正大环保饮用水水质监测预警系统方案.pdf

1、 ZDA 正大环保正大环保饮用水饮用水监测监测预警预警系统技术方案系统技术方案 二零一二零一五五年年二二月月 ZDA 正大环保供水监测系统技术方案 I 目目 录录 目目 录录 .I I 第一章第一章 技术原理技术原理 .2 2 1.1 概述.2 1.2 技术原理.2 1.3 技术分析.4 1.4 建设思路.5 1.5 建设原则.6 1.6 系统总体要求.7 第二章第二章 分析仪器汇总分析仪器汇总.7 7 2.1 概述.7 2.2 参考规范及标准.8 2.3 采用的分析方法.8 2.4 典型设备类型.9 第三章第三章 推荐方案推荐方案 .1212 3.1 ZDAOW01WW 水质安全综合预警指数

2、监测配置.12 3.2 ZDAOW01WQ 水质安全综合保障指数监测配置.13 3.3 水质监测站点一般方案及安装效果.14 3.4 饮用水监测预警推荐流程设计.16 第四章第四章 可选配套软件可选配套软件.1818 4.1 监控中心软件.18 4.2 安卓版软件（可选）.23 第五章第五章 应用案例应用案例 .2525 5.1 相关案例.25 5.2 相关工程案例.错误！未定义书签。错误！未定义书签。供水监测系统技术方案 2 第一章第一章 技术原理技术原理 1.1 概述概述 本方案专为饮用水水质监测预警需求而设计。近年来，我国突发性水源污染事件频繁发生，严重威胁着城市供水水质安全。突发水源污

3、染事件无固定的排放途径和方式，如处理不及时将影响到供水安全。对供水企业和水质监管机构而言，快速监测、识别饮用水水质异常与污染，保障供水水质安全成为亟待解决的问题。目前欧美重要水源地的河流水质预警系统已较为完善。美国俄亥俄河预警系统设定l5 个沿河分布的色谱监测点，各监测点收集数据传输给一个独立的中心系统来判定有机化学污染和其他污染物的变化，并于 1976 年四氯化碳污染事件和 1988 年的石油泄漏事件中得到了应用。美国达拉卫尔河流预警监测系统安装在美国特拉华工业区和重要货船进出港，其安装前 3 个月就监测到 7 种不同类型和程度的水质污染事件，其中一件油车泄漏事故很好的估计了出事地点和泄漏量

4、，及时向下游水厂提供相关信息，将损失降到最低。此外，日本淀川河水质预警系统、加拿大圣克莱尔河预警系统、法国巴黎市区水质预警系统、英国特 警系统等为其他系统的构建提供了示范和经验。自 1999 起，我国在各流域建设了水质自动监测站，主要包括松花江、辽河、海河、黄河、淮河、长江、珠江、太湖、巢湖、滇池等，并在此基础上，以为水厂提供水质信息为目的建立了潍坊峡山水库预警系统、顺德市水质监测预警系统、徐州市小沿河水质监测预警系统、官厅、密云水库水质监测预警系统、上海市水质监测预警系统、大连英那河水库水质监测预警系统等。为了掌握重要饮用水水源地动态，保证饮用安全，基于国内外研究基础建立饮用水监测预警体系迫

5、在眉睫。建立饮用水供水预警体系，可保障饮用水用水安全，并为改善水质提供科学依据。1.2 技术原理技术原理 目前水质检测采用的主要技术有电化学分析技术、光谱技术、生物传感技术等。化学化学水质水质监测监测原理：原理：供水监测系统技术方案 3 利用物质的化学反应为基础的分析，称为化学分析。化学分析历史悠久，是分析化学的基础，又称为经典分析。化学分析是绝对定量的，根据样品的量、反应产物的量或所消耗试剂的量及反应的化学计量关系，通过计算得待测量。化学分析长期以来被用作评价水质的占有绝对优势地位的手段。经过多年的重视和发展，各种化学分析系统具备了很高的可靠性和敏感度，同时发展出很多复杂、创新的分析技术。对

6、于较精确的定性、定量评价水环境和饮用水安全起着至关重要的作用。光学水质预警原理：光学水质预警原理：水体中的污染物对特定波长紫外光的吸收遵循朗伯比尔定律，当一束平行单色光通过均匀非散射的稀溶液时，溶液对光的吸收程度与溶液的浓度及吸收层厚度的乘积成正比，通过特定波长处的吸光度求解吸收物质浓度，连续光谱检测在朗伯比尔定律及其加和性的基础上，结合多元分析方法测量各水质参数。具体原理为：通过全光谱分析性对水体的监测分析，可以获得水中硝氮，有机物及浊度等主要参数。生物毒性预警原理：生物毒性预警原理：活的探测生物本身即是毒性物质的探测传感器；无论造成污染的化学物质本身性质、数量、浓度如何，只要对于环境是有毒

7、害作用的，探测生物就会产生相应的反应。探测 供水监测系统技术方案 4 生物吸收环境中的所有可能污染物和有刺激作用的物质，它们会产生从微弱到极端的反应。在线综合毒性监测仪使用新培养的发光细菌（费希尔弧菌）作为生物感应器。在发光细菌暴露到被检测样本前后分别检测发光强度，计算光损失百分比，从而判断被测水样的综合毒性水平。特殊荧光菌-费希尔弧菌 Vibrio fischeriVibrio fischeri 1.3 技术技术分析分析 在线监测技术特点综合分析在线监测技术特点综合分析 化学分析在线设备 光谱分析在线设备 生物毒性在线设备 设备大小 大 小 大 环境要求 较高 低 高 设备预警监测范围 少

8、多 广泛 综合成本 中 低 高 预警效果 低 中 高 数据精度 高 中/成熟度 高 较高 较高 全光谱分析法的技术优势全光谱分析法的技术优势：免试剂，没有二次污染 设备维护周期至少两个月以上 设备测量原理简单，故障率低 没有试剂成本，总体成本低 可检测指标也可根据现场情况扩展，一机多用 对安装环境的适用性强 供水监测系统技术方案 5 生物毒性分析法技术优势：生物毒性分析法技术优势：是 ISO 11348 标准方法 即使在严重污染情况下可持续监测污染状况 检测谱是目前已知的最宽的毒性仪 有便携式仪器验证 是目前人类研究最多的毒性检测方法 1.4 建设思路建设思路 传统水质监测预警基本都是单一指数

9、，不能判断水体整体的污染状况情况，陕西正大环保科技经过多年的研究总结，创造性的在饮用水监测预警中引入两个保障指数，实现了以较低成本对水质作出大体判断，并实现基础预警功能，保障城市供水安全。水源地取水口水质安全综合预警指数（ZDA-WW）:应用范围：应用于水源地、供水取水口、自来水厂入水口。定义：通过对饮用水源地或自来水厂供水口水质中多项污染因子的连续在线监测，利用污染因子对水体安全状况的反应与影响，借助发明专利计算方法，实时计算出水体中ZDA-ww值综合反应水体整体安全状况，当ZDA-ww值超过某限值时，系统会自动报警，以达到对水质安全的综合预警。同时，ZDA-ww 值可对自来水厂生产过程及质

10、量控制提供参考。指标：有机物指标+常规五参数+当地特征污染物+生物毒性指数（选配）水厂出水口水质安全综合保障指数（ZDA-WQ）应用范围：应用于自来水厂出水口、供水管网、二次供水站。定义：通过对自来水厂出水口及供水管网、二次供水站水质中多项因子的连续在线监测，利用监测因子对水质状况的反应与影响，借助发明专利计算方法，实时计算出水参数监测：COD，常规五参数，氨氮，硝氮，生物毒性.取水口 参数监测：余氯，常规五参数.水厂出水口 水质安全综合预警指数 水质安全综合保障指数 输出 供水监测系统技术方案 6 体中 ZDA-WQ 值综合反应所供水质的安全状况，当 ZDA-WQ 值超过某限值时，系统会自动

11、报警，以保障所供水质的安全性。指标：余氯+常规五参数 备注：可接入原有监测设备数据，减少重复投资；监测参数数量及权重，特征污染物等可根据使用地水源情况及主要污染威胁等进行设置及修正。1.5 建设原则建设原则 为了确保用户的投资利益与应用需求，在系统设计时充分考虑到系统的稳定可靠性和先进性、规范性、可扩展性和经济性、实用性、易维护性、安全性、多功能性等原则，保证系统运行的可靠与安全保密，建立经济合理、资源优化的系统。稳定可靠性和先进性原则稳定可靠性和先进性原则 系统的稳定可靠性体现在所选择的技术的成熟程度、所选设备的低返修率、应用软件的容错能力等方面，且系统应能在长期无人值守情况下的稳定运行，尤

12、其应保证在恶劣天气条件下正常工作。同时应保证所选择技术的先进性，现代信息技术的发展，新产品、新技术层出不穷。因此本系统在投资费用许可的情况下应充分利用现代最新技术，以使系统在尽可能长的时间内与社会发展相适应。同时必须便于日后系统的扩展和升级。规范性原则规范性原则 为了进一步保证系统的稳定可靠性，同时加强系统的易维护性和规范性，系统应按照已有的国家标准的业务规范和标准，进行系统设计。可扩展性和经济性原则可扩展性和经济性原则 用户对计算机系统和在线监测系统的需求，将会随着业务的发展而逐步扩展，在监测系统的构架上、应用软件的开发上，将会考虑系统的可扩展性。在满足用户日益增长的功能需求、管理需求和监测

13、技术不断发展带来的新需求下，系统可以不做或少做修改，以保护用户的投资，以利于系统的升级和扩展。实用性原则实用性原则 在系统方案设计、项目规划实施等方面，将充分贯彻实用性原则，设计与实际运作情况相符的方案，并提出完整的实施服务计划，使项目得以顺利实施。应确保数据的实时性和有效性，保证信息的实时传输。易维护性原则易维护性原则 供水监测系统技术方案 7 系统设计中，尽可能多地提供智能化的维护工具，减少客户端的维护量。同时选择利于集成的计算机技术，保证后期与其它环保管理信息系统集成和数据共享。系统易于操作和使用，方便各种类型用户的迅速掌握。安全性原则安全性原则 系统设计中，应尽可能的保证系统的运行安全

14、，包括防雷、接地、防火、防盗、网络安全等设计。多功能性原则多功能性原则 系统除提供基本的实时数据采集和传输功能外，还具有在站固态存储、各种数据接口、报表输出等功能。1.6 系统总体要求系统总体要求 1)应适应项目的实际情况，针对每个站点，提供合理、完整的方案。整体方案和技术应符合国家水质自动监测站建设相关规范。应根据不同的水站及现场环境，提供满足水站室外采水要求的设计方案。2)提供的方案要求系统性能稳定，监测数据可靠，代表性强，运行费用低，维护工作量小。系统应具有一定的先进性、安全性和扩展性。3)应提供原装、全新的、符合国家及用户提出的有关质量标准的设备，其性能应达到或优于参考指标表中所列技术

15、指标。4)系统的自动化程度高，可实现全范围的远程监控以及诊断，响应及时、控制准确、预警可靠；日常运维实现信息化管理。5)系统设置具有开放性，用户可根据需要自行设置运行中的各项参数，系统具有良好的扩展性。6)现场和监控中心数据传输应符合省环保厅规定的自动监测监控数据传输规约。7)应预留接入或增加监测因子的可能。第二章第二章 分析仪器分析仪器汇总汇总 2.1 概述概述 系统是水质自动监测站的核心部分，由满足监测各项目要求的自动监测仪器及辅助设备组成。供水监测系统技术方案 8 辅助设备包括：自动进样装置、自清洗沉沙装置、过滤装置、自动清洗装置等。根据仪器运行的要求，选配或加装所需的辅助设备。分析仪器

16、类型的选择原则为：仪器测定范围满足水质分析要求，测定结果与标准方法一致；仪器结构合理，性能稳定；运行成本合理，维护量少，维护成本低；二次污染少。2.2 参考规范及标准参考规范及标准 环境保护产品技术要求 化学需氧量（CODCr）水质在线自动监测仪(HJ/T 377-2007)紫外(UV)吸收 水质自动在线监测仪技术要求(HJ/T 191-2005)PH 水质自动分析仪技术要求（HJ/T 96-2003）电导率水质自动分析仪技术要求（HJ/T 97-2003）浊度水质自动分析仪技术要求（HJ/T98-2003）溶解氧（DO）水质自动分析仪技术要求（HJ/T 99-2003）氨氮水质自动分析仪技术要求（HJ/T 101-2003）2.3 采用的分析方法采用的分析方法 此次设计水质自动监测站设备，即自动监测仪器，必须选用国际知名品牌，测量原理及方法得到国家环保部及国际认可。分析仪器基本功能：1)具有基本参数贮存、监测数据贮存、断电保护与自动恢复功能。2)具有时间设置功能，可根据需要任意设定监测频次。3)具有双向数据及信号传输功能。4)应具有仪器故障自动报警、异常值自动报警功能，报警及运行状态