水质监测学习记录.docx

城市饮用水管网水质监测需求分析1. 供水管网二次污染的成因及危害随着我国农村城镇化的不断推进和城市功能的日益完善，城市公共供水的规模也在不断壮大，水厂的供水能力和管网的总长度发生了质的飞跃，居民对于饮用水的要求，已经不再仅仅局限于压力和水量，而是更多的关注水质问题。我国2006年颁布的生活饮用水卫生标准（GB5749-2006）对给水管网末端的饮用水水质做了更为严格的规定。我国给水厂的出水水质基本上能够满足国家标准。但是出厂水可能要经过长达十几公里的管线才能够到达用户处，饮用水在城市输配水管网中的停留时间可以长达24小时以上，庞大的地下管网就如同一个大型的“反应器”，饮用水往往由于受到管网的二次污染，水质达不到国家标准，甚至严重恶化，直接影响到水的安全饮用，危及人民身体健康。 因此，很有必要对管网二次污染的原因进行分析并提出有效的防治措施，以确保饮用水的安全。而对城市给水管网中的水质进行监测，有利于尽早发现水质恶化情况并进行预警，以便水厂和用户采取对策。收集和积累水质变化数据，还能够为水厂的运行管理提供理论依据，为水系统内腐蚀的控制研究提供试验数据，甚至便于建立可靠的水质变化模型，对水质的变化趋势进行预判。水质实时监测指标及范围要求。 饮用水的水质好坏直接关系到居民的身体健康。根据世界卫生组织（WHO）的调查，全世界80%的疾病与饮用水的污染有关。目前我国城市供水水质在水厂出水时总体是好的，但进入给水管网后就不同程度地发生了水质恶化。城市给水中存在的水质问题，主要表现为管网末梢的浊度、色度、嗅味和微生物等指标超标。饮用水水源污染程度的加剧，有机污染物的增加、水中微量溶解性离子在管道内沉淀析出和结垢，造成了出厂水的生物稳定性、化学稳定性的下降。此外由于管网输配系统和二次供水设施设计维护不当、管网漏失、负压抽吸等，末端用户还存在各种为小动物如红虫等无脊椎动物的污染现象。比如水质资料表明上海市水厂的浊度虽每年都在降低，但与给水厂的出厂水水质相比，管网中水的色度平均增加了2度，浊度增加了1.5NTU，铁含量增加了0.1mg/L4，上海给水管网内水质的下降严重影响了供水水质的提高。据对占全国总供水量42.44的36个城市调查，出厂水平均浊度为1.3NTU，而管网水增加到1.6NTU，色度由5.2增加 到 6.7 ， 铁 由 0.09mg/L 增 加 到 0.11mg/L ， 细 菌 总 数 由 6.6cfu/mL 增 加 到29.2cfu/mL。美国科学家在2003年IWA年会的报告中指出给水管网中出现的各种水质问题将是21世纪对世界各国供水行业的极大挑战，给水管网中的水质保障技术已经成为研究热点。 开发新型的针对给水管网的水质监测技术，对于保持水厂净水效果、研究管网内水质变化规律、发现和预防给水管网内水质恶化情况、保证管网末端饮用水质安全具有重要意义。2. 我国水质监测现状 目前我国的水质监测设备对进口的依赖较大，国内的水质监测仪器厂家规模较小、技术不够成熟、仪器的准确度和稳定性较差，难以与国外知名品牌（如美国哈希等）相竞争。直接进口国外的仪器，如果缺乏自己的技术开发和转化，会带来问题。例如2008年北京自来水公司从国外引进了生物毒性在线监测设备直接使用，而作为指示生物的鱼种因为国内外的水质差异出现了对环境的明显的不适应，降低了水质监测的准确性。因此，我国不能过于依赖对先进水质监测技术的进口，应加大国内的研发投入，开发符合国内水质特点的监测设备。3. 水质监测参数主要水质监测项目可分为两大类：一类是反映水质状况的综合指标，如水温、pH值、浊度、色度、嗅味、电导率、DO、COD 、 BOD 等；另一类是反应毒理性质的指标，如重金属、有机农药、酚类等。除上述监测项目外，有时需进行流速和流量的测定。目前，比较成熟的常规在线监测项目有余氯、pH值、浊度、温度、（色度、电导率）等。经过调研对于城市居民楼饮用水最常用的三个参数为余氯、PH、浊度。1余氯在线监测测定范围：0-20.00 mg/L测量误差：0.1mg/L测量范围：05.00ppm 精度：2%FS（05.00ppm）分辨率 ：0.01ppmPH范围 ：5.59传感器使用寿命：9个月2 PH值在线监测pH值反映了水体氢离子的浓度大小，是水体最重要的化学性质之一，水的其他物理化学性质也往往受到pH值的影响。pH的测量有多种方法，目前使用最为广泛的pH测量方法为玻璃电极法。玻璃电极法也是我国相关规范规定使用的pH值测量方法。测量范围：pH0-14（0-50）； 测量误差：0.5 pH； 分辨率：0.01PH（查看相关硕士论文以及厂家的产品资料）电极形式:复合电极3浊度在线监测浊度是水体的光学性质，美国公共卫生协会（APHA）等组织把浊度定义为：“水样使光散射和吸收的光学性质的表达语”。为了使浊度测量的数据具有统一标准，目前国际上广泛使用福尔马肼（Formazin）溶液作为浊度的基本标准，该溶液的浓度即浊度，单位为NTU。可用测量溶液对光的散射效应的方法测量浊度。浊度是评价出厂水水质的主要依据之一。浊度的测量方法有散射光式、透射光式和透射散射光式等，一般在浊度较低的情况下，选用表面散射法进行浊度测量比较合理。量程:0.001-100NTU（查看相关硕士论文以及厂家的产品资料）精度:读数的 2%分辨率:0. 01 NTU;使用寿命：2年操作温度:0-50C;4温度温度是水质在线监测的一项必测指标，温度不仅自身反映了水体的质量，而且影响了其他水质参数如pH值，余氯的监测。目前广泛使用的温度传感器按照传感器材料及电子元件特性主要有热电偶温度传感器和热电阻温度传感器。测量范围：0-60测量误差：水质参数相关指标极限值项目限值浊度1度(NTU),特殊情况下不超过3度(NTUPH6.5 -8.5游离余氯管网末梢水不应低于0. 05mg/L4. 水质监测传感器原理4.1浊度仪工作原理浊度是由水中的悬浮颗粒引起的，悬浮颗粒会反射入射光，通常采用90度那个方向的散射光做为测试信号，这样测试出来的单位称为NTU。用Formazin标准液标定后的仪器测试出来的单位称为FNU。该方法适于测试低到中等量程，从0.01到4000FNU的范围。依据EN27027和ISO7027标准，采用860nm的红外光做为光源，可不受样品色度的干扰。浊度传感器含有两个部分，激光光源和光强传感器。激光光源的稳定性直接影响测量仪器的准确性和重现性。光强传感器从与入射光呈90的方向上检测有多少光被水中的颗粒物所散射的散射光，浊度不同接收的散射光光强不同，传感器将这个变化信号处理转化为电流信号传输出来。4.2PH值传感器工作原理PH传感器由玻璃电极和参比电极两部分组成。玻璃电极由玻璃支杆、玻璃膜、内参比溶液、内参比电极、电极帽、电线等组成。参比电极具有已知和恒定的电极电位，常用甘汞电极或银/氯化银电极。由于PH值与温度有关，所以，一般还要增加一个温度电极进行温度补偿，组成三极复合电极。工作原理是用氢离子玻璃电极与参比电极组成原电池，在玻璃膜与被测溶液中氢离子进行离子交换过程中，通过测量电极之间的电位差，来检测溶液中的氢离子浓度，从而测得被测液体的PH值。4.3余氯传感器工作原理加氯消毒一般是指向水中通入氯气杀死细菌等微生物，通常是采用瓶装氯气。游离氯指氯气在水中生成HClO和ClO-, HClO和ClO-之和称为“游离氯”。其中游离氯对细菌等微生物有很强的灭杀作用，是游离氯中的有效杀毒成分，所以也将HClO称为“有效游离氯”。余氯量是指为抑制水中残余细菌再度繁殖而余留在水中的氯量，称为余氯或残余氯。有人把游离氯称为余氯，这是不确切的，杀灭细菌后剩余的游离氯才是余氯。为了维持杀灭细菌的效果，出水中始终要保持余氯量在0.51mg/L,在供水管网末端也要保持0.050.1mg/L的余氯