小（微）型水质自动监测站在线监控水质变化

01项目背景

传统的水质监测方式以人工现场釆样、实验室仪器分析为主。虽然在实验室中分析手段完备，但实验室监测存在监测频次低、釆样误差大、监测数据分散、不能实时反映水质变化状况等缺陷，难以满足政府和企业进行有效水质管理的需求。

因此，我们设计并实现了一个小（微）型水质自动监测站的方案，该方案以在线自动监测仪器微核心，结合现代传感技术、自动测量技术、自动控制技术、网络传输技术与大数据分析处理技术，构建了一个综合性的小型在线自动监测系统。

02方案建设

建设原则

• 自动化

实现水质监测全自动化已经成为了管理部门及时获得连续性的水质监测数据的有效手段。此外，釆用实时自动连续的监测技术也可以实现环境参数监测采集的完整性、实时性

• 智能化

系统在监测点对水质进行连续的釆集、处理、分析的同时，完成相关的水质监测数据的统计分析，实现全区域水质的指标综合评价，为管理部门决策提供科学依据。

• 网络化

这一功能有助于相关部门建立大范围的监测网络收集环境监测数据，实现对水质监测信息的在线查询、分析、计算、图表显示、打印，以及各单位之间信息的互访共享操作。

• 信息化管理

云平台将各监测点的数据进行统计、分类和组合，建立水质实时监测数据库，为大区域水质安全提供决策性的依据。

小（微）型水质自动监测站在线监控水质变化

建设目标

• 为环境管理和环境科学研究提供数据和资料；

• 探明污染原因，为水污染的研究提供进一步的理论基础；

• 获取当前水体的水质状况数据，为以后逬行水质评价提供数据基础；

• 获取水体污染物的分布状况，用来预测水体污染的变化趋势、追溯污染物来源等；

• 为防止污染措施的实际效果提供反馈。

 由于染料和印染废水中多含有具三致性能（致突变、致畸和致癌）的水溶性有机物，尤其是废水中残存的水溶性染料组分，即使浓度很低，排入水体后亦会造成水体透光率的降低，而终导致水体生态系统的破坏。因此，采用常规的生物处理法或物化法得不到理想的废水治理效果。       药剂特点：晓宇科技药剂研发部针对市场上印染客户的需求，独立开发和研制出一种能有效处理印染废水的高效吸附混凝脱色剂。       它不仅对分散性染料废水具有很好的脱色效果，还对一些溶解性染料废水具有好的脱色效果，而且其适用范围广、受pH影响小、用量少、产生的污泥量少。       作用原理：由于染料分子在水溶液中一般带负电荷，所以，正电荷密度越高和分子量越大的絮凝剂对印染废水的处理效果越好。目前，在印染废水脱色处理过程中，国内应用比较广泛的是有机高分子脱色剂双氰胺缩甲醛，它是利用甲醛和双氰胺在碱性条件下通过缩聚反应合成的，这种方法制备的脱色剂的浓度和阳离子度都非常低，无法制备出固体产品，不便于运输和应用，且在产品中残余一定量的甲醛单体，这些缺点都限制了它的广泛应用。       本团队开发的高效吸附混凝脱色剂就克服了它的缺点，不但具有密度高的正电荷、高效无毒和造价低廉的特点，在使用上也更方便安全，只需一种药剂就可以替代聚合氯化铝+有机脱色剂共同作用达到的效果，操作简单。       同时本药剂可广泛应用于水处理领域，实验通过对不同废水的混凝实验，证明其还可应用于石油开采、造纸、采矿、纺织印染、日用化工等领域。        应用案例：公司东莞某大型印染客户，每天产生10000m³印染废水，原处理方案为聚合氯化铝+有机脱色剂进行处理，吨水处理成本为1.2元，而且水质变化时，若两种药剂投加量调整不协调就会导致处理效果变差，操作复杂，强度大。使用本药剂后，在水质变化时只需调整高效吸附混凝脱色剂的投加量即可达到理想的处理效果，大大降低了操作难度。同时，吨水处理成本降低了25%，实现了环境、经济效益双丰收。

03系统架构

水质自动监测站主要由环境数据采集显示层、环境数据通信网络层、环境在线云平台层四部分组成。

环境数据采集显示层：该部分由水质五参数测定仪（温度、PH值、电导率、溶解氧、浊度）、污染物因子在线监测仪、辅助系统（采水单元、超标留样器、反冲洗单元、2-3级沉沙单元、除藻单元等）和流量计构成。

环境数据通信网络层：该部分由工控机、信号采集转换器、I/O单元和无线网络等构成。现场控制级和监控管理级组成控制系统，控制系统通过无线网络进行远程通信。

环境在线云平台层：该部分是物联网环境监控系统与用户的接口。云平台可根据监控点的数量及监控点的仪器，灵活配置或定制实时画面、历史数据画面、报表、统计分析、实时报警、维护提醒等功能。

04相关产品

水质在线分析仪具有精度高、稳定性好、响应速度快、抗*力强等特点。计量进样采用“蠕动泵+液位传感”的非接触式进样方式，可有效解决*因*运行产生的机械磨损所造成的计量误差问题，以及直接接触所面临的易被腐蚀的困扰。特殊的“光路结构”、“载气流路构造”以及“背光补偿措施”，可大幅降低环境变化对测量的影响。

此外，“自动进样及剂量计量”技术，加之优化的试剂配方，结合其他专有技术，使得仪器的灵敏度和测量稳定性得到了大幅提高，不仅降低了仪器的检出限，还将仪器的应用范围从环境监测领域拓展至工业过程分析领域。

技术优势

• 集数据采集、处理和传输于一体，可靠性高，低成本;

• 用户可通过无线的方式把采集的数据传递回来；

• 系统可预置多个时段，将实时数据转化为时段数据；

• 占地面积小，施工周期短、安全灵活，可移址；

• 采用“背景吸收及浊度校正”功能，大幅降低水样发黑、或带色、或浊度对测量的影响；

• 采用冷暖空调，机柜箱体设置了保温层，双重恒温措施，有效减少应环境温度变化造成的检测误差，同时延长试剂保证期；

• 可根据用户需求，将常规的单通道进样扩展至2-6通道进样；

• 分析仪采用开放式结构，在软硬件方面保证了具有良好的扩展性，用户在后续的使用中可不断地升级完善；

• 系统设备采用高规格工业级设计、研发、测试、生产，通过专业测试环境严格测试，可以满足现场的复杂恶劣环境，大为简化了系统的维护和售后工作。

技术优势

05智慧云平台