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    水質(zhì)在線分析儀器的應用介紹
    水質(zhì)在線分析儀器的應用介紹
    ? ? ? 在線水質(zhì)分析儀器作為獲取水質(zhì)信息的源頭技術,凡是人類活動用到水的領域,諸如水環(huán)境監(jiān)測、飲用水處理與安全保障、工業(yè)水處理的過程控制、污水處理等等,都是在線水質(zhì)分析儀器的應用范圍。  

    ? ? 按照應用目的的不同,在線水質(zhì)分析儀器可以分為監(jiān)測型和過程型在線分析儀器兩類產(chǎn)品。

      監(jiān)測型分析儀器主要用于單純的水質(zhì)監(jiān)測,獲取水質(zhì)參數(shù)數(shù)據(jù),以判斷水質(zhì)是否達到法規(guī)的要求,以及環(huán)境水質(zhì)(地表水、地下水、海水等)和飲用水水質(zhì)安全的預警性監(jiān)測,不參與水處理工藝過程控制。要求監(jiān)測的水質(zhì)參數(shù)主要是環(huán)保法規(guī)或者水質(zhì)標準規(guī)定的主要污染物指標,對應用技術的需求主要是水樣預處理技術以及儀器系統(tǒng)集成技術等。在中國,典型的監(jiān)測型在線水質(zhì)分析儀器應用有:   

    ? ? ? 一、工業(yè)企業(yè)廢水污染源及市政污水處理廠排放自動監(jiān)測,主要監(jiān)測參數(shù)有: COD、氨氮、Ph值、總磷、總氮、重金屬(鎳、六價鉻、總汞、鉛、鎘、銅、氟離子等)。這些水質(zhì)分析儀器為企業(yè)實現(xiàn)污染物排放自行監(jiān)測,防止和及時發(fā)現(xiàn)可能的廢水超標排放,申報環(huán)境保護稅,以及環(huán)保監(jiān)察部門實時了解企業(yè)水污染物排放情況提供了依據(jù)。   

    ? ? ? 二、地表水水質(zhì)自動監(jiān)測:江河湖庫重要斷面以及水源地的水質(zhì)自動監(jiān)測,江河水的主要監(jiān)測參數(shù)有:常規(guī)5參數(shù)(溶解氧、水溫、電導率、濁度、Ph值)、氨氮、高錳酸鹽指數(shù)(CODMn)、總磷、總氮等;湖泊和水庫一般會增加葉綠素a及藍綠藻指標;水源地涉及到飲用水的安全問題,會要求增加生物毒性、大腸桿菌等水質(zhì)指標以及氟離子等具有行業(yè)性/地域性特征水質(zhì)污染指標的在線監(jiān)測。大量地表水在線水質(zhì)分析儀器的安裝和應用,為全面了解國內(nèi)環(huán)境水質(zhì)狀況,對可能的水質(zhì)惡化和突發(fā)性水質(zhì)污染提供預警,以及為水環(huán)境和水資源管理部門生態(tài)調(diào)水及合理使用水資源提供數(shù)據(jù)支持。

      三、飲用水管網(wǎng)及二次供水水質(zhì)自動監(jiān)測,主要參數(shù)有濁度、余氯、Ph值、電導率、溫度、色度等。飲用水水質(zhì)在線監(jiān)測,一方面對可能發(fā)生的水質(zhì)超標事件進行預警,防止不合格的自來水進入居民家庭;另外,大量管網(wǎng)的水質(zhì)數(shù)據(jù),也可支持自來水廠優(yōu)化水處理工藝以及管網(wǎng)輸水調(diào)度決策。

      四、海水監(jiān)測,常規(guī)的指標是溫度、鹽度、深度(簡稱溫鹽深,英文縮寫CTD),另外還會根據(jù)需要增加溶解氧、葉綠素a、濁度以及硝氮、有色可溶性有機物(CDOM)等綜合反應海水質(zhì)量狀況的水質(zhì)指標。

      過程型分析儀器,顧名思義,主要用于水處理工藝過程監(jiān)測與控制,所測量的水質(zhì)參數(shù)會參與過程控制,以優(yōu)化水處理工藝、提升水處理效率, 在保證末端水質(zhì)達標的前提下,實現(xiàn)水處理過程節(jié)能降耗的目的。過程型分析儀器更多要求原位、實時,連續(xù)監(jiān)測,對儀器的測量速度與響應時間要求較高。

      過程型在線水質(zhì)分析儀器,被廣泛應用于火力發(fā)電廠、核電廠、石油化工企業(yè)、大型冶金企業(yè)、造紙企業(yè)等為代表傳統(tǒng)流程工業(yè)以及半導體廠、生物制藥廠等新興工業(yè)企業(yè)中,為工業(yè)水處理過程控制以及鍋爐水、蒸汽、電子級超純水等各類生產(chǎn)用水的品質(zhì)檢測提供了實時可靠的水質(zhì)數(shù)據(jù)和水處理過程控制依據(jù)。

      以石油化工行業(yè)為例,作為傳統(tǒng)的流程工業(yè),石油化工廠有著用水量大、不同用水工藝水質(zhì)差異顯著、涉及生產(chǎn)裝置多的特點,其水處理流程幾乎涵蓋了從原水、軟化水、高純水、蒸汽到廢水處理及回用的所有類型的水質(zhì)特點、水處理技術和工藝,有著最全面和最具有代表性的水質(zhì)在線分析儀器應用場景。目前石化企業(yè)中常用的在線水質(zhì)分析儀器,根據(jù)不同工藝要求及不同用水點來分,主要有:

      一.新鮮水凈化處理:濁度分析儀、pH分析儀、余氯分析儀

      二.軟化水及脫鹽水處理:硬度分析儀、電導率分析儀、pH分析儀、二氧化硅(SiO2)分析儀、鈉離子分析儀、SDI(污染指數(shù))等

      三.鍋爐水及蒸汽質(zhì)量監(jiān)測:二氧化硅(SiO2)分析儀、鈉離子分析儀、微量溶解氧分析儀、磷酸根分析儀、電導率分析儀、pH分析儀、

    ? ? ? 四.循環(huán)冷卻水:總磷/磷酸鹽分析儀、pH分析儀、濁度分析儀、電導分析儀、余氯分析儀、總有機碳(TOC)分析儀、在線熒光示蹤監(jiān)測儀、水中油分析儀等

      五.凝結水回用:總有機碳(TOC)分析儀、電導率分析儀等

      六.工業(yè)廢水處理及回用:溶解氧分析儀、pH/ORP分析儀、懸浮物分析儀、COD分析儀、氨氮分析儀、水中油分析儀等

      七.廠區(qū)雨水監(jiān)測及排放管理:總有機碳(TOC)分析儀、懸浮物(SS)分析儀、水中油分析儀、水面油膜監(jiān)測儀等;如果儀器實時監(jiān)測到雨水的水質(zhì)指標超過排放標準或者有油品泄漏,就會自動關閉雨水排放口,將超標雨水排入廢水處理單元或者事故池儲存,以免造成對環(huán)境水體的污染,或者對廢水處理單元的沖擊。

      在半導體廠、生物制藥廠這類對水質(zhì)有著極高要求的高技術新興產(chǎn)業(yè)中,高精度的二氧化硅(SiO2)分析儀(檢出限可達0.1μg/L)、總有機碳分析儀、水中顆粒物分析儀(可測粒徑0.05μm)、高精度微量溶解氧分析儀等高性能在線水質(zhì)分析儀器以及各種結構和性能的氟離子分析儀(半導體廠)、微生物分析儀(生物制藥廠)都已經(jīng)有了越來越多的應用。

      另外,在自來水廠,各種量程的在線濁度分析儀、余氯/總氯分析儀、pH分析儀、堿度分析儀、游動電流分析儀等都有著廣泛的應用,參與水廠的自動加藥、加氯等工藝的過程控制,這些在線水質(zhì)分析儀器的應用,極大的提高了自來水的自動化運行水平,保證了自來水出廠水質(zhì)的安全可靠。

      在市政污水處理廠,溶解氧分析儀、污泥濃度分析儀、pH/ORP(氧化還原電位)分析儀、硝氮分析儀、氨氮分析儀為代表的在線水質(zhì)分析儀器在過去數(shù)十年間也已經(jīng)獲得了大量的成功應用,為污水廠的穩(wěn)定運行、節(jié)能降耗和達標排放提供了可靠的支持。由于用于水處理過程控制,儀器安裝的數(shù)量較大,這類分析儀器通常以安裝維護方便、單價較低的水質(zhì)傳感器形式出現(xiàn)。

      對于不同類型的在線水質(zhì)分析儀器,技術要求也是不同的,一般而言,監(jiān)測型分析儀器對測量數(shù)據(jù)的準確度要求較高,數(shù)據(jù)可以作為有關部門進行執(zhí)法管理的依據(jù),對檢測原理和方法的限制較多,要求是成熟的分析技術;而過程型分析儀器對儀器的可靠性和穩(wěn)定性要求較高,要求儀器能夠及時可靠地反應水質(zhì)變化的趨勢,以便為水處理過程控制提供依據(jù)。對儀器的響應時間要求較高,對儀器的檢測方法和原理限制少,允許更多創(chuàng)新型的新原理、新方法的在線分析儀器應用。

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    關于自動檢測儀表
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    ? ? ? 自動檢測儀表是控制系統(tǒng)中最為關鍵的子系統(tǒng)之一。一般的自動檢測儀表主要由三個部分組成:傳感器,將非電量信號轉(zhuǎn)換為電信號的裝置;變送器,將經(jīng)傳感器所轉(zhuǎn)換的電信號轉(zhuǎn)變?yōu)橐子谔幚淼?~20ma電流信號或0~5v的電壓信號,并送到可編程序控制器(plc)中進行分析計算并處理;顯示器,將測量結果直觀地顯示出來。這三個部分有機地結合在一起,缺少其中的任何一部分,則不能稱為完整的檢測儀表。自動檢測儀表以其測量精確、顯示清晰、操作簡單等特點,在工業(yè)生產(chǎn)中得到了廣泛的應用,而且自動化檢測儀表內(nèi)部具有與微機的接口,更是自動化控制系統(tǒng)中重要的部分,被稱為“自動化控制系統(tǒng)的眼睛”。隨著科學技術的發(fā)展,自動化檢測技術也得到了很大的發(fā)展,自動化檢測儀表在污水處理中也得到廣泛的應用,使污水處理廠不僅節(jié)約了大量的人力、物力,更重要的是可以及時對污水處理工藝進行調(diào)整。
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    黑龍江省佳木斯市東風區(qū)建國鎮(zhèn)污水廠
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