飲用水自來水水質在線監(jiān)測整體解決方案
摘要:飲用水水質**是一個從“源頭到龍頭”的系統工程。對各個環(huán)節(jié)的水質參數進行快速、**、連續(xù)的全流程在線監(jiān)測，是提高工藝運行管理水平，應對應急突發(fā)事故，節(jié)能降耗，*終為飲用水水質**提供保障的不可或缺的手段。
一、前言
飲用水**是現代化城市可持續(xù)發(fā)展的重要基礎條件，上等、**的飲用水的可靠供給是建設健康社會并促使經濟發(fā)展的基礎。短期內無法徹底改善的原水水質污染，層出不窮的飲水**突發(fā)事件，傳統工藝及老化的設施，薄弱的飲用水水質監(jiān)測能力，日益嚴格的供水水質要求和標準，使中國供水行業(yè)面臨****的挑戰(zhàn)。水廠凈水工藝及管網的改造和水質監(jiān)測能力的建設己經成為中國飲用水行業(yè)刻不容緩的任務和方向。
二、全流程在線水質分析監(jiān)測解決方案
2006年衛(wèi)生部頒布的《生活飲用水衛(wèi)生標準GB5749-2006》對飲用水水質**提出了更高的要求。對飲用水制水全流程各個環(huán)節(jié)的水質參數進行監(jiān)測，是提高工藝運行管理水平，突發(fā)事故應急能力，節(jié)能降耗，*終為飲用水水質**提供保障的不可或缺的手段。而在線分析以其對相應水質參數進行快速、**、連續(xù)分析的能力及特點，越來越得到廣泛的重視和應用。
1、水源地及進廠水監(jiān)測
城鎮(zhèn)供水企業(yè)應根據國家環(huán)保部頒布的《水質白動分析儀技術要求》規(guī)定，以及現在中國飲用水水源的水質特點，應該對常規(guī)五參數儀表PH、電導率、濁度、溶解氧、溫度及鐵/錳、氨氮、總磷/總氮、COD或TOC等參數進行在線監(jiān)測。如水源地有鹽潮影響的一可能，需配置氯離子分析儀;如水源地為湖泊、水庫等有藻類污染風險的，需配置藍綠藻/葉綠素分析儀;如水源有受工業(yè)廢水污染的風險，需對重金屬進行在線監(jiān)測。
如果水源地與水廠間的距離不是非常遠，水廠進廠水僅需要在線監(jiān)測與后續(xù)水廠生產直接相關的重要參數。如果距離較遠，除與后續(xù)水廠生產直接相關的重要參數外，還應適當選擇對其它對水廠生產及水質**造成影響，而且在長距離輸水過程中會發(fā)生變化的水質參數，進行在線監(jiān)測。
2 1混凝沉淀工藝監(jiān)測
混凝沉淀上藝是制水工藝過程中*為重要的環(huán)節(jié)之一，對于它的優(yōu)化控制及管理水平將直接導致制水過程濁度處理效果是否良好的關鍵環(huán)節(jié)。
根據要求城市自來水廠在沉淀池后的待濾水濁度應低于3NTU。
混凝沉淀工藝段在線監(jiān)測的重點及*主要目的是(詳見圖1，表1):
(1)混合池:通過對混合池進水濁度，pH值及流量作為混凝劑投加的一前饋控制參數;
(2)絮凝反應池:反應池后/沉淀池前水中流動電流、懸浮顆粒或絮凝體形態(tài)作為混凝劑投加的中間控制參數;
(3)沉淀池:沉淀池中間水/出水的濁度作為反饋控制參數，對水廠加藥系統的棍凝劑及助凝劑的投加量進行**控制，并監(jiān)控沉淀池運行運行狀態(tài);
(4)通過對水中影響混凝沉淀效果的重要指標pH值及堿度的在線監(jiān)測，控制投堿系統投加量，調節(jié)PH值或堿度值，以保證混凝工藝處于*佳運行范圍;
(5)通過污泥濃度/泥水界而的監(jiān)測，**控制吸/刮泥設一各及排泥泵的啟停，優(yōu)化沉淀池排泥周期管理，保證沉淀池/澄清池穩(wěn)定的運行效果。
3、污泥處理工藝監(jiān)測 隨著國家一系列水資源保護法律法規(guī)的頒布實行，水廠排出的生產廢水對環(huán)境所造成的污染日益引起社會的關注，越來越多的水廠己經將廢水進行回用或在排放前加以適當的處理。
污泥處理工藝段在線監(jiān)測的主要目的是(詳見圖2，表2)：
通過對液位、污泥濃度、泥水界面及懸浮固體的測量，控制排泥池、污泥濃縮池及污泥調節(jié)池的自動排泥、上清液排放等工藝過程。
4、過濾工藝監(jiān)側
濾池運行的優(yōu)化控制和管理，是飲用水制水工藝管理的關鍵環(huán)節(jié)，如何提高濾池的運行效率，優(yōu)化濾池管理，成為強化濾出水水質以及節(jié)能降耗的市要核心。
為了保證管網水滿足《生活飲用水衛(wèi)生標準GB5749-2006》規(guī)定的低于1NTU的濁度要求，供水企業(yè)需要將濾后水濁度控制在O.5NTU以下，有條件的企業(yè)可以采用低于0.2NTU的濾后水濁度內作為控指標。
濾池運行周期分為成熟期、穩(wěn)定期、泄漏期及反沖洗期。
在過濾工藝段在線水質監(jiān)測的主要功能和目的是(詳見圖3，表3):
(1)濁度儀監(jiān)測濾池初濾水出水濁度是否達到要求，以控制濾池進入正常過濾周期;
(2)通過顆粒計數器及對水中小于2微米懸浮顆粒極為敏感的激光超低量程濁度儀及通用濁度儀監(jiān)測濾池出水顆粒穿透事件，快速反應過濾的泄漏期，從而**啟動反沖洗周期;
(3)_監(jiān)測反沖洗水排水濁度，從而**控制反沖洗時間長度及結_束時間;
(4)同時，對于濾池進出水的濁度及顆粒物進行檢測還能夠實時評估濾池的過濾效率，及時發(fā)現由于濾池、濾料粒徑選擇，濾料的流失或斷裂，濾池超負荷運行造成的過濾效率的降低，從而幫助**評估是否需要進行濾料的更換。
5、深度處理工藝監(jiān)側
目前，主要的飲用水深度處理技術有:臭氧一生物活性炭(O3/BAC)及膜技術。
(1)臭氧/生物活性碳工藝
在深度處理臭氧/活性碳上藝段在線水質檢測的主要功能和目的是(詳見圖4，表4):
①對水中臭氧濃度進行在線監(jiān)測，**控制臭氧投加量;
②對于O3/BAC工藝中的碳濾池，監(jiān)測及控制方式完全與砂濾池相同，運用符合濁度監(jiān)測技術(濁度/超低量激光濁度/顆粒計數器)在線監(jiān)測炭濾池出水水質，對炭濾池水質周期以及顆粒物穿透進行監(jiān)測，以保證炭濾池生物**性，確保炭濾池**高效運行:
③通過對碳濾池出水的氨氮及有機物綜合指數進行監(jiān)測，方血監(jiān)控碳濾池對氨氮及有機物的去處效率，另一方面對碳濾池濾層的有機物穿透進行監(jiān)測;
④對炭濾池進水溶解氧進行在線監(jiān)測，以保證炭濾池生物活性碳的生物活性;
⑤對O3/BAC出水進行UV254, CODMn或TOC監(jiān)測，以l監(jiān)控O3/BAC工藝對有機物的去處效率;
⑥對碳濾池進水進行pH值檢測。
(2)膜工藝
在深度處理膜技術工藝段在線水質檢測的主要功能和目的是 (詳見圖5):
①對于膜處理工藝，運用符合濁度監(jiān)測技術(濁度/超低量激光濁度/顆粒計數器)在線監(jiān)測膜池出水水質，對膜工藝膜損進行**監(jiān)控，以確保膜系統的完整性及有效性;
②對膜池清洗廢液處理進行pH值及ORP監(jiān)測;
③對膜前水進行SDI 監(jiān)測。
6、**工藝監(jiān)測
**技術主要包含:余氯、氯胺及二氧化氯**。
**工藝段在線分析儀表主要是**劑濃度測量儀表，主要功能是(詳見表5):
(1)在線監(jiān)測投加**劑后水中的**劑濃度，從而控制**劑的投加量;
(2)在采用氯胺**時，對一氯胺/總氨/游離氨進行監(jiān)測，以確保*適合的氯/氨投加比例，避免產生有臭味的二氯胺及三氯胺的生成，或避免由于氨的過量投加，使管網中產生硝化反應，提高出水的生物穩(wěn)定性。
7、出廠水監(jiān)測
在經過廠內各處理工藝段處理后，出廠水水質指標的在線監(jiān)測是**供水的重要保證(詳見表6)。
8、管網監(jiān)測
保證供水管網水質的化學和生物穩(wěn)定性是供水**的至關重要的環(huán)節(jié)。
反映供水管網水質的化學穩(wěn)定性的關鍵參數為濁度、余氯、pH值、硬度、堿度以及電導率;反映生物穩(wěn)定性的關鍵參數為余氯，有機物綜合指標。
綜合技術和投資因素考慮濁度以及余氯為管網監(jiān)測的*基本參數，pH值/電導率反映水的化學穩(wěn)定性，再綜合考慮影響生物穩(wěn)定性的有機物綜合指標(如CODMn,TOC )，構成一個完整的飲用水管網水質監(jiān)測的完整系統(詳見表7)。
飲用水自來水水質在線監(jiān)測整體解決方案飲用水自來水水質在線監(jiān)測整體解決方案飲用水自來水水質在線監(jiān)測整體解決方案飲用水自來水水質在線監(jiān)測整體解決方案飲用水自來水水質在線監(jiān)測整體解決方案
