于管理升级和二次开发。

本系统基于VPN技术、自动控制技术、GIS系统及数据库技术进行开发,以监测实时数据、空间数据和设施属性数据为基础,具有实时操作、综合信息分析和实用信息提取功能,具有数据报告、报表生成功能,以及图形和图像显示编辑能力。

本系统的设计开发遵循以下原则。

1.实用性原则:系统紧密围绕水质监测管理业务,满足环保行业各部门业务工作特点和要求,满足环保业务的实用性要求。立足环保工作实际,注重建设成果的实用性,并充分考虑在用软件和历史数据的继承,做到方便数据查询,操作简便,界面美观。

2.先进性原则:系统的功能设计立足于高起点,在考虑性价比的同时考虑系统的先进性。在软硬件平台的选用上采用国内外最新技术及目前国内外环保行业的主流平台,可以避免系统过早被淘汰,实现实用性与先进性的统一。

3.规范化原则:各系统的建设实施严格遵循国家环保总局和中国环境监测总站的有关法律、法规、标准、规定,等等。系统操作符合环保行业的操作习惯和标准。

4.可扩充性原则:系统的功能体系和数据结构能充分满足省级监测站的需求,同时能适用于下级站的需求;考虑到了将来的发展需要,系统能够满足将来用户对各要素、各功能的易于扩充性,与国家信息化进程同步发展。

5.兼容性原则:本系统各功能模块的集成,使用户在同一接口下可以尽可能实现多项功能的操作、显示、编辑、打印,等等;数据库格式与现行的数据库格式完全兼容;系统的集成与“数字环保”其他系统具有较好的兼容性。

6.安全性原则:采用多种安全技术,保证系统的各项安全,遵循安全性、保密性和共享性的原则。系统建设对软、硬件平台和应用系统等多方面、多层次制定安全策略,以保障系统运行的安全性。具有防雷、电磁干扰的措施。

7.稳定性原则:专业人员测试,采用多种方式、综合评定。系统经应用实践证明,能够支持连续长时间的运行保障。硬件设备单元平均无故障运行时间≥2000h。

三、系统层次结构

系统分为监控中心、通信网路,以及现场数据采集三个层次。数据采集监测层作为系统最基本的部分,安装于各水质监测点的现场,它包括现场仪器、现场数据采集通讯等设备。通信网路层是将现场采集的数据通过数据通信网络(ADSL、GPRS)传输至监控中心。位于环保局信息中心的在线监控中心,作为整个在线监控系统的控制和管理中心。由该中心向各监测点指令,收集所有监测点的监测数据,监督或控制设备的运行状况,并对数据响应予以处置。监督或控制设备的运行状况,并通过数据系统为环保局各部门提供污染源信息服务。

四、系统功能

1.子站可通过电话线、ADSL、CDMA或GPRS等通讯方式传输数据。

2.数据采集与传输应完整、准确、可靠,采集值与测量值误差≤1%。

3.通过规定的数字通讯接口采集监测仪器实时数据并存储,数据以有线或无线通讯方式进行数据传输进入市环境监测中心站数据库。

4.现场可动态显示系统的实时状态,实时数据,历史报表和历史报警。

5.具有远程显示现场工作状态、仪器设备故障自动报警、异常值自动报警和参数超标(上、下限)报警、并能将报警信号自动发送至监控中心和指定工作人员。

6.测量数据及实时状态的查询功能,按需要进行各种方式的数据查询。

7.子站能储存90天以上的原始数据,同时保存相应时期发生的有关校准、断电及其他事件记录。

8.控制单元主体设备平均无故障时间(平均无故障时间)≥2000h,信号的输入输出具有可扩展性。

9.断电后可继续工作时间:≥12小时。

五、系统控制、通讯方案

1.系统通讯架构

参考文献:

[1]环境保护部科技标准司组织主编.水污染连续自动监测系统运行管理.北京:化学工业出版社,2011.

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关键词:在线监测;环境保护;发展

Abstract: with the rapid development of our country's economy while at the same time, a disadvantage is the environmental problems of ecological environment destruction and pollution of the environment problem increasingly prominent, the quality of people's living environment has been deteriorating, on-line monitoring technology arises at the historic moment, in this case the environment also gradually become the scientists attaches great importance to the issue. In this paper, the environmental monitoring of on-line monitoring technology and developing trend are discussed.

Key words: online monitoring; Environmental protection; The development

中图分类号: X924.2 文献标识码:A文章编号:2095-2104(2013)

引言

近年来,环境与资源约束瓶颈加大,环境污染呈加剧蔓延趋势,新污染物质和持久性有机污染物的危害逐步显现,生态与环境问题变得更加复杂,环境风险更加巨大,环境问题引起了国家的高度重视。而环境自动在线监测技术的出现也为良好的保护环境的目标,提供了有力的保证,这项技术在全国各地区普遍推广的同时,也为环境管理执法部门带来所需要的监督方法,为环境监理提供了有效的依据。

一、环境在线监测技术的概述

20世纪80年代初,很多发达国家都建立了环境在线监测的自动连续监测系统和宏观生态监测系统,并且还发展了地理信息系统技术(GIS)、遥感技术(RS)和全球卫星定位系统技术(GPS),不断观察水体污染、空气污染状况变化以及生态环境的变化,对未来的环境质量进行预测预报,这样就扩大了环境监测的范围以及监测数据的获取、处理、传输、应用的能力,为环境监测的动态监控区域环境和质量甚至全球的生态环境质量提供了强有力的保障,较好地促进了环境监测的现代化发展,对环境监测的连续性、实时性和完整性的实现有了一定的依据。

污水COD在线监测的分类及工作原理

根据所使用的氧化剂的种类,一般可以对污水COD的在线监测方法进行分类,即:重铬酸钾法、高锰酸钾指数法、臭氧法、羟基自由基法等。而根据其工作原理差异,也可以分为化学法、电化学法、光谱法和生物法四类。

化学法是通过外加氧化剂K2Cr207与水中有机物发生化学反应;电化学法则是利用电解的方式,将产生的Fe2+与剩余的Cr反应或电生羟基自由基直接氧化水有机物;光谱法简单地说,就是COD在线自动检测仪的两种设计思路,一种是根据模拟传统湿化学法的原理,将这个分析过程进行线化,必须对样品进行消解后才能测定,这也是大多数的COD在线监测仪的设计思路;另一种则是彻底地摒弃样品的消解,采用全新的原理进行测定。比如,利用电解产物直接与有机物反应,利用生物快速降解有机物或直接测定有机物的紫外吸收光谱等。后一思路是对COD测定方法的突破[1]。

(二)COD在线监测方法的应用方向

随着我国工业化进程的不断加快,形成了集约型的大生产模式,而对生产污水的集中处理也成为大势所趋。对于市场化的城市污水处理厂来说,及时对水质、水量进行准确的监测显得尤为重要。就目前来看,我国普遍使用的是分光光度法以及电位滴定法的在线监测仪,在测试过程中会消耗的大量诸如浓硫酸、硫酸银、重铬酸钾、硫酸汞、硫酸亚铁铵、硫酸铝钾、钼酸铵等化学试剂,但是,使用这些化学试剂进行检测,一方面会造成非常严重的二次污染,另一方面,由于浓硫酸、重铬酸钾溶液等化学试剂自身的强氧化性,很容易造成仪器失灵以及系统管道的破损,这样的维护工作比较大并且复杂,而且运行和维护的成本也比较高。另外,COD在线监测系统在采矿排污监控点、污水监测站、污水处理厂、自来水厂、地区水界点、水质分析室等方面都得到广泛的应用。在环境监测中心数据库管理系统与在线监测系统相连接时,会接收子站传输的信息和其他监测点源的监测信息,可以有效对污染源排放点进行监控和监督,减少或杜绝偷排现象的发生,这样就推动了我国水体污染物总量控制方面的发展[2]。

(三)水质总磷总氮在线自动监测技术

(1)仪器

水质总磷总氮在线自动监测技术所使用的仪器主要有:TN-TP在线监测仪器;分析电子天平(FA2104N);电热恒温水浴锅(HZ一9211K);不锈钢手提式压力蒸气灭菌锅(YXQ.SGD46,);自动双重纯水蒸馏器(Bsz2,上海博通);PH计(PHs_3c,上海蕾磁厂)。

(2)试剂

过硫酸钾溶液;酒石酸锑钾;氢氧化钠溶液;硫酸溶液;盐酸溶液;抗坏血酸溶液;磷标准溶液;氮标准溶液。无氨水的配置:将0.1mL硫酸加入1000mL蒸馏水中,在全玻璃蒸馏器中进行重新蒸馏,并弃去前50mL馏出液,对剩余馏出液进行收集,并保存在带有玻璃塞的玻璃瓶中。钼酸盐溶液的配置:取129g钼酸铵置于700mL水中, 0.489g酒石酸锑钾置于100mL水中,不断搅拌下将两种溶液与160mL浓硫酸进行混合,并搅拌均匀。此种溶液稳定性能保持大约2个月。

二、我国环境在线监测的现状

在我国,环境自动监测技术的覆盖范围比较广泛,近几年也有了非常迅速的发展。自从20世纪80年代初,环境自动监测技术在我国开始实行,进而出现很多其它类型的环境自动监测技术。该技术的出现,从一方面来说,推动了城市空气质量的改善,而另一方面,也促进了其它的环境自动监测技术的发展。目前,环境自动监测技术已经在全国各地发展起来,比如地下水自动监测技术、噪声控制自动监测技术、水污染自动监测技术等,并且发展势头相当快,对治理环境污染有着非常重要的作用[3]。

在我国的环境自动监测技术方面,提高技术水平的关键有科技的发达化以及信息的技术化等。环境自动监测系统包括自动采样系统、自动监测仪表、数据采集与传输系统、中心站数据收集与处理系统四大部分。在我国环境自动监测技术进步以及网络技术和地理信息系统技术的推动下,新型的环境自动监测系统已经逐渐达到日益完善的程度。

我国的自动监测系统日益规范化的问题日益突出。通过国家环保总局组织编制的新的空气自动监测技术规范、污染源在线监测技术规范、水质自动监测技术规范等规范性文件,可以看来,我国很明显地落后于环境自动监测应用的发展要求。我国国内的仪器种类虽然比较多,但是因为各个地区的差异性,因为导致对同一监测指标因方法不同而造成数据不同等问题相当严重。不少的技术人员都会因为仪器检测数据的精密性进行迟疑,可以想象如果继续这样可能会造成很大的安全隐患,当然也会给环境保护造成威胁。

在环境监测技术方面,我国的系统方案不够严密。因为大气环境自动监测系统本身就是一项较大规模的建设性工程项目,但是由于经验和技术的不足,很多系统方案的草率,不能进行严密设计,从而导致的系统漏洞百出,给扩充和改造带来了诸多的不便。当然,我国环境自动监测技术系统的发展还存在着一定的盲目性,主要表现在有些地区盲目的在到乡镇,地级以上城市应用此技术,效率低和质量差是非常显然的;缺乏对此技术应用的理性思考如河流水质自动监测系统应以饮用水源地预警监测[4]。

三、我国环境在线监测技术的发展趋势

最近几年,我国的环境监测事业取得了十分巨大的进展,为环境的管理作出了很大贡献。通过对国内外环境监测工作发展的历史、规律及特点的分析,可以对我国的环境监测在线技术的发展趋势进行总结和归纳:

(1)以有机污染物作为在线监测技术的主要目标

通过对大量的研究数据和结果的分析可以了解到,我国的有毒有害污染物的污染十分严峻。作为我国监测工作的难点之一,有机污染物的监测工作能实时有效和及时的将有毒有害污染物监测出来。

(2)扩展监控介质范围,对有毒有害的物质进行全面监控

多环芳烃类、多氯联苯类以及某些重金属有毒污染物会在一定的外界条件影响下,在不同的环境介质中进行积累、迁移和转化,而要能保障环境安全,需要考虑它与水体相关的环境介质作用,不能仅仅局限在对水质的监测和保护。

(3)运用痕量分析,提高检测精确程度

对于人体而言,许多有毒有害的物质会破坏人体的正常活动,造成严重的影响,损害人体基本机能,甚至会危害人们的生命安全。因此,要运用痕量分析以及超痕量分析技术,提高检测精确程度,以掌握它们的污染现状。

(4)监测分析器趋于小型化,现场快速分析技术得到普及

由于环境管理工作的特殊性和实际需要,在对一些污染事故的现场和污染物排放源进行监测时,所需要的数据也许不是污染物的浓度值,而是污染物的类型或构成,这就需要在污染现场对污染进行定性和分析,而监测分析器的小型化也为其提供了物质保障。

(5)实验室管理系统得到大量应用

利用LIMS技术,可以有效提高实验室的管理水平以及对于数据进行分析和采集的自动化水平,减少人工干预,从而确保数据的真实性和准确性,也可以有效节约人力成本;可以对分析检测工作的流程进行规范,从而实现分析检测工作系统化和流程后;可以加深管理人员对实验室的认识和了解,及时发现不符合质量管理体系的行为,并加以改进,对实验室工作流程进行规范和限制,提高分析数据的可靠性,降低实验室运行成本,提高工作效率。

结束语

当前生态建设与环境保护面临着艰巨而繁重的任务。污染减排及环境监管任务随着经济社会的发展将会越来越繁重。建立一支现代化、专业化的环境监测队伍,完善环境监测网络体系,准确及时地掌握环境质量状况及其变化趋势,提高新形势下环境监测为环境管理决策和经济建设的服务水平,以保证经济和环境可持续健康的发展。

参考文献:

[1]吴邦灿,环境监测管理学, [M],中国环境科学出版社,2004

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关键词:成都市;水质监测系统;自动化;传感器

中图分类号:X832 文献标识码:A 文章编号:1006-7973(2016)07-0075-02

1 背景分析

成都市地处川西水网区腹部,本地水资源总量为93.26亿m3,过境水源量为183.76亿m3。虽然成都市本地水资源与过境水资源构成的水资源总量较为丰富,但成都市人均占有量却不足3000m3,仅为世界人均占有量的30%。由此可见,成都市水资源并不充裕,并且已经被列为全国缺水城市之一。随着国家西部大开发战略的提出,城市化进程的逐步推进,成都这个位于中国西部中心的古老城市正再次焕发出别样的风采。稳步发展的经济、便利的交通以及天府之国宜人的气候正吸引越来越多的人来到成都并在此定居生活。日益严峻的人口压力将使本就不丰富的成都市水资源更显得捉襟见肘,市民们的正常用水安全,特别是饮用水安全将面临前所未有的挑战。在有限的水资源条件下,为保障市民们安全、正常用水,水资源得到充分的利用,水质监测迫在眉睫。

从成都市水资源的构成分析,我们把目光聚焦到成都市的徐堰河和柏条河。徐堰河柏条河自西向东贯穿郫县,其不仅是流经郫县水资源最丰富的两条河流,同时也为成都市中心城区提供90%以上的饮用水,直接关系到上千万人的饮水安全,责任重大。因此,在徐堰河柏条河上建立水质监测系统作用非凡,可大大提高成都市用水的安全性,最大限度的利用好本地水资源。

2 设计目标

(1)保证成都市居民的用水安全。我们注意到在成都市城市结构日益发展的同时,居民用水安全问题面临巨大挑战,传统的水质监测模式不能满足及时、实时的要求,水质数据更新缓慢,市民用水安全难以得到有效保障。新的水质监测系统将致力于为相关工作人员提供实时的水质数据,为市民们的安全用水保驾护航。

(2)将自动化运用于水质监测系统。传统的水质监测是采取人工的现场采样、室内实验室分析的方法,其数据传输途径复杂,周期长,耗时费力,而且在工作人员将采样带回实验室的过程中水质可能会发生变化,相关工作人员很难及时全面地掌握水体水质的动态变化,也难以对造成水质变化的原因进行追踪、调查和及时采取相应的措施。基于ZigBee无线网络的在线水质监测系统将使水质监测系统进入到自动化时代,这将大大减少传统水质监测系统运行过程中数据采集、数据传输过程中所耗费的人力物力,新的水质监测系统将更加经济高效,绿色环保。

(3)建立水质综合分析系统。各水质监测节点将与处于终端的水质综合分析处理系统练成网络拓扑结构,运用数据库系统对水质的各项数据、相关仪器、人力等资源进行综合管理,实现多方面、多角度、多目标地对水质进行分析,最大限度地减少影响水质分析结果的因素,为及时、全面的水质分析提供技术支持,对水质恶化等突况进行预警,同时也能及时对水质变化原因进行追踪调查,采取及时措施。

(1)水质取样。水质取样是整个系统的龙头,它是整个系统的眼睛,只有拥有犀利灵敏的眼睛,才能保证整个系统的正常运行,这可谓是整个系统的关键所在。水质取样依托于传感器的选用和布置。

对于传感器的选择,其基本要求就是要满足能够实现准确的测量,并且可以实现连续测量的要求。因此,传感器首先应具有高灵敏度,确保能感应到水体中的氧气含量、氮磷含量、PH值、有机物含量、重金属含量等对水质有重大影响的指标的变化,并且能及时的做出反应。其次,考虑到该系统监测的徐、柏二河的流域面大,为了监测数据准确、监测覆盖区域不失一般性的需要,传感器的部署点较广、数量较多,而且传感器的布置不应影响徐、柏二河的正常生态情况,传感器还应满足体积小、成本低的要求。最后,传感器是自动化中重要的一个环节,其处于长期无人看守和相对较恶劣的环境下,为了能保证长久的生命周期和不受外界条件的干扰,传感器必须具备性能稳定和低功耗的要求。

对于传感器的部署,考虑到不同物质由于自身密度不同的原因,其随水流流动的速度不一样,导致污染物等化合物随水流深度的不同,各种需要被监测物质的含量也不同。同时,由于水体内浮游植物、阳光、温度等因素,不同深度的水中,诸如融氧、有机物含量等被监测物质的浓度也会有一定的差异。因此,在建立传感器网络拓扑结构的时候,传感器的布局十分关键。为实现水体中不同深度都有传感器的存在,我们可以通过将传感器通过锚索固定在水底,每个传感器上系一个浮标,通过浮标的浮力使传感器节点悬浮在不同水深。

(2)数据传输。水质监测系统的数据传输可分为三个部分。其一是基于传感器的水质监测节点与汇聚节点之间的数据传输;其二是汇聚节点与嵌入式网关之间的数据传输;其三是嵌入式网关与水质综合分析处理系统之间的数据传输。

传感器与汇聚节点之间的数据传输是整个数据传输中的核心。ZigBee技术具有低功耗、低成本、网络容量大、网络自组织、自愈能力强的特点,其使用协议简单,传输速率在20K字节/秒至250K字节,秒之间,其有效传输范围为10-75m。

ZigBee技术所具有的这些特点契合了传感器正常工作所需要的条件,解决了传感器分布广泛、易受环境干扰等带来的问题。通过ZigBee技术传感器组成一个树形通信网络结构,监测范围得到了有利保障,数据监测节点也更易整合。

在ZigBee传感器网络中,传感器节点分为两类,第一类传感器节点作为终端专职于采集、发送实时数据;第二类类传感器节点兼顾终端和路由器双重功能,在采集、发送实时数据的同时,还要对其他节点发送过来的数据进行存储、融合等处理。数据经过第二类传感器节点整合后再将发送至汇聚节点。汇聚节点为整个无线网络的协调管理者,汇集处理各个节点的数据。由于汇聚节点处数据流量较大,ZigBee技术传输速度慢,且不适于远距离传输,故在数据传输途中设置嵌入式网关实现ZigBee网络和Internet的协议转换。嵌入式网关通过串口获得数据后对其进行封装,通过Internet进行远距离传输至水质综合分析系统。

(3)水质综合分析处理系统。该系统将实现对各项监测数据、监测仪器等一系列相关资源的统一管理,形成高效集成系统。该系统具备实时监控能力,能对徐柏二河水体中的氧气含量、氮磷含量、PH值、有机物含量、重金属含量进行实时监控,依据水质标准对水质进行综合的水质评价,对水质情况进行预报。在与已有数据相比较的基础上,该系统能及时对水质的恶性变化发出预警信息,为相关人员制定应急方案提供参考。系统运行后,在获得大量水质数据的基础上,对水质资料进行整编保存,以此作为以后水质监测综合分析工作的指导。

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关键词:印染废水;在线自动监测技术;特点;建议

中图分类号:X83文献标识码:A文章编号:1674-9944(2015)12-0200-03

1引言

随着我国经济的不断发展,城市化和工业化步伐的加快,国民经济水平和国际地位得到了大幅度的提高,但是与此同时也带来了一系列的水污染问题,其中难降解的工业废水处理是常见的难题之一。印染污水作为工业废水的重要组成部分,具有成分复杂、色度深、COD高且难以生物降解等特点[1,2]。随着印染工艺的不断发展,新型染料和助剂等难以被生物降解的有机物进入印染废水中,增加了印染废水的处理难度,其COD浓度也由原来的每斤数百毫克上升到2 000~3 000 mg/L,这些高浓度的印染废水一旦进入环境,会对环境造成严重污染。印染行业的日益发展壮大,难生化降解的高浓度工业废水也随之日益增多。现在,印染行业已成为我国排放量大、用水量大、废水处理较难的工业部门之一。为了实现环保技术的优质化和高效化,减少印染企业的偷排漏排等违法现象,对印染行业排放的废水实行连续、高效、特定的环境监测便成为必然的选择。

2环境监测现状

2.1环境监测工作发展历程

环境监测就是利用各种技术和方法对排放到环境中的污染物加以检测和分析,探究其对周围环境的影响,对环境质量做出客观、准确的分析和判断,同时对该地区未来的环境变化情况做出初步的预测。具体的监测方法包括: 实践调查、样本获取、数据分析、信息处理以及集中评价等。环境监测的发展大致经历了以下3个阶段[3,4]。

2.1.1被动监测阶段

环境污染自古就有,但环境作为一门学科是在20世纪50年代才开始发展起来。由于此时的环境污染物浓度通常处于微量级别(mg/kg、μg/kg)甚至更低,并且其基体复杂,流动性、变异性大,又涉及到空间分布及变化等,所以对分析的灵敏性、准确性等提出了更高的要求。因此环境分析在某种意义上促进了分析化学的发展,这段时期称之为被动监测阶段。

2.1.2主动监测阶段

20世纪70年代,随着科学的发展,人们开始认识到影响环境质量的因素不仅是化学因素,还有物理方面的因素。因而,在时间和空间上开始对特定区域范围内环境质量进行测定,以了解、评价和预测人类活动对生态系统的影响。同时,监测范围也从单一的点污染的监测发展到以面污染以及区域性为基础的立体监测,这一阶段称为主动监测阶段。

2.1.3在线监测阶段

监测手段和监测范围的扩大,虽然能够说明区域性的环境质量,但由于受采样手段、采样频率、采样数量、分析速度等因素限制,仍不能及时地监视环境质量变化,预测变化趋势,更不能根据监测结果应急措施的指令。20世纪70年代初,一些发达国家陆续建立了在线监测系统,并且使用了遥测和遥感等现代高科技手段,监测仪器用计算机遥控,监测过程中的数据用有线或者无线传输的方式实时传回监测中心控制室,经计算机处理,自动生成相应的表格,化成污染态势以及浓度分布图,可以在相当短的时间内观察到测量介质中污染物的变化以及预测未来环境变化趋势。当污染程度接近或超过环境标准时,可指令控制,并采取相应的保护措施,这一阶段称为在线监测阶段。

2.2我国环境监测发展状况

我国目前已经建立了2 223个环境监测站,大概36万人在岗工作,占整个环保系统总人数的4%,高级技术人员有2 350人,中级技术人员有8 400人,另外,其他行业还有1万人参与环境监测事业,其中环境监测机构有2 634个,在岗人员约21万人[5]。这些数据表明,通过近几十年的发展,我国环境监测事业发展迅速,已经取得了较大的进步。

3在线监测系统

3.1在线监测系统组成

水质自动监测系统是在20世纪70年展起来的,在国外已有相当规模的应用,并被纳入网络化的“自然灾害防御体系”和“环境评价体系”。在我国则起步较晚,作为连续性监测工具的水质在线监测仪器则承担着提供准确的监测数据和监测报告的责任,在印染废水的环境监测工作中发挥着越来越重要的作用。

在线监测系统是以在线分析仪器为核心,运用自动测量技术、电子计算机技术、现代传感器技术、自动控制技术以及相关专用分析软件和通讯网络组成一个综合性的在线监测数据系统。其中,现场监测设备包括对印染废水治理动力设备运行的监控,即对印染废水处理动力设施运行状况的监控,根据废水治理设施运作的情况好坏,判断污染排放的合理性。通过对印染废水的COD、pH值、染料浓度等污染因子的监测,统计各项污染因子的浓度或总量,判定的排放是否达标,是否会污染生态环境和危害公众健康。另外,加入了进水流量的监控统计,通过进水量和排放量的对比,判断其工艺处理是否合理,是否存在作弊行为。

3.2在线监测技术在印染废水中的应用及特点

3.2.1COD在线监测技术

印染废水的COD值是判断其是否达到处理要求的重要的指标之一,目前市场上应用比较多的COD在线监测技术主要有3类[6]:重铬酸钾消解――氧化还原滴定法;重铬酸钾消解――光度测量法;UV转换COD法。

(1)重铬酸钾消解――氧化还原滴定法。此类COD在线监测技术的工作原理:在所取水样中加入一定的重铬酸钾和硫酸银,然后在强酸条件下,部分重铬酸钾被还原,然后用硫酸亚铁铵反滴定剩余的重铬酸钾,根据重铬酸钾的消耗量,计算水样的COD值。优点:仪器工作原理与国标法更加的接近,测量精度好,重复率高,具有较高的代表性。缺点:测量过程中会造成二次污染,重铬酸钾的毒性较大,而且在监测过程中水样需要消解,耗时较长,设备的维护工作量较大。

(2)重铬酸钾消解――光度测量法。该类监测技术的工作原理:在所取水样、硫酸银、重铬酸钾和浓硫酸的混合液在消解池中加热到一定的温度,此时+6价铬离子被还原成+3价,从而使水样的颜色发生改变,颜色的变化程度和水样的COD值成比例,然后通过仪器中的COD标准曲线比色换算得到水样的COD值。优点:测量是基于国标法的改进,测量的周期短,可以批量测量,操作简单,氧化效率高,适合在线测量。缺点:对测量的洁净度要求较高,测量过程中会造成二次污染,重铬酸钾的毒性较大。

(3)UV与COD转换法。此类方法的工作原理较为简单,主要是印染废水中的有机物在波长为254 nm紫外区内,其COD值与吸光度成一定的相关关系,所以可以把254 nm处的吸光度作为一个有代表性的独立参数(光吸收系数SAC),用来评价水体的污染程度。优点:仪器结构相对简单,成本低,不要其他的化学助剂,对环境的污染小,测量周期短,可以实时监测。缺点:仪器的核心组件容易被污染,因此对测量的水质要求较高,而且需要大量的人工试验来校正转换系数,准确度交叉较差,只能作为特定污染源的监测。

3.2.2染料浓度在线监测技术

在印染废水处理过程中,最为重要和直观的就是染料废水的表观颜色,不同的颜色决定了不同的水质,颜色越深,废水的染料的浓度也越高,因此染料浓度也是印染废水重点监测的对象之一。在染色过程中,对染料浓度进行测定的方法主要有荧光分析法、分光光度法、色谱分析法[7]。

(1)荧光分析法。该方法只能对被紫外光照射后发出荧光的染料进行分析,一般采用标准工作曲线法测定所取样品种荧光物质的浓度。即将标准物质与试样经过相同的处理后,配成标准溶液,测定这些溶液被紫外照射后的荧光强度,以荧光强度和标准溶液浓度作图绘制工作曲线,然后测定所取试样的荧光强度,对照工作曲线计算求出所取试样中染料的浓度。

(2)分光光度法。最常用的染液浓度测试方法是分光光度法,利用分光光度计测定染液的吸光度A,然后依据朗伯-比尔( Lambert-Beer) 定律计算染液浓度:

A=εbc

式中:b为染液液层厚度;c为染料物质浓度;ε为摩尔吸光系数。其中,ε与被测物质性质及外界环境等有关。对于多组分染料溶液,则需要借助于合适的测试方法求出各染料的浓度。该方法主要的特点是测量迅速,实时性较强,设备构造比较简单,对人员技术要求不高,但对多组分染料浓度测量结果偏低。

(3)色谱分析法。色谱分析法将分离与检测集于一体,是重要的化学分析手段之一。它的工作原理是利用不同物质在两相中具有不同的分配系数,当两相作相对运动时,试样中的染料组分在这两相中反复多次分配,从而使试样中的各染料组分得以分离,通过紫外检测器测定其浓度。此方法的特点是:适合多组分染液的分析,但是设备通常较复杂,对检测人员的技术要求高,检测时间一般较长,实时性比较差。

4在线监测系统存在的问题及建议

4.1目前在线监测存在的问题

4.1.1对在线监测不够重视,经费投入不足

我国目前的环境监测工作还处于末端治理阶段,一般而言,都是哪里有污染事件就到哪里取样检测[8]。所以我国的环境监测一直处于被动污染监测阶段,没有能够切实做到实时在线监测。很多环保机构及主管环保工作的领导对在线监测在环境环境预防中的重要性地位也认识不足,致使监测系统在实施环境技术监督过程中缺乏依据,也影响了对在线监测系统的经费投入。

4.1.2监测站建设不完善

就污染源监测项目的建设而言,监测站的建设与排污企业互相不协调,缺少了对污染源的监测,例如环境设备的投入力度、环保设施是否符合要求,人员配备是否齐全等等。同时,对于纺织印染行业的染整工艺这方面缺乏规范的管理。究其原因,一方面是政府环保部门的管理执法力度不够,另外一方面则是污染排放企业的抵触。

4.1.3排污企业对污染源在线监测工作认识不足

由于一些企业对污染源在线监测这项工作的认识不足,特别是对环境污染认识不足,因此,企业不愿安装的问题非常突出,这种思想加大了在线监测工作的难度。有的排污企业装了不用,有的用上了也不使用、不检修、不维护,不仅造成大量在线监测仪器形同虚设,更导致大量资金的流失,浪费设备资源。

4.2加强在线监测的建议

4.2.1注重污染源在线监测工作,完善监测内容

作为地区环保部门,应该注重污染源在线监测工作的长远性和艰巨性,根据环保部有关文件精神,建立污染源在线监测体系的长远规划与目标,增加环保资金投入,逐步推进和完善监测子站的建设工作。同时,加强与企业沟通、协作,让企业也参与到完善在线监测这一大的体系中来。

4.2.2加强企业的环境保护意识的引导和宣传

实行在线监测最根本目的是通过在线监管促进企业全面推行清洁生产,从源头上削减污染,杜绝偷排漏排的违法乱象。要使企业不能只关心眼前利益,而从长远的环境保护角度,以切实行动做好自然环境保护工作。并对不正常使用、甚至人为破坏在线监测系统的行为,应依法进行处罚。同时,对积极配合推行在线监测系统的企业,政府财政应当在建设和运行经费上给予相应的奖励。

4.2.3积极推进第3方企业运营模式

随着我国市场化运营的逐步规范,按照环保技术的要求,由取得国家环保部颁发的环境污染治理设施运营资质证书资质企业维持排污企业环保设施的运营,是今后发展的主要方向。如果能出台相应措施使第3方企业与排污企业和环境监管部门不存在直接的利害关系,第3方企业直接对在线监测设备的运营负责,就能保证在线监测数据的准备性与可靠性,而且随着国家一系列的监测规范标准的出台,对在线监测系统的统一运营管理将会是很好的完善。

5未来环境监测的展望

印染废水自动监测具有一次性投入费用昂贵,运行维护费用高,监测参数和监测代表性有限的特点,因而只适用于一些特定污染因子的监测,难以适用各种环境以及满足各种层面的监测要求。新方法的创新以及新设备的研制和开发,将国外成熟的技术与设备消化吸收并将其国产化,便可以在技术层面上改善目前的窘境。另外,从原理上取得突破的水质自动监测分析技术的研究,建立更加可靠有效的网络技术和软件平台,开发研究新型的仪器设备以及系统的质量保证是未来印染废水在线监测的发展方向。

参考文献:

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