章慧才

摘 要：隨著近些年來(lái)環(huán)境污染的嚴(yán)重，水質(zhì)污染也成為受到社會(huì)各界關(guān)注的一個(gè)話題。尤其是近些年來(lái)，由于水體污染而對(duì)社會(huì)生產(chǎn)生活造成的各種影響更使得這一問題受到人們的關(guān)注。在進(jìn)行水質(zhì)監(jiān)測(cè)過(guò)程中，采樣的預(yù)處理是一個(gè)重要環(huán)節(jié)。本文將就水質(zhì)在線監(jiān)測(cè)已處理采樣系統(tǒng)的應(yīng)用進(jìn)行介紹。

關(guān)鍵詞：水質(zhì)在線監(jiān)測(cè)；預(yù)處理采樣；應(yīng)用分析

我國(guó)工業(yè)化的快速發(fā)展使得全國(guó)各地的水體在一定程度上受到污染，在對(duì)這些水體的水質(zhì)進(jìn)行監(jiān)測(cè)的過(guò)程中，如何實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)效果的提高，采樣是關(guān)鍵。通過(guò)對(duì)水質(zhì)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)加裝預(yù)處理采樣裝置，可以有效的提高水質(zhì)在線監(jiān)測(cè)結(jié)果的質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)對(duì)水質(zhì)的在線監(jiān)測(cè)。本文將就此進(jìn)行研究，以期實(shí)現(xiàn)水質(zhì)在線監(jiān)測(cè)預(yù)處理采樣系統(tǒng)應(yīng)用效果的提高。

一、水質(zhì)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)簡(jiǎn)介

1.基本架構(gòu)

水質(zhì)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要由分析設(shè)備、取水采樣設(shè)備、配水設(shè)備、控制設(shè)備、防雷設(shè)備幾部分構(gòu)成。其中，進(jìn)行水質(zhì)監(jiān)測(cè)的主體是儀表分析設(shè)備。這一部分主要有進(jìn)行酸堿度分析的PH分析儀、進(jìn)行電導(dǎo)率測(cè)定的電導(dǎo)分析儀、COD分析儀以及進(jìn)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(shè)備則是將水樣進(jìn)行采集然后分配給各個(gè)分析儀器進(jìn)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(shè)備全部由PLC進(jìn)行總體控制，在各個(gè)分析儀器的接口處還會(huì)設(shè)置一些數(shù)據(jù)采集裝置，實(shí)現(xiàn)對(duì)水體監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的采集和處理。

2.工藝設(shè)計(jì)思路

在對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)的過(guò)程中主要遵循便捷、高效的設(shè)計(jì)思路。在該系統(tǒng)中采用單個(gè)泵進(jìn)行抽水，采取單一線路進(jìn)行輸水。在對(duì)源水進(jìn)行采集以后首先對(duì)水中的泥沙、雜物進(jìn)行沉淀，在沉淀過(guò)濾完全以后將水輸入各個(gè)分析儀器中進(jìn)行測(cè)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(jìn)行酸堿度、電導(dǎo)率的分析測(cè)定。在進(jìn)行監(jiān)測(cè)過(guò)程中可以依據(jù)不同情況采取間歇式運(yùn)行模式和連續(xù)運(yùn)行模式進(jìn)行。間歇式系統(tǒng)運(yùn)行模式可以通過(guò)周期性或定點(diǎn)方式使得取水泵連續(xù)取水，在保證供水的情況進(jìn)行間歇式的數(shù)據(jù)采集，在對(duì)數(shù)據(jù)采集完成以后對(duì)所采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一存儲(chǔ)、處理，獲得結(jié)果。而對(duì)于連續(xù)運(yùn)行模式首先同樣要保證取水泵連續(xù)取水，保證供水。同時(shí)及時(shí)對(duì)過(guò)濾器以及管道進(jìn)行清洗，保證輸水的通常。依據(jù)情況的不同設(shè)置數(shù)據(jù)采集周期，統(tǒng)一存儲(chǔ)后進(jìn)行分析獲得結(jié)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(jié)束以后，管線中殘余的水能夠通過(guò)電動(dòng)球閥自動(dòng)排凈。長(zhǎng)時(shí)間的取水以后，由于水體中存在的一些污染物會(huì)附著在管道中，會(huì)出現(xiàn)管道堵塞或其他情況的出現(xiàn)，影響監(jiān)測(cè)結(jié)果。因此在進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)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(shè)置專門的管道清洗接口的方式對(duì)管道進(jìn)行清洗，實(shí)現(xiàn)去除管道懸浮物，保證管路暢通的目的。但是在實(shí)際操作過(guò)程中，進(jìn)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(jìn)入水體。因此需要提高對(duì)管壁的沖洗次數(shù)，這就導(dǎo)致監(jiān)測(cè)儀表常常需要終端監(jiān)測(cè)，對(duì)監(jiān)測(cè)結(jié)果造成一定的影響。

2.管道堵塞情況嚴(yán)重

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

3.存在清洗盲區(qū)

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

三、預(yù)處理采樣系統(tǒng)的應(yīng)用

鑒于現(xiàn)階段進(jìn)行水質(zhì)采樣分析儀器的各項(xiàng)性能，需要對(duì)所采集的樣品新進(jìn)行沉淀以減少水體中的懸浮物和雜質(zhì)，然后在后續(xù)的取樣中進(jìn)一步進(jìn)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(duì)于含有懸浮物較多的樣品，一般要進(jìn)行一定時(shí)間的沉淀處理。因此要設(shè)置專門的沉淀裝置。現(xiàn)階段采用較多的是沉沙過(guò)濾裝置。這種裝置具有體積小、效果好的優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)對(duì)于沉淀下去的懸浮物還可以自動(dòng)排出，極大的降低了人工投入。此外，在沉沙裝置的底部進(jìn)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(duì)多種參數(shù)的測(cè)量以及沉淀池等水體預(yù)處理裝置的設(shè)置，在新型預(yù)處理采樣系統(tǒng)中可以對(duì)氣、水自動(dòng)清洗功能進(jìn)行設(shè)置。通過(guò)PLC控制系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)清洗效果的提高。

四、結(jié)語(yǔ)

本文通過(guò)對(duì)現(xiàn)階段水質(zhì)監(jiān)測(cè)過(guò)程中使用的在線監(jiān)測(cè)預(yù)處理采樣系統(tǒng)的應(yīng)用以及同原始采樣設(shè)備進(jìn)行比較可以發(fā)現(xiàn)，由于原始水質(zhì)監(jiān)測(cè)采樣系統(tǒng)中存在一些弊端，因此，新型的在線監(jiān)測(cè)預(yù)處理采樣系統(tǒng)已經(jīng)較好的對(duì)這些問題得到解決并已經(jīng)進(jìn)行了實(shí)際應(yīng)用，取得了較好的實(shí)際效果。

參考文獻(xiàn)：

[1]余金棟，黃河.論水質(zhì)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)與物聯(lián)網(wǎng)方向教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)的轉(zhuǎn)換[J].物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，2014，4（9）：13-15.

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