小（微）型水質自動監測站 一站式服務驗收 水分測定儀

小（微）型水質自動監測站 一站式服務驗收

01項目背景

傳統的水質監測方式以人工現場釆樣、實驗室儀器分析為主。雖然在實驗室中分析手段完備，但實驗室監測存在監測頻次低、釆樣誤差大、監測數據分散、不能實時反映水質變化狀況等缺陷，難以滿足政府和企業進行有效水質管理的需求。

設計并實現了一個小（微）型水質自動監測站的方案，該方案以在線自動監測儀器微核心，結合現代傳感技術、自動測量技術、自動控制技術、網絡傳輸技術與大數據分析處理技術，構建了一個綜合性的小型在線自動監測系統。

建設原則

• 自動化

實現水質監測全自動化已經成為了管理部門及時獲得連續性的水質監測數據的有效手段。此外，釆用實時自動連續的監測技術也可以實現環境參數監測采集的完整性、實時性

• 智能化

系統在監測點對水質進行連續的釆集、處理、分析的同時，完成相關的水質監測數據的統計分析，實現全區域水質的指標綜合評價，為管理部門決策提供科學依據。

• 網絡化

這一功能有助于相關部門建立大范圍的監測網絡收集環境監測數據，實現對水質監測信息的在線查詢、分析、計算、圖表顯示、打印，以及各單位之間信息的互訪共享操作。

• 信息化管理

云平臺將各監測點的數據進行統計、分類和組合，建立水質實時監測數據庫，為大區域水質安全提供決策性的依據。

小（微）型水質自動監測站 一站式服務驗收

建設目標

• 為環境管理和環境科學研究提供數據和資料；

• 探明污染原因，為水污染的研究提供進一步的理論基礎；

• 獲取當前水體的水質狀況數據，為以后逬行水質評價提供數據基礎；

• 獲取水體污染物的分布狀況，用來預測水體污染的變化趨勢、追溯污染物來源等；

• 為防止污染措施的實際效果提供反饋。

03系統架構

水質自動監測站主要由環境數據采集顯示層、環境數據通信網絡層、環境在線云平臺層四部分組成。

環境數據采集顯示層：該部分由水質五參數測定儀（溫度、PH值、電導率、溶解氧、濁度）、污染物因子在線監測儀、輔助系統（采水單元、超標留樣器、反沖洗單元、2-3級沉沙單元、除藻單元等）和流量計構成。

環境數據通信網絡層：該部分由工控機、信號采集轉換器、I/O單元和無線網絡等構成。現場控制級和監控管理級組成控制系統，控制系統通過無線網絡進行遠程通信。

環境在線云平臺層：該部分是物聯網環境監控系統與用戶的接口。云平臺可根據監控點的數量及監控點的儀器，靈活配置或定制實時畫面、歷史數據畫面、報表、統計分析、實時報警、維護提醒等功能。

04相關產品

水質在線分析儀具有精度高、穩定性好、響應速度快、抗*力強等特點。計量進樣采用“蠕動泵+液位傳感"的非接觸式進樣方式，可有效解決*因長期運行產生的機械磨損所造成的計量誤差問題，以及直接接觸所面臨的易被腐蝕的困擾。特殊的“光路結構"、“載氣流路構造"以及“背光補償措施"，可大幅降低環境變化對測量的影響。

此外，“自動進樣及劑量計量"技術，加之優化的試劑配方，結合其他專有技術，使得儀器的靈敏度和測量穩定性得到了大幅提高，不僅降低了儀器的檢出限，還將儀器的應用范圍從環境監測領域拓展至工業過程分析領域。

技術優勢

• 集數據采集、處理和傳輸于一體，可靠性高，低成本;

• 用戶可通過無線的方式把采集的數據傳遞回來；

• 系統可預置多個時段，將實時數據轉化為時段數據；

• 占地面積小，施工周期短、安全靈活，可移址；

• 采用“背景吸收及濁度校正"功能，大幅降低水樣發黑、或帶色、或濁度對測量的影響；

• 采用冷暖空調，機柜箱體設置了保溫層，雙重恒溫措施，有效減少應環境溫度變化造成的檢測誤差，同時延長試劑保證期；

• 可根據用戶需求，將常規的單通道進樣擴展至2-6通道進樣；

• 分析儀采用開放式結構，在軟硬件方面保證了具有良好的擴展性，用戶在后續的使用中可不斷地升級*；

• 系統設備采用高規格工業級設計、研發、測試、生產，通過專業測試環境嚴格測試，可以滿足現場的復雜惡劣環境，大為簡化了系統的維護和售后工作。

技術優勢

在日常生活中，我們經常見到水壺用久后內壁會有水垢生成。這是什么原因呢？原來在我們取用的水中含有不少無機鹽類物質，如鈣、鎂鹽等。這些鹽在常溫下的水中肉眼無法發現，一旦它們加溫煮沸，便有不少鈣、鎂鹽以碳酸鹽形成沉淀出來，它們緊貼壺壁就形成水垢。我們通常把水中鈣、鎂離子的含量用“硬度"這個指標來表示。硬度1度相當于每升水中含有10毫克氧化鈣。低于8度的水稱為軟水，高于17度的稱為硬水，介于8～17度之間的稱為中度硬水。雨、雪水、江、河、湖水都是軟水，泉水、深井水、海水都是硬水。

再來看一下軟化水與其它水的區別
原水，是指未經過處理的水。從廣義來說，對于進入水處理工序前的水也稱為該水處理的原水。例如由水源送入澄清池處理的水稱為原水。

軟化水，是指水中硬度（主要指水中鈣、鎂離子）去除或降低一定程度的水。水在軟化的過程中，僅硬度降低，而總含鹽量不變。

除鹽水，是指水中鹽類（主要是溶于水中的強電解質）除去或降低到一定程度的水。其電導率一般為1.0～10.0µS/cm，電阻率（25℃）（0.1～1.0）×106Ω·cm ，含鹽量為1～5mg/L。

純水，是指水中的強電解質和弱電解質（如SiO2、CO2等），去除或降低到一定程度的水。其電導率一般為：1.0～0.1µS/cm，電導率（1.01.0～10.0）×106Ω·cm 。含鹽量為<1mg/L。

超純水，是指水中的導電介質幾乎*去除，同時不離解的氣體、膠體以及有機物質（包括細菌等）也去除至很低程度的水。其電導率一般為0.1～0.055µS/cm，電阻率（25℃）﹥10×106Ω·cm ，含鹽量﹤0.1 mg/L。理想純水（理論上）電導率為0.05µS/cm，電阻率（25℃）為18.3×106Ω·cm。

什么是軟化水處理？
采用強酸性陽離子樹脂將原水中的鈣、鎂離子置換出來，再經該軟化水設備過濾出的鍋爐進水就是成為硬度極低的鍋爐用軟化凈水。

工作原理
離子交換法
方法：采用特定的陽離子交換樹脂，以鈉離子將水中的鈣鎂離子置換出來，由于鈉鹽的溶解度很高，所以就避免了隨溫度的升高而造成水垢生成的情況。

特點及效果：效果穩定準確，工藝成熟。可以將硬度降至0。

使用范圍：餐飲、食品、化工、醫藥等領域、空調、工業循環水等應用中。目前標準方式。

電磁法
方法:采用在水中加上一定的電場或磁場來改變離子的特性，從而改變碳酸鈣(碳酸鎂)沉積的速度及沉積時的物理特性來阻止硬水垢的形成。

特點效果：設備投資小，安裝方便，運行費用低。效果不夠穩定性，沒有統一的衡量標準，而且由于主要功能僅是影響一定范圍內的水垢的物理性能，所以處理后的水的使用時間、距離都有一定局限。

適用范圍：多用于商業(如*空調等)循環冷卻水的處理，不能應用于工業生產及鍋爐補給水的處理。

膜分離法
方法：納濾膜(NF)及反滲透膜(RO)均可以攔截水中的鈣鎂離子，從而從根本上降低水的硬度。

只能將硬度降到一定的范圍。

特點效果：效果明顯而穩定，處理后的水適用范圍廣。對進水壓力有較高要求，設備投資、運行成本都較高。

適用范圍：一般較少用于專門的軟化處理。

石灰法
方法：向水中加入石灰。

特點效果：只能將硬度降到一定的范圍。

適用范圍：適用范圍大流量的高硬水。

加藥法
方法：向水中加入的阻垢劑，可以改變鈣鎂離子與碳酸根離子結合的特性，從而使水垢不能析出、沉積。

特點效果：一次性投入較少，適應性廣。水量軟大時運行成本偏。

適用范圍:由于加入了化學物質，所以水的應用受到很大限制，一般情況下不能應用于飲用、食品加工、工業生產等方面。在民用領域中也很少應用。