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1、我国的污水连续自动监测现状及发展 摘要：当前水资源短缺与水污染的加重已经成为我国经济持续发展的限制因素，特别是人为的水环境污染，严重威胁着人类自身的健康，因此，世界各国都高度重视水污染问题。随着我国环保事业的深入发展，国家对污水排放标准的制定越来越严格，因此对电镀、造纸以及化工生产等重点污水排放单位的污水排放需要有更加严格的监管措施。污染物达标排放监控与污水排放计量监控成为污水自动化监控系统的两大重点问题。以往大多是依靠环保部门定期或不定期抽查的方式检查企业的污水排放是否达标，这种方式有很大程度的人为因素，影响监管的效果，而且效率低下。因此全面建立完善的自动监测系统，势在必行。关键词：水污染、
2、自动监测、监测仪THE STATUS AND DEVELOPMENT OF AUTOMATIC SEWAGE Abstract ： Scarce of water resources and aggravation of water pollution begin to slow down the economic development of China .Moreover ,water pollution affects human health seriously. Hence, every country pays great attention to it. With the fur
3、ther progress of environment protect in China, the wastewater discharge Standard becomes more and more strict. Therefore, the wastewater emission of some entities such as plating plant, paper mill and chemical industry will in face of more strict supervision. The supervision and the measurement of t
4、he discharge of pollutants to satisfy the standard become two main problems in the automatic monitoring and control system of wastewater treatment. In previous, environment protection agency will check the wastewater discharge of the enterprises regularly or irregularly to determine whether it is in
5、 accordance with the standards. However, the effectiveness of the supervision will be affected by the personal in a great deal and is in low efficiency.Key Words: water pollution，automatic monitoring，monitor一、 我国污水监测现状我国从八十年代中期就开始了污染源在线监测方面的研究和探索，但真正在全国范围内开展此项工作则始于“九五”期间，国家环保总局在全国选择了一些省、市作为试点，对污染源在线
6、监测进行了管理和技术方面的有益探索。从全国来看，大部分省、市开展的在线监测的水平不一。过去，我国的重点流域水质监测基本上采取手工抄作的方法，一个断面每季度监测一次，每年仅监测4次，其监测到的数据代表性很差，不能真实的反映出水质污染的变化情况，无法满足环境管理的要求。也有企业引进了一些在线连续监测设备，终因缺乏研究，未能充分消化吸收，加上缺乏配套的管理政策，监测数据不能作为法定数据使用，针对我国现状，急需开发一套符合我国国情的污水自动监测系统。通过监测、控制污水源，从根本上遏制我国水体继续恶化的趋势。水环境自动监测系统体现了水环境监测技术手段的科学化、现代化和发展方向。二、 水污染连续自动监测系
7、统水污染的连续自动监测一般要比空气污染的连续自动监测困难，这是因为水环境中的污染物种类更多，成分更复杂，从而导致基本干扰严重，通常都需要进行化学前处理，而且污染物的含量往往是痕量的，要求建立可行的提取、分离、富集和痕量分析方法，所有这些均为连续自动监测技术带来的一系列困难。根据目前水质污染连续自动监测技术的发展，首先连续自动监测那些能反映水污染的一般指标和综合指标项目，然后再逐步增加其他污染物项目。1.水污染连续自动监测系统的组成水污染连续自动监测系统由一个监测中心站、若干个固定监测站和信息、数据传递组成。中心站配备有功能齐全、贮存容量打的计算机、收发传输信息的无线电台和打印、绘图、显示等辅助
8、设备，其主要功能是：向各子站发送各种工作指令，管理子站的工作；定时收集各子站的监测数据，并进行数据处理和统计检验；打印各种报表，绘制污染分布图；将各种监测数据贮存到磁盘或光盘上，建立数据库，以便随时检索或调用；当发现污染指数超标时，向有关污染源行政管理部门发出警报，以便采取相应的对策。为保证连续自动监测系统的正常运转，获得准确可靠的监测数据，中心站还没有质量保证机构，负责控制、监督、改进和保证整个系统的运行质量。2子站布设及监测项目对水污染连续自动监测系统各子站的布设，首先也要调查研究，收集水文、气象、地质和地貌、污染源分布及污染现状、水体功能、重点水源保护区等基础资料，然后经过综合分析，确定
9、各子站的位置，设置代表性的监测断面和监测点。 许多国家都建立了以监测水质一般指标和某些特定污染指标为基础的水污染连续自动监测系统。表10-3列出监测系统可进行连续或间断自动监测的项目及其测定方法。需与水质指标同步测量的水文、气象参数有水位、流速、潮汐、风向、风速、气温、湿度、日照量、降水量等。废(污)水自动监测系统建在大型企业内，连续监测给水水质和排水中主要污染物质的浓度及排水总量，以对其进行污染物排放总量控制。表10-3 水污染可自动监测的项目及方法 项 目监 测 方 法一般指标水温pH值电导率浊度溶解氧铂电阻法或热敏电阻法电位法(pH玻璃电极法)电导电极法光散射法隔膜电极法(极谱或原电池型
10、)综合指标化学需氧量(COD)高锰酸盐指数总需氧量(TOD)总有机碳(TOC)生化需氧量(BOD)库仑滴定法或比色法电位滴定法高温氧化氧化锆氧量仪法燃烧氧化非色散红外吸收法或紫外催化氧化非色散红外吸收法微生物膜电极法单项污染指标总氮总磷氟离子氯离子氰离子氨氮六价铬苯酚密封燃烧氧化化学发光法比色法离子选择电极法离子选择电极法离子选择电极法离子选择电极法或膜浓缩电导率法比色法比色法或紫外吸收法3、水污染连续自动监测仪器 1) 水温监测仪 测量水温一般用感温元件如铂电阻或热敏电阻做传感器。将感温元件浸入被测水中并接入平衡电桥的一个臂上；当水温变化时，感温元件的电阻随之变化，则电桥平衡状态被破坏，有电
11、压讯号输出，根据感温元件电阻变化值与电桥输出电压变化值的定量关系实现对水温的测量。 2) 电导率监测仪 在连续自动监测中，常用自动平衡电桥法电导率仪和电流测量法电导率仪测定。后者采用了运算放大电路，可使读数和电导率呈线性关系，近年来应用日趋广泛。 据被测溶液的电导来选择其值。另外，还可将振荡电源制成多档可调电压供测定选择，以减少极化作用的影响。 3) pH监测仪 由复合式pH玻璃电极、温度自动补偿电极、电极夹、电线连接箱、专用电缆、放大指示系统及小型计算机等组成。为防止电极长期浸泡于水中表面沾附污物，在电极夹上带有超声波清洗装置，定时自动清洗电极。 4) 溶解氧监测仪 在水污染连续自动监测系统
12、中，广泛采用隔膜电极法测定水中溶解氧。有两种隔膜电极，一种是原电池式隔膜电极，另一种是极谱式隔膜电极，由于后者使用中性内充溶液，维护较简便，适用于自动监测系统中，电极可安装在流通式发送池中，也可浸入于搅动的水样(如曝气池)中。该仪器设有清洗装置，定期自动清洗沾附在电级上的污物。 5) 浊度监测仪 被测水经阀1进入消泡槽，去除水样中的气泡后，由槽底经阀2进入测量槽，再由槽顶溢流流出。测量槽顶经特别设计，使溢流水保持稳定，从而形成稳定的水面。从光源射入溢流水面的光束被水样中的颗粒物散射，其散射光被安装在测量槽上部的光电池接收，转化为光电流。同时，通过光导纤维装置导入一部分光源光作为参比光束输入到另
13、一光电池，两光电池产生的光电流送入运算放大器运算，并转换成与水样浊度呈线性关系的电讯号，用电表指示或记录仪记录。仪器零点可用通过过滤器的水样进行校正，量程可用标准溶液或标准散射板进行校正。光电元件、运算放大器应装于恒温器中，以避免温度变化带来的影响。测量槽内污物可采用超声波清洗装置定期自动清洗。 6) 高锰酸盐指数监测仪 有比色式和电位式两种高锰酸盐指数自动监测仪。在程序控制器的控制下，依次将水样、硝酸银溶液、硫酸溶液和0.005mol/L高锰酸钾溶液经自动计量后送入置于100恒温水浴中的反应槽内，待反应30min后，自动加入0.0125mol/L草酸钠溶液，将残留的高锰酸钾还原，过量草酸钠溶
14、液再用0.005mol/L高锰酸钾溶液自动滴定，到达滴定终点时，指示电极系统(铂电极和甘汞电极)发出控制信号，滴定剂停止加入。数据处理系统经过运算将水样消耗的标准高锰酸钾溶液量转换成电信号，并直接显示或记录高锰酸钾指数。测定过程一结束，反应液从反应槽自动排出继之用清洗水自动清洗几次，将整机恢复至初始状态，再进行下一个周期测定。每一测定周期需1小时。 7) COD监测仪 用的比较多的是间歇式比色法和恒电流库仑滴定法COD自动监测仪。前者基于在酸性介质中，用过量的重铬酸钾氧化水样中的有机物和无机还原性物质，用比色法测定剩余重铬酸钾量，计算出水样消耗重铬酸钾量，从而得知COD。仪器利用微机或程序控制
15、器将量取水样、加液、加热氧化、测定及数据处理等操作自动进行。后者是将氧化水样后剩余的重铬酸钾用库仑滴定法测定，根据其消耗电量与加入的重铬酸钾总量所消耗的电量之差，计算出水样的COD。仪器也是利用微机将各项操作按预定程序自动进行。三、 水污染连续自动监测系统目前存在的主要问题1） 目前在线监测系统的在线监测仪器基本上是进口仪表，而且一个排水口多种监测参数设备要由更多个产品监测，而功能齐全的仪表正在研制和试用阶段，故此，为了大多数排污企业在经济上能承受，就要求每个监测点的造价不能太高。2） 监测仪器长期运转的可靠性尚差。3） 经常发生传感器沾污、采水器和水样流路堵塞等故障。4） 监测项目有限。四、
16、 总结：本章主要阐述了我国污水连续自动监测的现状，介绍了污水监测系统以及自动监测仪器和目前污水连续自动监测存在的问题。近年来我国的污水连续自动监测系统有了一定的发展，但还存在着一些不足的地方，有待进一步发展。五、参考文献1 罗兰.我国地下水污染现状与防治对策研究J.中国地质大学学报（社会科学版），2008，8（2）：72-752孟庆强，吴大为，林毅，钟雄，冼慧婷。探讨城市污水在线监测系统的应用J.中国给排水，2004，20（7）：34-36.3 国家环保总局水和废水监测分析方法(第四版)，北京：中国环境科学出版社，20024高占祥.水质在线监测中的若干问题J.城市环境与城市生态，2002，15（4）：39-405Ballinger D, Lloyd Aetal , Analyst, 1982 ,(107)6Best D.E. et al, Wat. Pouut, Control, 1980 ,(22):138 7B. R. Kilm, Effect of ammonia on COD analysis, J. Water Pollut. Contr. Fed, 1989 ,(5):614
