生活饮用水在线监测方案
一、概述
为配合自来水公司实现《生活饮用水卫生标准GB5749-2006》文件提供长期可靠的水质监测保障，以确保市民饮用水安全、卫生，生活饮用水在线自动监测系统是一套以在线自动分析仪器为核心，自动测量水的色度、浑浊度、臭和味、肉眼可见物、PH值，水中铁、锰等微量元素的含量，以及水中的菌落总数、总大肠菌群数、消毒剂余量、水的耗氧量、氨氮和水的总硬度等污染因子，运用各种自动控制和通讯网络所组成的一个综合性生活饮用水自动监测和数据处理系统，可存储、处理、传输和打印各项水质在线监测数据。
二、设计要求
1、现场仪表能准确测量和显示生活饮用水的色度、浑浊度、COD、氨氮
和pH值。
2、现场仪表能按要求设置定期自动校验或手动校验。
3、现场仪表测量数据通过中央控制和传输系统能准确传送到企业和环保
局电脑上。
4、自来水厂和卫生局电脑能准确接收、显示和保存现场仪表上传的数据。
5、自来水厂和卫生局电脑能准确显示在线测量数据和历史数据。
6、自来水厂和卫生局电脑能检索不同时段不同日期的历史数据进行报表
统计和图形曲线分析并自动生成日报、月报、年报。
7、为保证存储在系统中的数据的完整性，系统提供了数据的维护功能，
如备份、导入、导出等。
8、报表数据中包含有排放总量累计，并可导出为Excel格式，便于利用
Excel生成格式更为复杂的报表。
三、系统原理
进样和预处理单元将自来水厂的生活饮用水抽取到监测房内，并对水样进行预处理，现场仪表利用自带取样设备对预处理后的水样进行取样测量并转换成COD、氨氮、浑浊度值，pH计和色度计也对水质进行测量。现场分析仪、pH计及色度计所测得的数据以4～20mA电流信号传输至数据采集传输系统，进行数据的处理、打包和存储。最后，通过移动GPRS网络与卫生局上位机和自来水厂联网。系统示意图如下。
生活饮用水水质在线监测系统组成框图
四、系统组成
（一）进样和预处理系统
利用可编程控制器控制水泵运行，将自来水厂的生活饮用水抽取上来。抽取上来的自来水通过滤网去除大的杂质后进入试样容器，试样容器中装有高速旋转式均化器，使悬浮物质破碎、均化。均化后的自来水被送入现场分析仪进行测量。
进样系统的组成部件主要为水泵、管路、过滤网和均化器。（二）COD在线监测分析仪
美国哈希COD分析仪HACH CODmax
分析原理：
水样、重铬酸钾、硫酸银（催化剂使直链脂肪族化合物氧化更充分）和浓硫酸的混合液在消解池中被加热到175°C，在此期间铬离子作为氧化剂从VI价被还原成III价而改变了颜色，颜色的改变度与样品中有机化合物的含量成对应关系，仪器通过比色换算直接将样品的COD显示出来。
抗干扰：主要干扰物为氯化物，加入硫酸汞形成络合物去除。
仪器特点：
·测试前仪器自动抽取新鲜样品清洗管路、定量池、消解池，确保测试具有代表性
·光学定量系统：高精度定量样品/试剂体积，分析结果更加可靠
·开放槽式吹气使样品与试剂完全混合，反应更加完全
·全新的活塞泵技术，避免了传统蠕动泵的所有弊端：不与试剂和样品直接接触，仪器维护量减少，使用寿命延长，可靠性得到了大幅度的提升
·测试完成后仪器自动启动快速冷却系统，并迅速排空管路，减小了测试间隔HACH CODmax在线化学需氧量分析仪主要技术参数如下：
测量方法：重铬酸钾高温消解，比色测定测试量程：10～
5000mg/L
检测下限：8mg/L 分辨率：<1mg/L 响应时间：（>90%）：20min
准确度：>100mg/L：<10%读数；<100mg/L：±6mg/L
重现性：>100mg/L：<5%读数；<100mg/L：±5mg/L
消解时间：3,5,10,20,30,40,60,80,100,120min
测试时间：连续,1,2,3,4,...24hour,触发模式
校准时间：按选定间隔自动进行清洗间隔：按选定间隔自动进行
服务间隔：24个月用户保养：保养间隔>1个月,每月约1小时
试剂消耗：约1个月（连续测量状态）自我监测：自我监测泄漏；仪器状态自我诊断
模拟输出：2路0/4～20mA模拟输出继电器控制：2路24V 1A继电器高低点控制（根据仪器状态定义）
服务接口：RS232 数据通讯：标准MODBUS RS485或PROFIBUS,可实现双向通讯和远程控制
显示：大屏幕LCD图表显示,240×128 操作菜单：中文/英文数据存储：2000组
典型应用：工业污水、市政污水样品PH：1～12 样品压力：开放槽,无压
消解温度：175℃工作温度：5～40℃电源：230VAC±10%/50～60Hz
功耗：约100V A 尺寸：550×810×390（W×H×D）重量：约22Kg（无试剂）（三）氨氮的测量
本方案采用美国进口哈希氨氮分析仪
HACH公司的Amtax Compact氨氮分析仪能够在线检测废水处理过程中污水的氨氮浓度，是已经通过国家环保总局认可的进口氨氮分析仪。它运用了全新的气、液传输技术和高性能的比色测量方法，从而提供了可靠、准确的氨氮检测结果，而且维护量很低。因为其结构紧凑、价格便宜，Amtax Compact氨氮分析仪可以取代现有的、以电化学原理为基础的、高维护率氨氮分析仪，同时，该分析仪也能满足各类用户对仪器的高可靠性和低成本的要求。它可以检测工业污水
排放口、地表水、以及污水厂各控制点等
处水中氨氮的浓度。
主要技术参数
测量方法：氨气逐出,比色测量指示剂颜色
改变
测量范围：0.2～12mg/L NH4-N;2～
120mg/L NH4-N;20～1200mg/L NH4-N
准确度：测量值的±2.5%或者0.2mg/L（标
准溶液）,取较大值最低检测限：0.2mg/L
测量周期：13,15,20,或30min（可选）结果显示：图形及数据显示信号输出：0/4～20mA,最大负载500Ω
错误指示继电器：无源,24V,1A 报警继电器：可预设两个报警值（最大值,最小值）,24V,1A
