水质在线监测技术在市政行业的新应用20195

水质在线监测技术在市政行业的新应用杭州绿洁环境科技股份有限公司蔡建15880201556饮用水环境现状第一部分水源监测方案第二部分水厂监测方案第三部分管网监测方案第四部分移动应急监测方案第五部分目录目录随着经济社会发展，人们的生活品质不断提高，居民对生活用水的需求已从“水量”向“水质”转变，饮用水安全保障作为美好生活的基本保障，始终是供水行业为之奋斗的目标。2016年水利部、国家发展改革委关于印发《“十三五”水资源消耗总量和强度双控行动方案》的通知2012年住建部会同发改委编制了《全国城镇供水设施改造与建设“十二五”规划及2020年远景目标》2015年发布实施的《水污染防治行动计划》：从水源到水龙头全过程监管饮用水安全2018年环保部、水利部联合印发《全国集中式饮用水水源地环境保护专项行动方案》1432一、饮用水环境现状水资源总量总体平稳，人均水资源短缺，仅为世界平均水平的1/4，近年通过引水工程等建设，基本满足了居民水量需求供水以地表供水为主，受禁采地下水影响，今后地表水厂将取代部分地下水厂逐渐增大比例0.00%2.00%4.00%6.00%8.00%10.00%0204060801002009201020112012201320142015201620172009-2017年供水管网长度及增速管网长度(万公里)管网长度增速随着城镇化的快速推进，城乡供水一体化建设加快，管网长度不断增长水环境质量持续改善整理较好，部分地区/流域水环境质量形势依然严峻24180.230906.423256.729528.827957.927266.927962.632466.428761.216001800200022002400050001000015000200002500030000350002009201020112012201320142015201620172009-2017年我国水资源总量与地表水资源量统计图水资源总量：亿m3地表水资源量：亿m3人均水资源：亿m35965.260226107.26131.26183.460956103.26040.26043.36110420430440450460590059506000605061006150620020092010201120122013201420152016201720182009-2018年全国供水总量趋势图供水总量：亿m3人均m381.13%81.10%81.11%80.80%81.00%80.74%81.42%81.33%81.82%↑地表供水0.00%20.00%40.00%60.00%80.00%100.00%2017年主要流域水质状况劣Ⅴ类水Ⅳ-Ⅴ类水Ⅰ-Ⅲ类水0%20%40%60%80%100%河流湖泊水库2017年水资源水质状况劣Ⅴ类水Ⅳ-Ⅴ类水Ⅰ-Ⅲ类水一、饮用水环境现状·全国水源水环境质量不一而且地表水源有江、河、湖、海和水库等，如何根据不同水源采取不同监测形式，选择监测参数？·地表水源水质变化随机性大等问题，如何确保监测数据真实有效？·相对于地下水，地表水源水质复杂，污染物种类多，如何综合评判水源水质安全？·饮用水的品质需求不断提高促进水处理工艺升级，新型水处理工艺如何应用非常规仪表？·随着城乡一体化建设推进，管网不断增长，龙头饮水的水质安全如何管控？·应急监测是应急体系建设的前提，那么应急监测能力如何提升？绿洁环境从水源到龙头全过程水质监测方案！一、饮用水环境现状二、水源监测方案固定站风光互补站极寒站浮标站微型站固定站功能齐全，监测参数自由增减微型站无需征地、成本低、建设周期短、可移动适用于北方严寒地区偏远地区简易水质监测大型湖泊、水库、海洋的原位监测2m2紧凑型9参数监测绿洁公司的监测系统形式多样，适应多种监测环境小型站2.1、监测系统采水单元监测系统模块化设计，可自由搭配、改造配水单元监测单元站房控制传输辅助设备监控/门禁单元2.1、监测系统试剂有效期保证试剂低温保存试剂保质期提醒试剂余量提醒人员素质保证持证上岗具有专业知识丰富的运维经验系统维护远程维护例行巡检定期保养与检修应急维护质控测试24小时质控测试周核查每月测试管理制度与资料归档运行管理办法和管理制度运维报告、质控报告、维护记录数据可溯源保证关键参数与修改记录过程日志过程状态参数数据质量保证与质量控制措施数据是基础数据大数据智能化智慧化真实有效、有用的数据数据积累、数据共享、信息互通互联数据可视化、业务精细化、决策科学化基于模型演算，朔源和扩散模拟计算2.2、质控方案技术要求智能在线质控系统符合《国家地表水自动监测仪器通信协议技术要求》、《国家地表水自动监测系统通信协议技术要求》，可实现非标准通讯协议的转换，并具有三级管理权限设置和数据存储能力。技术特点24小时零点核查与漂移、24小时跨度核查与漂移、多点线性核查；可实现准确配样、定量供样，支持远程/自动供样和清洗独特的气泡搅动混合技术，确保样品混合均匀；通过切换多通道进样阀可实现质控样或水样的分别供给，具备缺水报警功能。展望质控系统整合到仪器里是趋势；实验室仪器的在线化，人工操作的自动化，如ICP-MS；未来的仪器可能基于一套系统进行模块化开发，共享部分硬件，实现一台设备检测多个指标质控模块2.2、质控方案综合诊断传统的水质监测是通过测量几个理化指标来衡量水质安全，随着工农业发展，单纯靠特定几种理化指标无法完全满足预警要求。分症检查宽谱快速直观综合预警要求2.3、水质安全生物预警监测合成细菌荧光酶发光细菌生理代谢合成长链脂肪醛(RCHO)RCHO+FMNH2其他产物+光生成还原型黄素单核苷酸(FMNH2)呼吸作用，产生能量荧光酶+O2受试生物发光菌法藻类分析法蚤类分析法鱼类分析法电化学微生物法原理发光强度测试荧光测试水蚤的活度测试鱼类活性变化测试电流变化量测试标准符合性ISO11348-3/GB/T15441-1995ISO8692-2004GB/T13266-91GB/T13267-1991/反应时间5-30分钟1分钟20分钟30分钟以上3分钟反应范围低浓度（ppb）低浓度（ppb）中浓度中浓度低浓度（ppb）2.3、水质安全生物预警监测1、预警的启动条件：（6）水面出现大面积死鱼或生物综合毒性异常并经实验室监测后确认的。2、连接水体和取水口的应急防控：可以采用生物毒性综合预警手段实现对重金属、有机污染物等有毒有害物质的实时监控。《城镇供水水质在线监测技术标准》（CJJ/T271-2017）《集中式地表水饮用水水源地突发环境事件应急预案编制指南（试行）》国家环境保护“十三五”科技发展规划环境监测技术领域开展水质生物毒性监测技术及仪器装备技术开发、示范、工程化应用和推广，突破多尺度生物监测与预警技术政策规划与要求战略性新兴产业重点产品和服务指导目录国家发改委2017年1号文：水质污染物监测及检测仪器仪表：在线生物毒性水质预警监控技术及设备；生态环境监测及检测仪器仪表：多物种智能生物预警仪2.3、水质安全生物预警监测国家十一五水专项“水质安全评价及预警测试技术与系统研究”课题国家十二五水专项“浙江太湖流域水质目标管理技术师范课题”的研究，GR-8800毒性仪应用研究和相关技术工作中科院广州地球化学研究所与我司联合申请广东省科技厅废水和水体综合毒性监控和评估技术“项目参与住建部、生态环境部牵头的水质在线监测关于毒性监测的内容受邀参与广东省环境监测中心比对研究......毒性仪相关研究三唑磷标准毒物浓度与抑制率相关方程y=0.1966Ln(x)+0.1939R2=0.99030.0%10.0%20.0%30.0%40.0%50.0%60.0%70.0%0246810三唑磷标物浓度mg/L检测结果:抑制率(%)对数抑制率%对数(对数抑制率%)3,5-二氯酚标准毒物浓度与抑制率相关方程曲线图y=95.76Ln(x)-131.38R2=0.97130102030405060708002468103,5二氯酚浓度（mg/l）毒性值（%）系列1对数(系列1)阿维菌素溶液浓度与抑制率相关方程y=0.1867Ln(x)+1.0559R2=0.99670.0%10.0%20.0%30.0%40.0%50.0%60.0%70.0%00.020.040.060.080.10.12溶液浓度(mg/l)检测结果:抑制率(%)对数抑制率%对数(对数抑制率%)代森锌标准物质溶液浓度与抑制率相关方程y=0.2312Ln(x)+0.8678R2=0.990.0%10.0%20.0%30.0%40.0%50.0%60.0%70.0%00.10.20.30.40.5标准物质溶液浓度(mg/l)检测结果:抑制率(%)对数抑制率%对数(对数抑制率%)乐果标准毒物与抑制率的相关方程y=18.888Ln(x)+26.379R2=0.9561010203040506070809005101520乐果浓度(mg/l)检测结果：抑制率(%)对数抑制率%对数(对数抑制率%)锰标准物质浓度与抑制率相关方程y=0.6348Ln(x)+1.6926R2=0.82990.0%10.0%20.0%30.0%40.0%50.0%60.0%70.0%80.0%90.0%100.0%00.050.10.150.20.250.3锰标准物质浓度检测结果：抑制率(%)抑制率%对数(抑制率%)2甲4氯钠溶液浓度与抑制率相关方程y=0.288Ln(x)+0.446R2=0.99610.0%10.0%20.0%30.0%40.0%50.0%60.0%70.0%80.0%00.511.522.53溶液浓度(mg/l)检测结果:抑制率(%)对数抑制率%对数(对数抑制率%)y=-0.0001x2+0.0199x+0.268R²=0.98630.0%20.0%40.0%60.0%80.0%100.0%120.0%0.0020.0040.0060.0080.00100.00抑制率标准物质浓度(mg/L)甲醛标准物质溶液浓度与抑制率相关方程甲萘威标准物质溶液浓度与抑制率相关方程y=0.1984Ln(x)+0.5599R2=0.95310.0%10.0%20.0%30.0%40.0%50.0%60.0%70.0%00.20.40.60.811.2标准物质溶液浓度(mg/l)检测结果:抑制率(%)对数抑制率%对数(对数抑制率%)毒物浓度与毒性值相关性2.3、水质安全生物预警监测三、水厂监测方案消毒/清水池3.1、水处理工艺简介深度处理的水：890万m3/日→2500万m3/日→3500万m3/日→4500万m3/日臭氧活性炭工艺水厂：75座→200多座；膜工艺水厂：27座→70多座针对深度处理的低浊水监测，我们建议采用颗粒物检测技术作为浊度的补充！原水混凝絮凝沉淀砂滤池O3-BAC膜处理（超滤、纳滤、反渗透等功能膜）管网/龙头在当前水环境范畴下，颗粒物主要是指有机和无机颗粒、细菌以及藻类等，在自来水处理工作中，水中的颗粒物是最为关键的处理对象，各种污染物往往以颗粒物为载体存在于水体中，颗粒物的出现会降低自来水的卫生安全。3.2、颗粒物检测浊度一样，颗粒物差别大颗粒物浓度一样,浊度差别大浊度主要对水中1μm颗粒敏感，而细菌、两虫等尺寸往往是微米级的，一般情况下饮用水中的细菌微生物含量低，使得浊度与其无明显量化关系，而且0.1NTU以下散射光与浊度的线性关系变差，浊度难以真实反应水体中颗粒物分布情况。激光透镜组检测器颗粒·电感应法·光散射法·光阻法·粒度仪3.2、颗粒物检测0102030405仪器易堵塞，故障率高，特别是试运行交接阶段厂家服务不到位，维修费用高时间久无国标，指导性标准欠缺精密仪器维护频繁、专业，校准/验证困难技术支持欠缺，缺少联合应用研究，导致应用迷茫配备截留杯减少堵塞故障，管路问题还未解决；彩色触摸屏，更改参数/电压流量校准无需连接电脑；一次性显示所有测量信息，独有的流量补偿功能；数据可实时上传，也可一次性导出历史数据用于实验研究分析；标准正在修订颗粒监测原理颗粒监测现状颗粒监测改进滤池对颗