水质在线监测预处理采样系统及应用分析

章慧才

摘 要：随着近些年来环境污染的严重，水质污染也成为受到社会各界关注的一个话题。尤其是近些年来，由于水体污染而对社会生产生活造成的各种影响更使得这一问题受到人们的关注。在进行水质监测过程中，采样的预处理是一个重要环节。本文将就水质在线监测已处理采样系统的应用进行介绍。

关键词：水质在线监测；预处理采样；应用分析

我国工业化的快速发展使得全国各地的水体在一定程度上受到污染，在对这些水体的水质进行监测的过程中，如何实现监测效果的提高，采样是关键。通过对水质在线监测系统加装预处理采样装置，可以有效的提高水质在线监测结果的质量，实现对水质的在线监测。本文将就此进行研究，以期实现水质在线监测预处理采样系统应用效果的提高。

一、水质在线监测系统简介

1.基本架构

水质在线监测系统主要由分析设备、取水采样设备、配水设备、控制设备、防雷设备几部分构成。其中，进行水质监测的主体是仪表分析设备。这一部分主要有进行酸碱度分析的PH分析仪、进行电导率测定的电导分析仪、COD分析仪以及进行水体中微量元素分析的总磷分析仪等组成。而取水采样设备则是将水样进行采集然后分配给各个分析仪器进行分析、在该系统中，系统所有的泵的阀门以及一些辅助性的设备全部由PLC进行总体控制，在各个分析仪器的接口处还会设置一些数据采集装置，实现对水体监测数据的采集和处理。

2.工艺设计思路

在对该系统进行工艺设计的过程中主要遵循便捷、高效的设计思路。在该系统中采用单个泵进行抽水，采取单一线路进行输水。在对源水进行采集以后首先对水中的泥沙、杂物进行沉淀，在沉淀过滤完全以后将水输入各个分析仪器中进行测量，获取数据。另一条输水线路直接将水输入分析仪中进行酸碱度、电导率的分析测定。在进行监测过程中可以依据不同情况采取间歇式运行模式和连续运行模式进行。间歇式系统运行模式可以通过周期性或定点方式使得取水泵连续取水，在保证供水的情况进行间歇式的数据采集，在对数据采集完成以后对所采集到的数据进行统一存储、处理，获得结果。而对于连续运行模式首先同样要保证取水泵连续取水，保证供水。同时及时对过滤器以及管道进行清洗，保证输水的通常。依据情况的不同设置数据采集周期，统一存储后进行分析获得结果。

二、原始采样系统的弊端

1.管线清洗困难

在每次取水采样结束以后，管线中残余的水能够通过电动球阀自动排净。长时间的取水以后，由于水体中存在的一些污染物会附着在管道中，会出现管道堵塞或其他情况的出现，影响监测结果。因此在进行系统设计过程中必须充分考虑这一问题，尽可能避免悬浮物附着在管道壁上。一般情况下采用设置专门的管道清洗接口的方式对管道进行清洗，实现去除管道悬浮物，保证管路畅通的目的。但是在实际操作过程中，进行管壁清洗的水常常需要加入大量的絮凝剂使得管壁上附着的悬浮物能够进入水体。因此需要提高对管壁的冲洗次数，这就导致监测仪表常常需要终端监测，对监测结果造成一定的影响。

2.管道堵塞情况严重

管路清洗雖然可以清除一部分水体中的悬浊物和杂质，但是对于牢固附着在管壁上的沉积物却无法进行有效清除。随着不断的取样，水体不断的通过管道，造成管道系统的运行环境不断恶化，管壁上产生的附着物会越来越厚，在厚到一定程度的时候附着力不足以支撑就会出现脱落，随着水流对仪器造成一定程度的冲击，有时会导致仪器受到损坏。

3.存在清洗盲区

一般情况系，对输水管道进行清洗是从反向进行的，在冲洗之前要把仪表的各个接口进行关闭，打开冲洗阀门进行冲洗操作。但是，这种冲洗方式会造成入门口同仪表之间的一段管道无法进行冲洗，而这段管道由于距离仪表较近会，对仪表造成的影响会更大。

三、预处理采样系统的应用

鉴于现阶段进行水质采样分析仪器的各项性能，需要对所采集的样品新进行沉淀以减少水体中的悬浮物和杂质，然后在后续的取样中进一步进行清洗水体中为完全消除的悬浮物。

1.悬浮物较多的样品清洗

对于含有悬浮物较多的样品，一般要进行一定时间的沉淀处理。因此要设置专门的沉淀装置。现阶段采用较多的是沉沙过滤装置。这种装置具有体积小、效果好的优点。同时对于沉淀下去的悬浮物还可以自动排出，极大的降低了人工投入。此外，在沉沙装置的底部进水，水流方向是自下而上的，因此具有一定的离心作用，可以有效的提高水中泥沙的下沉速度，提高悬浮物的清洗效果。

2.配水系统的清洗

针对多种参数的测量以及沉淀池等水体预处理装置的设置，在新型预处理采样系统中可以对气、水自动清洗功能进行设置。通过PLC控制系统来实现清洗效果的提高。

四、结语

本文通过对现阶段水质监测过程中使用的在线监测预处理采样系统的应用以及同原始采样设备进行比较可以发现，由于原始水质监测采样系统中存在一些弊端，因此，新型的在线监测预处理采样系统已经较好的对这些问题得到解决并已经进行了实际应用，取得了较好的实际效果。

参考文献：

[1]余金栋，黄河.论水质在线监测系统与物联网方向教学标准的转换[J].物联网技术，2014，4（9）：13-15.

[2]张伟，戴建坤，许春莲，等.基于PLC的在线水质监测系统[J].化工自动化及仪表，2014（5）：501-505.

章慧才

摘 要：随着近些年来环境污染的严重，水质污染也成为受到社会各界关注的一个话题。尤其是近些年来，由于水体污染而对社会生产生活造成的各种影响更使得这一问题受到人们的关注。在进行水质监测过程中，采样的预处理是一个重要环节。本文将就水质在线监测已处理采样系统的应用进行介绍。

关键词：水质在线监测；预处理采样；应用分析

我国工业化的快速发展使得全国各地的水体在一定程度上受到污染，在对这些水体的水质进行监测的过程中，如何实现监测效果的提高，采样是关键。通过对水质在线监测系统加装预处理采样装置，可以有效的提高水质在线监测结果的质量，实现对水质的在线监测。本文将就此进行研究，以期实现水质在线监测预处理采样系统应用效果的提高。

一、水质在线监测系统简介

1.基本架构

水质在线监测系统主要由分析设备、取水采样设备、配水设备、控制设备、防雷设备几部分构成。其中，进行水质监测的主体是仪表分析设备。这一部分主要有进行酸碱度分析的PH分析仪、进行电导率测定的电导分析仪、COD分析仪以及进行水体中微量元素分析的总磷分析仪等组成。而取水采样设备则是将水样进行采集然后分配给各个分析仪器进行分析、在该系统中，系统所有的泵的阀门以及一些辅助性的设备全部由PLC进行总体控制，在各个分析仪器的接口处还会设置一些数据采集装置，实现对水体监测数据的采集和处理。

2.工艺设计思路

在对该系统进行工艺设计的过程中主要遵循便捷、高效的设计思路。在该系统中采用单个泵进行抽水，采取单一线路进行输水。在对源水进行采集以后首先对水中的泥沙、杂物进行沉淀，在沉淀过滤完全以后将水输入各个分析仪器中进行测量，获取数据。另一条输水线路直接将水输入分析仪中进行酸碱度、电导率的分析测定。在进行监测过程中可以依据不同情况采取间歇式运行模式和连续运行模式进行。间歇式系统运行模式可以通过周期性或定点方式使得取水泵连续取水，在保证供水的情况进行间歇式的数据采集，在对数据采集完成以后对所采集到的数据进行统一存储、处理，获得结果。而对于连续运行模式首先同样要保证取水泵连续取水，保证供水。同时及时对过滤器以及管道进行清洗，保证输水的通常。依据情况的不同设置数据采集周期，统一存储后进行分析获得结果。

二、原始采样系统的弊端

1.管线清洗困难

在每次取水采样结束以后，管线中残余的水能够通过电动球阀自动排净。长时间的取水以后，由于水体中存在的一些污染物会附着在管道中，会出现管道堵塞或其他情况的出现，影响监测结果。因此在进行系统设计过程中必须充分考虑这一问题，尽可能避免悬浮物附着在管道壁上。一般情况下采用设置专门的管道清洗接口的方式对管道进行清洗，实现去除管道悬浮物，保证管路畅通的目的。但是在实际操作过程中，进行管壁清洗的水常常需要加入大量的絮凝剂使得管壁上附着的悬浮物能够进入水体。因此需要提高对管壁的冲洗次数，这就导致监测仪表常常需要终端监测，对监测结果造成一定的影响。

2.管道堵塞情况严重

管路清洗雖然可以清除一部分水体中的悬浊物和杂质，但是对于牢固附着在管壁上的沉积物却无法进行有效清除。随着不断的取样，水体不断的通过管道，造成管道系统的运行环境不断恶化，管壁上产生的附着物会越来越厚，在厚到一定程度的时候附着力不足以支撑就会出现脱落，随着水流对仪器造成一定程度的冲击，有时会导致仪器受到损坏。

3.存在清洗盲区

一般情况系，对输水管道进行清洗是从反向进行的，在冲洗之前要把仪表的各个接口进行关闭，打开冲洗阀门进行冲洗操作。但是，这种冲洗方式会造成入门口同仪表之间的一段管道无法进行冲洗，而这段管道由于距离仪表较近会，对仪表造成的影响会更大。

三、预处理采样系统的应用

鉴于现阶段进行水质采样分析仪器的各项性能，需要对所采集的样品新进行沉淀以减少水体中的悬浮物和杂质，然后在后续的取样中进一步进行清洗水体中为完全消除的悬浮物。

1.悬浮物较多的样品清洗

对于含有悬浮物较多的样品，一般要进行一定时间的沉淀处理。因此要设置专门的沉淀装置。现阶段采用较多的是沉沙过滤装置。这种装置具有体积小、效果好的优点。同时对于沉淀下去的悬浮物还可以自动排出，极大的降低了人工投入。此外，在沉沙装置的底部进水，水流方向是自下而上的，因此具有一定的离心作用，可以有效的提高水中泥沙的下沉速度，提高悬浮物的清洗效果。

2.配水系统的清洗

针对多种参数的测量以及沉淀池等水体预处理装置的设置，在新型预处理采样系统中可以对气、水自动清洗功能进行设置。通过PLC控制系统来实现清洗效果的提高。

四、结语

本文通过对现阶段水质监测过程中使用的在线监测预处理采样系统的应用以及同原始采样设备进行比较可以发现，由于原始水质监测采样系统中存在一些弊端，因此，新型的在线监测预处理采样系统已经较好的对这些问题得到解决并已经进行了实际应用，取得了较好的实际效果。

参考文献：

[1]余金栋，黄河.论水质在线监测系统与物联网方向教学标准的转换[J].物联网技术，2014，4（9）：13-15.

[2]张伟，戴建坤，许春莲，等.基于PLC的在线水质监测系统[J].化工自动化及仪表，2014（5）：501-505.