自动化在线检测仪表在污水处理厂的应用分析

吕海琳

北京翰祺环境技术有限公司 辽宁大连 116023

目前，应用于水质检测与污水处理的技术主要分为物理技术、化学技术和生物技术，其中物理技术难以对废水进行深度处理，而化学技术可能会造成二次污染，相比较，利用生物技术进行水质检测与污水处理更为环保、高效，因而也得到了较为广泛的研究和应用。一般常用于水质检测的生物技术包括生物传感器技术、聚合酶式反应检测技术、酶免疫检测技术等；常用于污水处理的生物技术包括生物絮凝剂、生物吸附剂、生物膜法等。随着我国对环境保护的重视以及对用水质量要求的提高，生物技术促进了水质检测的发展，丰富了污水处理技术，推动了水处理行业的绿色环保发展，对水质检测与污水处理具有重要的现实意义与价值[1]。

1 控制水质化验质量的方法

1.1 对待检水质进行复检

核对水质送检样品基本信息之后，进行同一批次样品二次编号，严格按照检测标准逐项检验，同一批次水质检验结果出来之后由相关工作人员进行比对分析，归纳两者间数据差异，并对产生差异的可能因素一一进行排查。在对水质进行检验过程中，实验环境必须满足标准，且送检样品不能超过保质期[2]。

1.2 设定待检水质样品的平行实验

在水质检验操作中，同批次待检样品要严格按照标准进行同比例取样，进行平行实验。在样品选择时，尽量选择性质稳定、无颜色差异的水质样品进行各指标检测，检测结果必须在限定值之内，在保证实验数据真实性的基础上，合理性也要进行分析。

1.3 对比不同实验措施的检验结果

实验措施一般有两种，内部比较和间接比较。其中内部比较是指实验操作人员之间进行对比，个人差异性的对比更能体现出实验的各项指标监测结果，进而对人为误差进行校对。而间接比较是指在相同实验标准下，不同实验室在对样品进行检验时做出的实际评价和分析，进而发现实验室目前出现的各项问题，针对不足之处一一改进，以期提高实验室检验水平[3]。

2 采集浮台主体设计

2.1 整体结构设计

采集浮台是各类硬件设施和各种仪器的承载体，设计为圆桶形。圆桶形浮台整体流线性较好，抗风浪能力较强。浮台的设计分为内桶和外桶，内桶与外桶之间的空间用低密度泡沫内芯填充，并在泡沫内芯上挖出电池槽固定电池。内桶内有水质检测器、喉箍提手架、喉箍、吊环丝杆等装置，方便传感器的安装固定并可灵活调整传感器的吃水深度。浮采用ABS 塑料，使浮台具有很好的抗老化，腐蚀性能和拥有较高的强度。

2.2 顶部设计

浮台顶部采用半球形透明玻璃罩，防止装置在长期使用中有遮挡物（如鸟屎，树叶等）落到太阳板上对太阳能电池板造成阴影，而产生热斑效应，并且球面状顶部有利于太阳光入射角垂直照射在太阳能电池板上，可保证太阳能电池板充分吸收太阳光，有利于装置的稳定持续工作[4]。

2.3 系统硬件设计

该系统硬件由供电系统、数据采集处理两大部分构成。供电系统由蓄电池组和太阳能光伏充电部分组成，太阳能产生的电能一部分驱动负载、一部分为蓄电池组充电。数据处理部分由控制器、通信模块、数据采集模块组成。本系统通过磁力开关控制系统工作，主要是磁力开关连接电源进行双保持的常开和常闭，利用磁场检测控制系统启动，当检测到磁铁的时候系统停止工作，当检测不到磁铁的时候系统开始工作。数据采集模块通过传感器把采集到的原始数据传送到控制器，再由控制器处理后传入通信模块，最终由通信模块把有效的数据发送到终端设备。其中装置上还安装有GPS 和LED 信号灯，GPS 系统主要是起到定位和防盗报警的作用，使装置定位在一定的区域。如果装置发生偏移或者丢失，脱离一定的范围装置会发出警报，通过GSM 网络和LTE 网络发送至平台或者手机，通过GPS 卫星定位系统进行目标位置查找，追踪。LED 信号灯主要起到灯语的作用，便于查看系统的工作状态。LED 信号灯有红灯，绿灯和黄灯三种颜色。当系统启动下一直亮红灯，当系统启动完成处于稳定状态或者休眠模式状态下LED 亮黄灯，当系统开始正常工作时LED 信号处于绿色呼吸灯状态，当传感器连接异常时LED 一直亮红灯，系统电池电压过低时LED 闪烁红灯[5]。

2.4 太阳能电池方阵设计

电源系统负载的用电量计算，通过传感器和系统所需的用电量，可以得出传感器和系统所需总功率W 为1w，因此由公式可以确定负载的日耗电量为P=24WH。而太阳能电池板数量的设计由负载设备平均每天的消耗量来设计。本设计采用单片规格为0．5W/2V/250MA 的太阳能电池片。在忽略充电损耗的情况下，按每天有效日照时间6h 计算，则单块太阳能电池板的日发电量为：0．5W×6h=3WH。太阳能方阵每日所发电量应满足负载平均每天用电量和储存到蓄电池内以备持续没有太阳光的情况下所使用。

3 结语

本设计水质检测装置及数据管理系统，除了应用于城镇内河（湖）、水库等水体的水质在线检测和预警以外，在其他水体的水质和水文变化趋势，黑臭水体治理、蓝藻爆发预测，河流生态的水文机制，湖泊、湿地生态状况和功能生态修复及评价，水利工程对生态系统（水质、物质循环、泥沙淤积和生物多样性等）的影响，水文水质对水产养殖的影响以及突发性污染事件检测和预警等诸多方面，都将具有广阔的应用前景。