浅谈水质自动监测站的节能运行与管理

郑凌云

(广东省梅州市大埔县环境保护监测站 广东梅州 514299)

浅谈水质自动监测站的节能运行与管理

郑凌云

(广东省梅州市大埔县环境保护监测站 广东梅州 514299)

在主要水系的重要河段建立水质自动监测站是当今中国水环境监测的发展趋势，由于水质自动监测站结构复杂，其运行维护是一项长期而锁碎的工作。本文简要介绍大埔水质自动监测站建站几年来的节能运行维护、制度建设和质量管理情况，对日常维护工作中常见故障进行归纳分析，并提出相应对策。

水质自动监测站；节能运行；质量管理；常见故障及对策

1 水质自动监测站的系统概述

环境水质自动监测是以在线水质分析仪器为核心，运用自动测量技术、现代传感器技术、计算机应用技术、自动控制技术以及相关的专用分析软件和通讯网络所组成的一个综合性的在线自动监测系统。目前大埔水质自动监测系统由采样系统、过滤系统、输送系统、纯水系统、清洗系统、精滤系统、仪表系统、控制系统、软件系统等几部分组成，控制系统是整个系统的中心，由PLC控制整个系统的每个动作和过程，包括系统及仪器设备的启停、报警控制、数据采集等。

其中水质监测分析系统引进了一些国外较先进的自动监测仪器和采用国内较成熟的仪器设备，主要有日本岛津的总磷、总氮仪表，德国WTW的氨氮仪表，美国哈希的五参数探头、法国SERES的高锰酸盐指数仪表、湖南力合的重金属（铜、锌、铅、镉）、六价铬、氰化物仪表等。

2 水质自动监测站的运行维护

水质自动监测系统结构复杂，为了确保仪器设备能够长效稳定运行，保证仪器监测数据准确性、及时性、可靠性，发挥其实时监控和预警监视作用，必须建立一个较完备的仪器设备维护管理体系。

2.1 建立专业的运行维护队伍

水质自动监测站是集电子技术、自动化、化学、计算机技术、程序控制技术为一体的综合监测系统[2]。承担水质自动监测站日常运行维护人员必须具有较高的综合素质，应具备化学、电子以及机械方面的专业知识，并熟练掌握仪器设备的工作原理、常见故障及其解决方法，这样才能及时、快速、准确地对仪器设备进行维护。

2.2 建立完善的运行管理机制

完善的运行管理机制是水质自动监测站长效稳定运行的基本保障。目前大埔水质自动监测站根据《广东省地表水水质自动监测系统管理办法》[3]要求，制定了《大埔水质自动监测系统运行管理制度》、《大埔水质自动监测系统质量保证和质量控制技术规定》等运行管理制度，确保水质自动监测站的运行维护工作按照管理制度的要求有序开展。

2.3 做好日常维护工作

每周巡查水质自动监测站1-2次，每周定期维护空压机、发电机、纯水器，检查测试电源稳压器等辅助设备；保证取水设备与水体接触部分清洁无杂物缠绕；定期测试取样水泵，保证水样抽取正常。保证管理清洁畅通；保持预处理部分的清洁与处理效果正常。定期更换预处理易损备件，保证运作正常；定期配制并更换试剂。定期更换易损备件和电极的电解液、膜。清洗仪表电极、管道、测量室、阀门及其他与水样、试剂接触的零件；定期对仪表进行校准、核查、比对、性能测试。保持站房的整洁卫生，做好防火、防雷击及防止其他人为破坏事故的发生。

2.4 重视质量管理工作

为保证水质自动监测系统能够正常运行和得到有效的规范化管理，提高设备使用率，及时获取准确、有效的监测数据，大埔水质自动监测站按照《广东省环境质量自动监测质量保证管理办法》[4]的文件要求，制定了《大埔水质自动监测系统质量保证和质量控制技术规定》，按照此技术规定开展水质自动监测的质量管理工作。

3 水质自动监测站运行中常见故障及对策

随着时间的推移，仪表器械受到各种因素的影响，会造成一定的故障，这就要求管理者对仪表熟悉掌握，对运行中常见故障的正确判断和合理排除，及时恢复系统的运行。

3.1 系统故障及对策

（1）系统停止后再次开机，系统无反应：清洗水箱内无水、系统开关没有打到自动运行、24V电源无输出（对策：24V电源断电再送电）或PLC死机（PLC断电后再送电）。（2）单个溢流杯缺水：过滤蕊堵塞、三通阀弹簧坏、压水器不工作、压水气漏水、仪表进样阀关闭。（3）数据库无记录：计算机死机、组态王运行系统没启动、SQLSERVER服务代理没启动。（4）整个系统无水：采样泵不工作、传输泵不工作、输送管路断开、空压机不工作。（5）采样泵启动后不上水，反复重启动系统后仍不上水：采样泵入口处漏气、浮桶与软管连接处漏气、浮桶堵塞。（6）系统测量水量不足：五参数管路阀门太大、浮桶堵塞、水样排放阀开度太大。（7）仪表数据偏差大：沉沙分离器长久没清洗、过滤蕊长久没有清洗、仪表长久没有标定、无试剂、试剂配制错误。（8）电磁阀喷水：空压机没放水、三通阀垫圈磨损严重、压水器漏水。

3.2 水泵故障及对策

（1）运行状态下不上水：水泵坏（更换水泵），自吸泵的储水槽中的水量不足（补充水后重新启动水泵），采水管路堵塞（需拆卸管路后清除杂物）。（2）水泵不能启动：无电源（检查电源），控制线接线错误（检查输入线路修正接法），电机轴被卡住（清除障碍），机械密封面相互粘连（转动轴体使其分离），电机或轴承损坏（修理或更换电机、轴承），水泵电容损坏（更换电容）。（3）泵不能抽水或流量不足：电压下降（检查电源），没有引水（向自吸泵体灌水），管理系统阻力大（检查管路系统），自吸泵进水口管路漏气（检查修理进水管路），自吸泵吸程过高（重新安装）。（4）量程不足：叶轮磨蚀严重（更换叶轮）。

3.3 五参数探头的常见故障及对策

（1）pH探头测量值异常：长时间无校正（对pH探头进行校正），pH探头老化（更换pH探头），探头长期浸泡于水中，受潮所致（检查内部线路）。（2）浊度探头数值异常：探头测试面受污染（清洗探头，进行校正），探头测试面有气泡（检查探头的安装位置，必要时采用调整功能进行修正补偿）。（3）电导率数值异常：探头受污染（清洗探头），电导电极周边不够空旷（电极周边5cm内必须保持空旷）。

3.4 在线氨氮分析仪的常见故障及对策

（1）进样管堵塞：连接导管内呈反向压，无法传送试剂（检查导管是否有被纽绞或其它物体压住，或更换导管）。（2）校正失败：无法得到稳定的测试值、电极斜率超出其许可范围（补充电解液或更换薄膜）。（3）排放阻塞：排放口处压力过大，导致蠕动泵无法将系统中的样品及化学品抽出（更换导管）。

3.5 在线重金属分析仪的常见故障及对策

（1）开机无显示：电源未接通（检查电源连接正常与否或检查仪器电源保险）。（2）试剂报警或液位故障：缺水样或试剂（补充或更换试剂），管路气密性差或液位检测器发生故障（检查管路气密性）。（3）电机故障：柱塞泵电机极限失灵或驱动器损坏以及电机转不动或掉步（检查电机驱动器是否正常，检查管路是否出现堵塞）。（4）采样管路堵塞故障：样品过于混浊、大颗粒物较多（用清水清洗管路或更换样品管）。（5）测试质控样或标样浓度偏低或偏高：试剂不正确、加标系统不正常或寻峰范围设置不合适（适当更改富集时间、加大或减小加标浓度、寻峰范围设置不正确），测试浓度超出仪器范围（检查测试浓度是否在规定值）。（6）数据不稳定：加标系统不正常或寻峰范围设置不合适（检查参比电极中是否有气泡、参比电极帽是否取下、检测池中是否有气泡、管路气密性是否良好、管路和检测池是否被污染，重新设置寻峰范围）。（7）曲线基线不稳或有波纹状：工作电极需要打磨或参比电极有问题（检查工作电极表面是否被污染、工作电极汞膜是否脱落或受损、参比电极填充液是否正常或电极是否损坏。（8）曲线的纵坐标均为零：曲线乱，电极系统或电路异常（检查工作电极和参比电极以及连接是否正常、镀膜液是否正常、电路是否正常）。（9）峰高过小或者峰高不完整出现倒峰：参数设置需要更改（峰高过小时将灵敏度调小、峰高不完整时将灵敏度调大）。

4 结语

水质自动监测站的维护和管理是一项长期而琐碎的工作，维护人员需具备不同学科知识，包括水、电、通讯、计算机、化学等知识，需要充分掌握仪器设备的脾性，在实践工作中认真观察、勤于思考、善于总结、摸索规律，注重仪器设备的日常维护，掌握常见故障的判断方法及对策，以保证水质自动监测站的连续有效的运行和监测数据的准确性。

[1]翟崇治主编．地表水水质自动监测系统概论[M]．重庆：西南师范大学出版社，2006．

[2]杨旭光，夏凡，左涛.水质自动监测站建设与运行管理若干问题探讨[J].人民长江．2012年，12（43）：99-102.

[3]广东省财政厅，广东省环境保护局．广东省地表水水质自动监测系统管理办法[z]．粤环[2004]184号．