水質自動監測站運行管理常見問題和解決方法
摘 要 : 結合近幾年煙臺市大沽夾河流域水質自動監測站運行管理中的一些經驗,對水質自動監測容易產生的問題進行簡要介紹,同時對這些問題的解決方法和對策進行探討。
關鍵詞 : 水質 自動監測 運行 管理
水質自動監測是七十年代初發展起來的技術,目前已在世界上的許多發達國家得到廣泛應用。與空氣自動監測相比,水質自動監測在國內起步雖晚,但發展速度較快,特別是最近幾年,國家和地方政府加大了對水資源管理的力度,在許多大的流域和湖泊建立了多個水質自動監測站,有的還定期向社會發布水質狀況。由于水質自動監測不僅能夠連續完整地反映水質情況,避免由于人工采樣所得數據的不全面性,還可大大縮短從采樣分析到獲得結果之間的時間,有利于污染源的迅速控制、水質污染事故的及時預防和對下游水質污染的預報,因此這項技術在我國正逐漸開展起來。
水質自動監測在儀器的分析技術上比較成熟,但一個水質自動監測站包括水泵、過濾器、自動監測儀器、空氣壓縮機、數據采集存儲器等多個組成部分,而每一部分對數據的代表性、準確性和可獲得性都有直接影響,因此自動站的運行管理則相對復雜許多。目前國內許多已建成的水質自動監測站由于管理跟不上而不得不停止運行。本文總結了近幾年煙臺市夾河流域水質自動站運轉管理過程中的一些經驗,對水質自動站容易產生的問題進行簡要介紹,并針對這些問題提出解決方法和對策。
1水質自動監測易出現的問題
1.1樣品供應
水質自動監測采取24小時連續運轉,國產水泵的產品質量難以保證,一般運行3-6個月就需要更換。另外河流的季節性也會出現水樣供應不足的情況。
1.2電力供應
通常水質自動監測站的位置離市區較遠,發生斷電后不能及時趕到現場,而且有些自動監測儀由于有程序控制,來電之后無法自動重新啟動導致停機和數據缺失。
1.3傳輸線路保障
自動監測的數據傳輸需要一個穩定可靠的傳輸線路,而市話線路有時會受到大風、雨雪、雷電的影響發生線路故障無法進行數據傳輸。
1.4自來水供應
自來水的作用是清洗儀器,如果點位上的自來水不能作到每時每刻供應的話,也會影響數據結果的準確性。
1.5壓縮空氣供應
壓縮空氣的作用是打開進樣的電磁閥。如果壓縮空氣的壓力達不到要求,電磁閥打不開,水樣無法進入反應池,自動監測儀的水位平衡系統會發生報警,導致儀器無法運轉。
1.6過濾器問題
過濾器位于整個水質自動監測系統的前端,起到樣品前處理的作用。有的河流水系中的泥沙、藻類會堵塞過濾器的濾芯,造成水樣壓力不足,儀器因此停機。
1.7儀器設備選型
由于儀器設備多是購買國外的產品,一些性能指標可能無法滿足我國水質的需要,如測量量程大(小)、儀器檢出限高(低)等。
1.8分析方法
水質自動監測通常采用的是電極法和分光光度法,不同的分析方法適合不同的水質。每個方法都有自己的優缺點,在購買儀器的時候必須綜合考慮。
1.9自動站運行的費用太高
一支氨或硝酸鹽電極的壽命一般是6個月—1年。超過使用年限電極就會出現靈敏度降低、數據不準確等現象,影響結果測定。這種進口電極的價格昂貴,每支需要一萬多元。其它儀器的常用備件也存在價格偏高的問題。
2 解決方法和對策
2.1點位選址
水樣的取樣口離水質自動監測站要盡可能的近,最好位于自動站的上游。這樣一方面可以使用較小功率的泵或者利用水的壓差進樣:另一方面能夠避免因樣品管路較長而產生的硝化、藻類生長等現象。
2.2采用雙泵系統
一個站位由兩臺泵、一條管路組成一個雙泵系統。設定一個運轉周期,兩臺泵輪流工作,閑置的泵可以進行保養維修,延長泵的使用壽命,保障水樣供應。
2.3點位必須配備LIPS(不間斷電源)和穩壓器
電線要接地和安裝避雷裝置。UPS可以在停電后繼續保持儀器運轉。穩壓電源可以避免因電壓不穩而造成儀器的損壞。
2.4電話線要加電話線路保護器
可以保護電話線不受高壓尖峰信號的破壞。有條件的可以安裝備用線路。
2.5購買性能優良的空氣壓縮機
點位最好配備一臺備機。
2.6安裝過濾器和管路自動清洗系統
該系統是在PLC的控制下按照預先設定的清洗周期和時間,利用高壓氣反吹,輔助以化學清洗。
2.7選擇性能穩定可靠的自動監測儀器
儀器的特性參數要符合水質狀況。對于清潔水要選擇量程范圍小、檢出限低的儀器。對于較污濁的水則選擇量程范圍大、檢出限高的儀器;可以將歷史的手動數據結果作為選取儀器的標準。
2.8分析方法的選擇
首先應盡量滿足國家標準方法的要求。對于電極法和分光光度法的儀器,應根據水質情況進行選擇。電極法的優點是不受水中懸浮物的干擾,缺點是電極壽命較短,價格偏高。分光光度法的優點是消耗件的壽命長,一次投入可長期使用。缺點是對水中雜質的要求較高,需要有一個好的過濾器。
2.9創造有利于儀器運轉的外部環境
水質自動監測儀需要在一個密封、防塵、避光的環境中才能良好地運行。同時對室溫的要求也很高,通常在5—40℃之間。有的儀器設備配備的試劑對溫度有嚴格的要求。
2.10有足夠的備件
水質自動監測儀的各種消耗件(特別是電極)的壽命都不長,而這些消耗件需要直接從國外進口,從定貨到發貨需要幾個月的時間,因此應提早做好準備。
2.11定期保養維護
儀器設備的運行狀態和壽命長短與維護維修的頻率有很大的關系。嚴格按照操作規程使用儀器,定期清洗、保養和更新零備件能夠使儀器處于一個良好的狀態,同時也能夠延長儀器的使用壽命,節約經費。不同的儀器維護方法也不同,因此必須針對不同的儀器給予保養維護.
2.11備件國產化
由于一些消耗件從國外進口,價格較貴,建議盡快加速國產化。
3 小結
綜上所述,水質自動監測站在維護和管理上具有一定的難度,而且不同的河流水質產生的問題也不盡相同。但是水質自動監測具有實驗室分析不可比擬的許多優點,它的發展勢在必行。這就要求先行的環境監測部門多總結這方面的工作經驗,探索研究解決問題的方法和對策,給正在建設的和即將建設的水質自動監測站提供寶貴經驗和借鑒,以使他們少走彎路,從而加快我國環境水質自動監測技術的發展。

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