水是生命的源泉,如何保障人民群众的用水安全是和我们生活息息相关的重要问题。我们无法通过肉眼判断水的质量,但是水质在线监测系统可以解决这个问题。
目前用于水质在线监测的主要设备有:COD分析仪、氨氮分析仪、总磷、总氮分析仪等。那么它们又是如何履行工作职责的呢?让我们一起来了解吧。
01COD基本原理
通过水样、重铬酸钾消解溶液、硫酸银溶液(硫酸银作为催化剂加入可以更效地氧化直链脂肪化合物)、以及浓硫酸的混合液加热到160°C,重铬酸离子氧化溶液中的有机物后颜色会发生变化,分析仪检测此颜色的变化,并把这种变化换算成COD值输出来。消耗的重铬酸离子量相当于可氧化的有机物。
02氨氮基本原理
利用硝普钠存在的条件下,铵与水杨酸盐和次氯酸离子反应生成蓝色化合物,然后通过光电比色法,测出水样中氨氮的含量。
03总磷基本原理
在中性条件下用过硫酸钾(或硝酸一高氯酸)在100°C下保温3分钟,使试样消解,将所含磷全部氧化为正磷酸盐。在酸性介质中,正磷酸盐与钼酸铵反应,在锑盐存在下生成磷钼杂多酸后,立即被抗坏血酸还原,生成蓝色的综合物,冷却到38°C通过光电比色法,测出水样中总磷的含量,测量值通过显示屏显示。
水质在线监测系统的组成:
水质在线分析仪-按测量方式通常分为电极法和光度法两种,应根据使用环境的不同作相应的选择。
取水系统-主要针对满足水样的代表性、可靠性和连续性来设计的,该系统的主要组成部分有:取水头、取水泵、水样输送管道和流速流量调节几个部分组成。而取水方式分为直取式和浮筒式。
预处理系统-主要是为了既要消除干扰仪表分析和影响仪表使用的因素,又不能失去水样的代表性。预处理的手段通常有自然沉降、物理过滤及渗透等。
数据采集控制系统-主要由PLC、现场工控机、中心站计算机以及变送器、执行机构等组成,其功能主要有:控制整个在线监测系统自动运行,这部分主要由PLC写入程序后完成;采集、存储并传输仪表分析的数据,这部分主要由现场工控机与数据采集传输模块协作完成。
集成辅助系统-主要是为了保障在线监测系统的连续稳定的运行,它需要根据现场情况的变化而作相应的调整。总体来说要注意的是:管路的清洗、电力电源稳定性的保障、防洪防雷、设备环境的温湿度。
常规五项检测意义:
1、pH值检测意义
地表水水质中pH值的变化会影响藻类对氧气的摄入能力及动物对食物的摄取敏感度;会影响细胞膜转运 物质的活性和速率,影响其正常代谢,进而对整个食物网产生影响。
2、电导率检测意义
电导率测值常常被环保内人士成为“水质监测排头兵”。电导率主要是测水的导电性,可以体现其他相关参数—TDS(溶解性固体总量)、盐度(SAL)、溶液中总的离子浓度。
地表水中监测电导率指标,主要目的是监测水体中总的离子浓度。包含了各种化学物质、重金属、杂质等等各种导电性物质总量。
3、溶解氧检测意义
地表水中溶解氧除了被通常水中硫化物、亚硝酸根、亚铁离子等还原性物质所消耗外,也被水中微生物的呼吸作用以及水中有机物质被好氧微生物的氧化分解所消耗。所以溶解氧是地表水监测的重要指标,是水体是否具备自净能力的表示。
地表水中溶解氧近于饱和值时,藻类繁殖旺盛时,溶解氧含量下降。水体受有机物及还原性物质污染可使溶解氧降低,对水中生物如鱼类的生存有着至关重要的影响。当溶解氧低于4mg/L时,就会引起部分鱼类窒息死亡。当溶解氧消耗速率大于氧气向水体中溶入的速率时;溶解氧的含量低于0.5mg/L时,此时厌氧菌得以繁殖,使水体进一步恶化。所以地表水中溶解氧值的高低能够反映出水体受到的污染程度,特别是有机物污染的程度。
4、浊度检测意义
地表水中浊度值的高低,直观反映的是水体的浑浊程度。浑浊程度主要是受水中的不溶性物质引起,不溶性物质包括悬浮于水中的泥沙、腐蚀质、浮游藻类和胶体颗粒物等。降低浊度的同时也降低了水中的细菌、大肠菌、病毒、隐孢子虫、铁、锰等。
地表水中浊度值偏高,同时会影响水中植物的光合作用效率,进而影响了氧气的产生,导致腐烂生物降解过程中的催化能力下降,使水体进一步恶化。所以地表水中浊度测量参数是反映了水体污染程度的综合指标。
5、温度检测意义
地表水温度的变化,即使是相对较小的温度变化也会对水生野生动物产生重大的负面影响,影响生物生长和鱼虾类动物进食的速度,以及它们的繁殖时间和效率。全球气候变暖也会增加有害藻华的风险,滋生了水生植物和鱼类产生负面影响。
水质在线监测系统的产品优势
以传感器为基础,通过对水质pH、浊度、溶解氧、电导率、水温、氨氮、COD、TOC、UV、水域重金属、水域硫化氢等指标的在线监测,实现数据采集,将采集的数据通过无线通讯网络传送到监控中心后台,通过在线自动监测预警系统实现对数据的自动分析,对超过设定值的数据及时输出预警信息。实时掌握监测区域水质各污染指标的变化,实现对监测指标超标的自动预警,从而提醒相关部门及时查找原因,消除水质污染隐患,为生态安全提供保驾护航。
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