阜新细河水质在线监测系统研究与应用

谢震生

（阜新市凌河保护区管理局，辽宁 阜新 123000）

1 细河水质在线监测系统布置方案

1.1 布置方案的主要内容

1）断面水质监测站建设。监测指标：水体常规四参数（水温、电导率、pH、溶解氧）总磷、高锰酸盐、氨氮、氟化物。包括监测仪器设备间，控制室、分析化验室，日常运营维护人员起居室，及配套设施：设备间、有效市电及配电设施、上下水设施、采水系统、空调系统、互联网络、数采仪，为实现对河流断面水质的自动监测。

2）河道污染源排口在线监测站建设，监测指标：水体常规pH、总磷、COD、氨氮。配套设施：设备间、有效市电及配电设施、上下水设施、采水系统、空调系统、互联网络、数采仪，污染源排口流速流量。

3）河道水体水质监测站建设。河道水体流速流量，河道水体清晰度，配套设施：太阳能供电系统、风电供电系统、设备安装支架、无线互联网。

4）河道区域动态视频监控站建设。视频监控取证进入河道区域的人员、车辆对于河道水体的污染行为，配套设施：太阳能供电系统、风电供电系统、设备安装支架、无线互联网。

5）监控中心平台建设。建设主要内容有：机房装修，机房供、配电系统（包括机房内的主设备用电、辅助设备用电）、防雷接地、UPS系统、机房新风系统、机房空调系统、机房综合布线、环境监控（漏水检测系统、温湿度探测、烟雾探测、配电柜、空调、UPS）、机房消防报警及灭火系统、机柜、电视墙、会议台体、控制终端系统、数字平台软件等几部分。

1.2 规划方案和一期主要监测指标

本着先对重点入河排污口和出市断面进行布控的原则，计划将整体项目分三期实施，一期规划建设数据管控中心及国控河流断面地表水监测站，配合建设1个市重点管控河流断面地表水监测站与3个污水处理厂排放口污染源监控站。二期规划建设一批大约16个污染源监控站、将细河流域内各排污口进行全天候实施监测，实现对污染源的全面管控。第三期规划建设一批约5个河道水质简易监测站点，分步在细河流域各个分段，详细监测分析细河河道水质自净化能力情况。规划建设一批约60个河道区域动态视频监控设施，分布在河道流域河道内，动态监控进入河道的人员及车辆活动情况，针对进入河道的人员与车辆对于河道进行污染活动的预警及取证。

一期工程主要对阜新市东梁温泉城污水处理厂、氟化工园区污水处理厂、清河门皮革厂污水处理厂的和细河高台子水质国控断面进行水站建设及监控系统设备安装，监控网络平台在单位办公楼内建设。目前该监测系统已投入运行。

1.3 主要监测指标

根据断面水质特点和各污水处理厂主要处理的指标特点，确定主要监测指标为：细河高台子国控水质监测站监测指标为总磷、氨氮、高锰酸盐指数（COD）、氟化物、水质五参数，东梁温泉城监测指标为氟化物、氨氮、COD、pH水质，氟化工园区污水处理厂排水水质在线监测指标为氟化物、氨氮、COD、pH值；清河门皮革园区污水处理厂排水水质在线监测指标为六价铬、氨氮、COD、pH值。

2 水质在线监测成效与分析

2.1 在线监测系统的组成与作用

水质在线监测系统一般由水样采集单元、监测仪器单元和控制及数据处理单元组成。

1）水样采集单元：通常由抽水泵、阀门组及其控制电路、进水及出水管道组成。负责对所监测的水样进行采集,送入监测单元或保存。

2）监测仪器单元：由化学需氧量（COD）、氨氮、氟化物、六价铬、总磷、高锰酸盐等在线分析仪器组成。此单元负责测试水样的各种参数，由于监测仪器所输出的信号为电流信号，所以要经过变送器变换为标准电流信号（4～20 mA）或电压信号（±5 V），再经过模数转换即A/D转换,将模拟量转换为数字量送往数据处理单元

2.2 水质在线监测系统稳定性

分别用第三方检测和在线监测仪器进行平行检测，对比结果为：误差都在10%以内，符合标准（HJ/T354-2007）。

2.3 水质在线监测系统的优势

水质检测中有一个特殊问题，那就是收集大量样品相关的复杂性，对于大多数分析人员来说，这种复杂性是无法避免的，而且对于各种因素也无法达到精确控制，因此采用人工的方法来分析水质有一定的局限性，尤其是需要长期来分析或监控某个区域的水质情况时。目前应对这种问题的最好方式是采用在线式的水质监测系统，虽然在安装和调试方面它的程序要复杂的多，但相对应的它也有很多优势。第一，在线监测除取水受冬季河水结冰影响外，其它时段不受天气变化的影响；第二，在线监测一次投入后，属于自动运行，只需定期更换药剂和巡检，运行维护简便；第三，系统监测数据连续性强，可根据需要设置监测频率，在污染源监测站，可有效的遏制偷排等现象。

3 存在问题及建议

1）因建设地点比较分散，局部地区无法铺设通讯专线，整个系统可能采用专线和互联网结合的方式进行传输，为保证系统运行的高效稳定，建议预先研究制定好网络通讯方案，采取专线或互联网的其中一种通讯方式，如有保密要求的情况下，采取专线方式进行数据传输。

2）地表水监测站主要对河道水质进行监测，多数建设在河道附近，建议在设计过程中，对河道的水位、水量进行详细的调查分析，要充分考虑河道汛期防洪和项目的安全，确保工程施工安全和后期运行安全。

3）冬季北方较冷，河道结冰，对水质监测的自动取水产生了较大的影响，建议在工程实施过程中，要加强对取水地点的管理，采取一定的工程措施，避免因结冰造成的取水设施的损害，使系统停运，如河面结冰无法避免，则在冬季结冰期内，提水设施在河里取水，放在监测站进行保管，避免损坏，监测站停止运行。

4）因系统为自动检测监测，各个站点长期无人值守，会发生偷盗等破坏设备的行为，建议对各个监测站的里面和外面布设视频监控点和不定期巡查的措施，来保证系统设备的安全。

5）加强在运行期间的维护管理，清洗、换药等工作要及时，要定期对仪器进行标定，避免造成管路堵塞；数据波动大不准确等问题。

综上所述，水质在线监测系统为水行政主管部门和环境部门快捷、准确的提供了河流或排污口的水质信息，对全面了解河流水质现状，分析水质变化原因、水质治理的方向和采取措施都提供了基础的依据，在广泛的应用同时，要考虑因地制宜的建设，根据需要去定监测指标，使项目安全、稳定、经济。